[发明专利]改进的压力加载密封件

说明书

一种用于在第一级喷嘴和后框架之间进行密封的密封布置包括密封件，该密封件包括柔性密封元件。柔性密封元件包括中间部分、在中间部分的一侧上的第一外部部分和在中间部分的另一侧上的第二外部部分。中间部分抵靠第一级喷嘴和后框架机械地加载，并且第一外部部分和第二外部部分抵靠后框架和第一级喷嘴压力加载。

技术领域

本说明书所公开的主题涉及用于燃气涡轮的燃烧器。更具体而言，本公开涉及用于一个或多个燃烧器过渡导管与燃气涡轮的第一级喷嘴的接口的密封布置。

背景技术

燃气涡轮通常包括若干互连的离散部件。燃气涡轮大体包括入口部段、压缩部段、多个燃烧器、涡轮部段和排气部段。入口部段可包括一系列过滤器、冷却盘管、水分分离器和/或其它装置，以净化和以其它方式调理进入燃气涡轮的工作流体(例如，空气)。工作流体从入口部段向下游流至压缩机部段，在压缩机部段处，动能被逐渐地施加到工作流体以产生处于高度增能状态的压缩的工作流体。压缩的工作流体与来自燃料供给的燃料在一个或多个燃烧器内混合以形成易燃混合物。易燃混合物燃烧以产生具有高温和高压的燃烧气体。燃烧气体流过涡轮部段的涡轮，在涡轮中，能量(动能和/或热能)从燃烧气体转移到转子叶片，由此导致轴旋转并做功。例如，涡轮轴的旋转可以驱动压缩机产生压缩的工作流体。备选地或此外，轴可以将涡轮连接到发电机以产生电力。来自涡轮的排气流过排气部段，排气部段将涡轮连接到涡轮下游的排气管（exhaust stack）。排气部段可包括例如热回收蒸汽发生器，以用于在排放到环境中之前清洁排气并从排气中提取额外的热量。

燃气涡轮的燃烧器通常经由过渡导管联接到涡轮部段的第一级喷嘴。通常，每个过渡导管具有邻近涡轮部段的入口侧定位的后框架。后框架通常将具有通常称为内部部分和外部部分的两个弧形部分，其相对于涡轮的中心轴线在径向方向上的内部和外部。后框架的内部部分和外部部分通过通常称为侧部部分的径向延伸的线性部分互连。内部和外部周边密封件用来在后框架的内部和外部部分与涡轮部段的对应的入口之间密封。径向地取向的侧密封件可设置在相邻的后框架之间以基本上闭合和密封一个后框架和下一个后框架的侧部部分之间的周向间隙。

在燃烧器的后框架和第一级喷嘴之间的内部和外部密封件通常安装在后框架或第一级喷嘴中的一者上并且机械地偏置成与所述一者密封接合。这样的密封件可以被压力偏置成与后框架或第一级喷嘴中的另一者密封接合。结果，在不同的轴向位置处存在两种不同的密封布置，这可能允许绕过密封件的斜槽泄漏（chute-leak）。燃气涡轮通常燃烧烃类燃料并产生污染空气的排放物，例如，氮氧化物(NOx)和一氧化碳(CO)。因此，绕过内部和外部密封件中的一个或多个的泄漏可以导致从燃烧器通过过渡导管流至第一级喷嘴的工作流体(例如，压缩空气和/或燃烧气体)逸出，这可导致较低的性能和空气污染物排放中的偏移（shift）。

发明内容

各个方面和优点在下面的描述中提出，或者可由该描述显而易见，或者可通过实践来了解。

在燃气涡轮的各个部件之间的改善的密封连接是本领域所需的。特别地，有利于减少或消除损失到大气环境的工作流体和/或逸出到大气环境的排放物的燃气涡轮和相关联的密封布置将是有利的。

本公开的一个实施例涉及一种用于在第一部件和第二部件之间进行密封的密封布置，密封布置包括密封件，密封件包括柔性密封元件，柔性密封元件包括中间部分、在中间部分的一侧上的第一外部部分和在中间部分的另一侧上的第二外部部分，其中，中间部分抵靠第一级喷嘴和后框架机械地加载，并且其中，第一外部部分和第二外部部分抵靠后框架和第一级喷嘴压力加载。

除了上述一个实施例，本发明还提供包括以下技术方案的实施例：

技术方案1：根据上述一个实施例的密封布置，其中，所述密封件还包括安装在所述第一部件和所述第二部件中的一个上的刚性框架，所述柔性密封元件的所述中间部分连接到所述刚性框架。

技术方案2：根据技术方案1的密封布置，其中，所述柔性密封元件的所述中间部分焊接到所述刚性框架。