[发明专利]一种自引气控制的燃气轮机压气机导叶调节驱动机构

说明书

本发明公开了一种自引气控制的燃气轮机压气机可调导叶的调节驱动机构，主要包括主作动筒、辅助作动筒和连接管路。主作动筒和辅助作动筒通过从压气机机匣上引出的高压气源来控制活塞的移动。燃气轮机的转速越高，可调导叶调节驱动机构的引气气压越大，作动筒的活塞位移越大，可调导叶的转角也越大。当燃气轮机降转速时，也存在上述对应关系。通过对作动筒内部结构的详细设计，可使上述参数能够定量的满足压气机的调节要求。该导叶调节驱动机构可通过从压气机机匣上的引气来调节导叶的角度，不必专门为导叶调节驱动机构配备液压源或者气源，精简了燃气轮机机组的辅助系统，降低了导叶调节驱动机构的成本和复杂程度，简化了燃气轮机的控制逻辑。

技术领域

本发明属于燃气轮机技术领域，涉及一种压气机可调导叶的调节驱动机构，具体涉及一种自引气控制的燃气轮机压气机导叶调节驱动机构。本发明也适用于带有导叶调节机构的压缩机组。

背景技术

燃气轮机的核心构成部件包括压气机、燃烧室和涡轮。其中压气机的用途是压缩空气，形成高压空气，然后高压空气流通到燃烧室内，与燃料混合燃烧，产生高温高压燃气，最后高温高压燃气推动涡轮旋转做功，实现化学能转化成机械能的目的。

对于中大型的燃气轮机，压气机一般采用轴流式压气机，也就是由多级转子叶片和静子叶片交互作用，促使空气从压气机前端流向后端，并使流道内空气的气压逐渐升高。为了提高多级叶片的工作协调性，使压气机能够在更广泛的范围内稳定工作，常常需要使压气机的静子叶片具有一定的开关能力，从而调节其安装角度。工程上一般给燃机配备压气机可调导叶调节驱动机构来驱动某几级静子叶片的开关角度。

目前工程上常见的可调导叶调节系统也是采用了主作动筒和辅助作动筒构成的驱动结构来保证静子叶片同步转动到规定的角度。两个作动筒的工作介质一般是燃油，或者试车台提供的可调液压油源或气源。对于采用燃油作为燃料的燃气轮机，通过扩充燃油调节装置的功能模块可以控制作动筒动作。但对于采用天然气作为燃料的燃气轮机，压气机导叶调节驱动机构不再适合借用燃油作为调节系统驱动机构的工作介质，需要单独给作动筒配备可控制的液压油源或者气源，显然这样增加了燃气轮机系统的复杂性和成本，而且也会增加燃机控制系统的复杂程度。

本专利提出了一种采用从压气机流道中抽取高压空气作为作动筒工作介质的设计方案。通过作动筒的内部结构设计，可建立压气机的工作状态和导叶调节角度的函数关系，省去了原设计中为叶片调节机构提供工作介质的液压油设备或者控制气源设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种自引气控制的燃气轮机压气机可调导叶的调节驱动机构。对于采用天然气作为燃料的燃气轮机，压气机导叶调节驱动机构不再适合借用燃油作为调节系统驱动机构的工作介质。而如果为其配备独立的液压油源或者高压气源，都会增加系统的成本和复杂性，而且也会增加燃机控制系统的复杂程度。

针对现有采用天然气作为燃料的燃气轮机中，压气机导叶调节驱动机构如果借用燃油作为调节系统驱动机构的工作介质，需要单独给作动筒配备可控制的液压油源或者气源，从而增加燃气轮机系统的复杂性和成本的缺陷和不足，为了解决压气机导叶调节系统中驱动机构的工作介质来源问题，本发明提出了一种自引气控制的燃气轮机压气机导叶调节驱动机构，通过从压气机机匣引气，借用燃气轮机流道内高压气作为驱动机构工作介质的技术方案，通过作动筒的内部结构设计，可建立压气机的工作状态和导叶调节角度的函数关系，省去了现有技术中为叶片调节机构提供工作介质的液压油设备或者控制气源设备。

具体而言，本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种自引气控制的燃气轮机压气机导叶调节驱动机构，至少包括一主作动筒和一辅助作动筒，其特征在于，

--所述主作动筒，至少包括一主驱动杆、一主作动筒壳体、一内气缸、一主承力活塞、一主后端盖、一支撑衬套、一拉杆、一控制活塞，其中，