[发明专利]一种小型燃气轮机的复合切向进气的过渡段部件

说明书

本发明涉及小型燃气轮机的复合切向进气的过渡段部件，包括外缸体、内腔体、离心式压气机、轴流式动力涡轮和燃烧室；离心式压气机与轴流式动力涡轮之间设有过渡段，沿过渡段外周切向布置有燃烧室，过渡段包裹部分轴流式动力涡轮；过渡段为双层结构，包括外缸体和内腔体，内腔体内部为燃烧室高温来气流道，内腔体与外缸体之间为压气机来气流道；离心式压气机与燃烧室通过压气机来气流道连通；燃烧室与轴流式动力涡轮通过燃烧室高温来气流道连通。本发明的有益效果是：本发明进行结构的集约化设计，合理利用离心式压气机与轴流式动力涡轮的结构特点，设计复合过渡段结构对接离心式压气机并包裹轴流式动力涡轮，实现体积最小。

技术领域

本发明涉及燃气轮机，具体涉及一种小型燃气轮机的复合切向进气的过渡段部件。

背景技术

燃气轮机作为以连续流动气体作为工质带动叶轮旋转将化学能转化为功的内燃式动力机械，其由三大核心部件构成：压气机、燃烧室和燃气涡轮。其中压气机将空气压缩成高压气体，压缩后的气体进入燃烧室与燃料混合燃烧形成高温高压的燃气，高温高压燃气进入燃气涡轮膨胀做功，燃气涡轮旋转带动压气机的同时还同时输出机械功带动发电机等。而与大型燃机轮机的应用场合不同，小型燃气轮机就是为了满足小场景的使用如大厦供电供热等，其结构简单，对燃气轮机的集成性要求更高。

大型燃气轮机燃烧室数量多，环绕中心轴周向布置，通过特定的过渡段结构将高温气体导入透平入口，大致的实施方案见图4，相关专利为：燃气轮机燃烧室过渡段的冷却机构及燃气轮机燃烧室(CN204082339U)，在过渡段本体的背部设置导流壳体以形成冷却通道，引气管的一端与导流壳体连接，另一端连接在压气机级间，将压气机中的压缩空气导入导流壳体内对流冷却过渡段本体的背部，强化了过渡段背部的冷却，同时，设置在过渡段本体腹部下的扩压器的进气冲击在过渡段腹部上，对过渡段腹部进行冷却。图4中：1、扩压器；2、过渡段本体；3、燃压缸；4、火焰筒；5、透平一级静叶；6、过渡段本体腹部；7、过渡段本体背部；8、导流壳体；9、冷却通道；10、引气管；11、气量调节阀。

但是大型燃气轮机压气机基本都为轴流式压气，因为级间压比小的原因，一般级数较多，因此设备复杂且较大，而基于小型燃气轮机集约化的要求，为了保证基本压比，且外形要求小，一般均采用离心压气，但离心压气与常规的多燃烧室布置方案有所冲突，因此需要寻找更优的方案。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种小型燃气轮机的复合切向进气的过渡段部件。

这种小型燃气轮机的复合切向进气的过渡段部件，包括外缸体、内腔体、离心式压气机、轴流式动力涡轮和燃烧室；离心式压气机与轴流式动力涡轮之间设有过渡段，沿过渡段外周切向布置有燃烧室，过渡段包裹部分轴流式动力涡轮；过渡段为双层结构，包括外缸体和内腔体，内腔体内部为燃烧室高温来气流道，内腔体与外缸体之间为压气机来气流道；离心式压气机与燃烧室通过压气机来气流道连通；燃烧室与轴流式动力涡轮通过燃烧室高温来气流道连通。

作为优选：包裹轴流式动力涡轮的位置开有冷却孔，该冷却孔为压气机来气流道通向轴流式动力涡轮内部的孔。

作为优选：离心式压气机与压气机来气流道之间设有隔板，隔板底部开有冷却孔，该冷却孔为压气机来气流道通向轴流式动力涡轮的中心转子的孔。

作为优选：内腔体为从燃烧室通往轴流式动力涡轮方向的渐缩结构。

作为优选：燃烧室与内腔体连接处设有若干个支撑连接件，支撑连接件为插装式双层支撑连接件，支撑连接件的双层端与内腔体插装连接，支撑连接件的单层端与燃烧室的内筒配合卡接。

作为优选：外缸体内壁和内腔体外壁上设有肋片。

作为优选：内腔体内壁涂覆TBC涂层。

作为优选：过渡段与燃烧室之间设有燃烧室连接口，燃烧室连接口沿过渡段外周切向布置。