[实用新型]透平和布雷顿循环系统

说明书

本申请提供一种透平和布雷顿循环系统，透平包括：驱动轴、叶轮、壳体以及密封结构，叶轮位于壳体内部，叶轮安装于驱动轴上，壳体设有轴孔，驱动轴安装于轴孔内，密封结构包括迷宫密封结构、指尖密封结构以及螺旋密封结构，螺旋密封结构位于驱动轴与轴孔之间间隙内，指尖密封结构安装于壳体上，指尖密封结构紧密贴合壳体的外表面，迷宫密封结构设置于叶轮和壳体的内表面之间间隙内，通过采用迷宫密封结构、螺旋密封结构以及指尖密封结构作为组合式动密封，达到极少量泄露，甚至接近零泄露。

技术领域

本申请涉及电力技术领域，尤其涉及一种透平和布雷顿循环系统。

背景技术

超临界二氧化碳布雷顿循环系统，是一种以超临界状态的二氧化碳为工质的布雷顿循环系统，因此，也叫做超临界二氧化碳(Supercritical Carbon Dioxide，简称：工质)布雷顿循环系统。

透平作为该发电系统的关键部件，需要保证透平中高速转子轴系稳定可靠运行，同时尽量减小透平中工质的泄漏量。现有透平中驱动轴密封主要采用迷宫密封和干气密封两种形式。透平在运行时，转子轴系会经历多种非稳态过程，容易引起迷宫式密封结构中的密封转子和静子之间发生碰撞摩擦而出现破坏，引起泄漏量增加甚至是密封失效。干气密封价格昂贵，而且不能够承受高温工质介质的冲击，需要配置额外的冷却机构。

然而，现有的迷宫式密封可靠性不高，干气密封结构需要配置额外冷却机构，结构复杂。

实用新型内容

本申请提供一种透平和布雷顿循环系统，旨在提供一种密封性能良好的透平。

第一方面，本申请一种透平，包括：驱动轴、叶轮、壳体以及密封结构；

叶轮位于壳体内部，叶轮安装于驱动轴上；

壳体设有轴孔，驱动轴安装于轴孔内；

密封结构包括迷宫密封结构、指尖密封结构以及螺旋密封结构；

螺旋密封结构位于驱动轴与轴孔之间间隙内；指尖密封结构安装于壳体上，指尖密封结构紧密贴合壳体的外表面；迷宫密封结构设置于叶轮和壳体的内表面之间间隙内。

可选地，螺旋密封结构包括螺旋套筒、密封垫以及连接件；

螺旋套筒的内壁设有密封螺纹，螺旋套筒的内壁与驱动轴接触，螺旋套筒端部设有连接部，密封垫位于螺旋套筒的连接部和壳体内表面之间，连接件连接螺旋套筒、密封垫以及壳体。

可选地，在与螺旋套筒的内壁接触的驱动轴表面涂装有易磨损的涂层。

可选地，迷宫密封结构包括顶部密封齿、底部密封齿、顶部密封环和底部密封环；

其中，顶部密封齿设置于叶轮轮盖的水平段外缘，顶部密封环位于顶部密封齿和壳体的内表面之间间隙内；底部密封齿设置于叶轮轮背的轴伸段外缘，底部密封环位于底部密封齿和螺旋套筒之间间隙内。

可选地，指尖密封结构为双密封靴的指尖密封结构，且两个密封靴的朝向相反。

可选地，壳体内设有靠近驱动轴和螺旋套筒的冷却介质通道。

可选地，冷却介质通道用于与压缩机的出口连通。

可选地，透平还包括壳体密封结构；

壳体包括前壳体和后壳体，壳体密封结构位于前壳体和后壳体之间的间隙内；

壳体密封结构包括金属齿形圈、两个密封垫，金属齿形圈的外表面设置有齿，金属齿形圈位于两个密封垫之间。

第二方面，本申请一种布雷顿循环系统，包括：压缩机、加热器、回热器、透平和冷却器；