[发明专利]一种中小型燃气轮机排气缸内流道支撑结构

说明书

本发明属于燃气轮机排气缸技术领域，具体涉及一种中小型燃气轮机排气缸内流道支撑结构。该中小型燃气轮机排气缸内流道支撑结构，包括外缸体(1)，轴承座(4)和内流道(8)，其特征在于，还包括支撑筒(5)，对称件支撑杆(6)，和椭圆状的空心倒圆台护板(7)；所述支撑杆(6)穿过内流道(8)且一端与轴承座(4)连接、另一端与外缸体(1)连接；支撑筒(5)套在支撑杆(6)外侧；护板(7)壁厚一端固定在外缸体(1)上、另一端套在支撑筒(5)外侧，支撑筒(5)能够沿其轴线在护板(7)内滑动。本发明提供的支撑结构降低了排气缸内流道工作热应力，防止内流道变形撕裂；增加了内流道支撑的稳定性；降低支撑杆热应力。

技术领域

本发明属于燃气轮机排气缸技术领域，具体涉及一种中小型燃气轮机排气缸内流道支撑结构。

背景技术

燃气轮机主要由压气机、燃烧室和涡轮三大部件构成。空气由进气系统进入压气机部件，流经压气机后的高压空气流入燃烧室进行充分燃烧，后经过涡轮部件完成能量转换，高温燃气通过排气缸部分流向后续部件(中小型燃气轮机升负荷过程中燃气温度在200℃-600℃范围内)。在目前燃气轮机的设计上，排气缸结构受空间的影响主要分为两类：一是重型燃气轮机机组功率大，机组空间大，采用挠性支撑加冷却的方式，尽量保证排气缸内轴承座工作在较低的温度；另一种是中小型燃气轮机机组，由于机组较小，排气缸受空间影响采用结构简便的布置方式，即直接将排气缸内部流道的支撑与缸体固定或搭接，保证结构设计的安装可靠性。

在高温的作用下，由于内流道为薄壁结构受热膨胀量较大，采用焊接结构时会出现局部应力过大变形甚至撕裂流道；倘若采用搭接结构时，因大尺寸间隙的存在，内流道不能较好的固定，对高温燃气的流动存在扰动，影响整机的振动及运行效率。在燃气轮机启停过程中，由于温度梯度和流量频繁变化，局部热应力和载荷循环变化，焊接和搭接结构设计安全裕度不足，容易导致该局部产生裂纹等疲劳损伤。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本申请的发明目的在于提供一种中小型燃气轮机排气缸内流道支撑结构。

为了实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：一种中小型燃气轮机排气缸内流道支撑结构，包括外缸体，轴承座和内流道，还包括空心椭圆管状支撑筒，由宽度不同、长度相同的两段矩形杆一体成型的对称件支撑杆，和椭圆状的空心倒圆台护板；

所述支撑杆穿过所述内流道且宽度较窄的一端与所述轴承座连接、另一端与所述外缸体连接；

所述支撑筒套在所述支撑杆外侧；

所述护板壁厚较厚的一端固定在所述外缸体上、另一端套在所述支撑筒外侧，所述支撑筒能够沿其轴线在所述护板内滑动。

优选地，所述支撑筒靠近外缸体一侧外壁设有两个导块，所述护板上设有多个与所述导块相配合的卡槽，所述导块能够在对应的卡槽沿所述支撑筒轴向滑动。

优选地，所述导块为长方体结构。

优选地，所述支撑筒内壁与所述支撑杆外壁之间形成冷却风流入通道，所述支撑筒外壁与护板内壁之间形成冷却风流出通道。

优选地，所述冷却风流出通道的间距为20-60mm；该间距进一步优选为40-50mm，作为一种优选实施方式，该间距为45mm。

优选地，所述内流道由外侧板、内侧板和支撑筒围成，所述支撑筒由外至内依次交叉穿过所述外侧板和内侧板。

优选地，所述外侧板与护板端面的距离为80-100mm；进一步优选为80mm。

优选地，所述护板和支撑筒之间的重叠的长度为60-70mm；优选为65mm。

优选地，所述支撑筒内壁与所述支撑杆外壁之间的间距均匀分布。

优选地，所述支撑筒外壁与所述护板内壁之间的间距均匀分布。