[实用新型]燃气轮机轮缘密封装置及燃气轮机

说明书

本实用新型提供一种燃气轮机轮缘密封装置，其包括：气幕密封部，处于静叶内环与动叶轮盘间的盘腔与燃气通道相连处；气幕生成组件，包括设置在静叶内环上的多个合成射流发生器，所述合成射流发生器的喷射口朝向所述气幕密封部；所有合成射流发生器均与处于燃气轮机外部的驱动源相连，在驱动源的驱动下所有合成射流发生器的喷射口在气幕密封部处形成密封气幕，以隔绝燃气通道中的高温燃气进入盘腔内。本实用新型可防止高温燃气入侵静叶内环与动叶轮盘间的盘腔内部，又避免降低叶片的气动效率。

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机，特别是涉及一种燃气轮机轮缘密封装置。

背景技术

工业燃气轮机的主要部件包括压气机、燃烧室以及透平。压气机通过对从空气取入口取入的空气进行压缩而形成高温高压的压缩空气。燃烧室通过对该压缩空气供给燃料而使之燃烧来得到高温高压的燃烧气体。透平端一般是由多组动静叶片组成，通过使由燃烧器生成的高温高压的燃烧气体经过处于燃烧气体通路的多个静叶片和动叶片来驱动转子旋转。动静叶轮盘之间为了避免摩擦需要保留一定的间隙。在透平动叶高速旋转下，气体会与静叶产生干涉。动静叶之间的干涉会导致在动静叶之间产生周期性的压力波动。当燃气压力大于动静叶之间间隙内的压力时，会导致高温燃气倒灌入动静叶之间的腔室，导致金属失效，危及燃气轮机的安全。

为了防止该燃烧气体从动叶片与静叶片的间隙侵入腔室内，而设置有称作轮缘密封的密封装置。该轮缘密封一般由压气机端引出一股相对于燃气较冷的冷却封严气流，向形成于动叶片与静叶片的间隙的盘腔供给，并使该盘腔的封严冷气朝向动叶片与静叶片的间隙喷出，由此防止燃烧气体的侵入。如果封严冷气量不足，仍然会导致高温燃气入侵腔室。然而，过多的封严冷气会导致其与主流混合后，透平端叶片的气动效率降低，进而导致燃气轮机效率降低。

如CN205840921U公开一种燃气轮机轮缘密封结构，包括连接在静叶平台上的静叶和连接在动叶平台上的动叶，所述静叶平台与所述动叶平台之间形成封严冷气通道，其特征在于，沿所述静叶平台的周向设有喷气孔，所述喷气孔与所述静叶的冷却通道相连通，所述喷气孔的出口位于所述静叶平台的下游侧并与所述封严冷气通道相连通，所述喷气孔用于导出所述冷却通道内的冷却气体并使所述冷却气体在所述封严冷气通道的出口处形成气幕。本实用新型通过在静叶上设置冷却通道，在静叶平台上设与冷却通道相通的喷气孔，以此实现在所述封严冷气通道的出口处形成气幕，其需要从外部额外引一处冷却气流通过在静叶平台内设置冷却通道，经由喷气孔喷射形成气幕，结构复杂且气幕不可调。

因此，需要一种可防止高温燃气入侵腔室且确保透平端叶片的气动效率的燃气轮机轮缘密封装置。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种燃气轮机轮缘密封装置及燃气轮机，用于解决现有技术中防止高温燃气入侵腔室的过程中易降低燃气轮机效率的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种燃气轮机轮缘密封装置，其包括：

气幕密封部，处于静叶内环与动叶轮盘间的盘腔与燃气通道相连处；

气幕生成组件，包括设置在静叶内环上的多个合成射流发生器，所述合成射流发生器的喷射口朝向所述气幕密封部；所有合成射流发生器均与处于燃气轮机外部的驱动源相连，在驱动源的驱动下所有合成射流发生器的喷射口在气幕密封部处形成密封气幕，以隔绝燃气通道中的高温燃气进入盘腔内。

优选的，所述动叶轮盘处于所述气幕密封部中的外壁上设有向所述静叶内环侧凸出的密封凸起。

优选的，所述密封凸起中具有凹槽，且所述合成射流发生器的喷射口正对所述凹槽的槽口设置。

优选的，所有所述合成射流发生器沿所述静叶内环的周向均匀设置。

优选的，所述密封气幕形成时满足：根据燃气轮机的当前工况，通过所述驱动源来调整所述合成射流发生器吹吸气流的频率。