[发明专利]一种燃气轮机中离心压气机背腔的控涡流路系统

摘要

本发明公开了一种燃气轮机中离心压气机背腔的控涡流路系统，通过在静子机匣或离心转子罩壳上设置沿周向均匀分布的控涡孔，并通过控涡孔向离心压气机盘腔内引入燃烧室低旋流二股冷却空气，并与从离心叶轮出口根部进入离心压气机背腔的高旋流主气流发生掺混，使得掺混后的气流向内流动并最终进入高压涡轮盘前腔，用于提高高压涡轮盘冷却、封严气的压力，调整离心压气机背腔内压力分布以调整转子轴向力在止推轴承工作范围内。当控涡孔出口气流的旋流与主流旋流同方向且数值更大时，引入的气流增强主流的旋流，此时背腔内压力损失增大；当控涡孔出口气流的旋流与主流旋流同向但数值更小或者反向时，引入的气流减弱主流的旋流，此时压力损失减小。

主权项

1.一种燃气轮机中离心压气机背腔的控涡流路系统，所述燃气轮机包括燃烧室以及同轴设置在高压转子轴上并紧邻布置的离心压气机和高压燃气涡轮，离心叶轮盘和高压涡轮盘之间设置有静子机匣，所述静子机匣的下游端固定设置一封严篦齿环，所述封严篦齿环的外环固定在所述高压涡轮盘前的导向器内环上，所述静子机匣在其低半径位置处向下游折弯，并在该折弯位置处设置一离心转子罩壳，所述离心转子罩壳的末端抵接在所述封严篦齿环末端的外表面上；其中，所述封严篦齿环紧邻所述高压涡轮盘设置，二者之间的空间形成为高压涡轮盘前腔；所述离心转子罩壳紧邻所述离心叶轮盘的背部设置，且所述离心转子罩壳与所述离心叶轮盘的背部形状大体一致，所述静子机匣的折弯位置上游的高半径位置的机匣内侧、离心转子罩壳的内侧与离心叶轮盘的背部之间的空间形成为离心压气机背腔；其特征在于，所述离心叶轮盘的出口根部与所述静子机匣的内侧之间设置有狭缝，离心压气机主流道内的部分高旋流主气流经所述狭缝进入所述离心压气机背腔中；所述静子机匣或离心转子罩壳上设有沿周向均匀分布的控涡孔，所述静子机匣的外侧引入燃烧室低旋流二股冷却空气，所述燃烧室低旋流二股冷却空气经所述控涡孔进入所述离心压气机背腔中；所述高旋流主气流与所述燃烧室低旋流二股冷却空气在所述离心压气机背腔中进行掺混，掺混后的气流进入所述高压涡轮盘前腔中，用于所述高压涡轮盘的冷却及封严，并调整所述离心压气机背腔内的气流作用在所述离心叶轮盘背面上的轴向力。