[发明专利]燃气涡轮组件

说明书

一种燃气涡轮组件设有至少一个导叶载体(10；20)，其沿纵向轴线(A)延伸且包括至少一个环形座(27)，且其中至少一个调节环(28；128)收纳在环形座(27)中且包括至少一个间隙控制腔(29；140)，间隙控制腔(29；140)相对于纵向轴线(A)横向地延伸。

相关申请的交叉引用

本申请请求享有2017年11月24日提交的欧洲专利申请第17203661.8号的优先权，其公开通过引用并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种燃气涡轮组件。具体而言，燃气涡轮组件是发电站的一部分。

背景技术

燃气涡轮组件一般包括压缩机、燃烧室和燃气涡轮。

具体而言，压缩机包括供有空气的入口，以及构造成用于压缩到来空气的多个旋转叶片。离开压缩机的压缩空气流入由外壳界定的仓室中，且从该处进入燃烧器中。在燃烧器内，压缩空气与至少一种燃料混合，且此得到的燃料和压缩空气混合物流入该混合物在其中燃烧的燃烧室中。得到的热气体离开燃烧室，且在涡轮中膨胀。在涡轮中，热气体膨胀移动连接至转子的旋转叶片。

压缩机和涡轮两者包括沿轴向介于旋转叶片之间的多个导叶。旋转叶片由围绕主轴线旋转的转子支撑，而燃气涡轮的导叶由燃气涡轮导叶载体支撑，且压缩机的导叶由压缩机导叶载体支撑。

如已知，在燃气涡轮组件中，需要旋转叶片末梢与相应的定子导叶载体之间的间隙，以便允许转子叶片末梢与定子导叶载体之间的相对移动。

然而，在燃气涡轮组件的操作期间，转子部分和定子部分由于它们由不同材料制成的事实且还由于它们暴露于尤其是在燃气涡轮中的不同温度梯度的事实而具有对温度变化的不同响应。

出于这些原因，旋转叶片末梢与定子导叶载体之间的间隙需要设计成使得它们在任何操作状态下保持。

换言之，在大多数操作条件下，叶片间隙大于所需的，以便确保安全操作，且避免旋转部分与静止部分之间的接触。

然而，经由所述间隙出现在叶片末梢与定子导叶载体之间的泄漏流引起效率方面的损失，因为所述流并未向燃气涡轮组件提供有用功。

因此，需要间隙的主动调节，以便找到平衡的解决方案，这避免接触，且同时最小化所述叶片与定子导叶载体之间的泄漏。

主动控制间隙解决方案的实例在文献US 2006/0225430或EP3023600中公开。

然而，这些解决方案不是足够高效的。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种燃气涡轮组件，其中避免或至少缓解所述缺陷。

具体而言，本发明的目的在于提供一种燃气涡轮组件，其设有高效主动控制间隙系统。

根据本发明，提供了一种燃气涡轮组件，其包括至少一个导叶载体，导叶载体沿纵向轴线延伸且设有至少一个环形座和至少一个调节环，调节环收纳在环形座中且设有至少一个间隙控制腔，间隙控制腔相对于纵向轴线横向地延伸。

以此方式，调节环可获得导叶载体的受控热性能，以便控制涡轮中或压缩机中的间隙。此外，间隙控制腔可定向成以便优化调节环的特定部分中的可用空间的占用，这可较好地影响导叶载体的热机械性能。因此，所述解决方案在设计空间方面带来了更大的灵活性和较大的好处。

最后，有利地，为了获得调节环的热膨胀，相比于为了在导叶载体中直接地获得相同热膨胀，需要显著更少的流体量。结果，调节环设计相对于试图在导叶载体上直接获得热膨胀的解决方案更有效且更可控。

根据本发明的优选实施例，间隙控制腔相对于纵向轴线沿径向延伸。