[发明专利]一种氢燃料燃气轮机的叶顶间隙调整系统及调整方法

权利要求书

1.一种氢燃料燃气轮机的叶顶间隙调整系统，其特征在于，燃气轮机包括至少一级动叶以及与所述动叶对应的至少一个透平外壳段，所述动叶的叶顶与对应的所述透平外壳段内表面之间留有一间隙，所述透平外壳段上设有至少一个间隙控制区域，包括：

氢燃料提供部，用于输出低温氢气；

燃料管路，所述燃料管路的两端分别连通于所述氢燃料提供部的输出端和所述燃气轮机的燃料输入端；

换热部，所述换热部与所述燃料管路或所述氢燃料提供部耦合换热，用于输出与所述低温氢气换热后的冷却介质；

至少一个间隙控制部，与所述透平外壳段一一对应；

其中，所述间隙控制部包括至少一个间隙独立控制组件，所述间隙独立控制组件的输入端连通于所述换热部的输出端，所述间隙独立控制组件的输出端分别一一对应连接于所述间隙控制区域，用于控制输出至所述间隙控制区域的所述冷却介质供应量，并通过所述间隙控制区域的受冷收缩量控制所述间隙的大小；

所述间隙独立控制组件包括检测单元、执行单元、控制单元和冷却单元；

所述检测单元设于所述透平外壳段的内表面，用于实时检测所述间隙的实时间隙值；所述冷却单元设于所述间隙控制区域，且所述冷却单元的输入端与所述换热部的输出端通过冷却介质管路连通；所述执行单元设于所述冷却介质管路上，用于调整所述冷却介质管路内所述冷却介质的流量；所述控制单元分别与所述执行单元和所述检测单元信号连接，用于根据所述实时间隙值输出控制信号至所述执行单元，从而通过冷却介质的供应量变化实现对所述实时间隙值的动态控制；

所述冷却单元包括设于所述透平外壳段上的通气孔、设于所述透平外壳段内表面的密封腔以及设于所述冷却介质管路与所述通气孔之间的汇集件，所述冷却介质管路的输出端与所述通气孔的输入端连通；所述密封腔与所述通气孔的输出端连通，且所述密封腔上开设有若干与所述间隙连通的斜向导流孔，用于使冷却介质经由所述斜向导流孔流向所述动叶，对所述动叶进行冷却；所述汇集件罩设于所述通气孔，且所述汇集件内设有相互连通的缓冲腔和汇集腔；所述冷却介质管路的输出端与所述缓冲腔连通，所述通气孔的输入端与所述汇集腔连通。

2.如权利要求1所述的氢燃料燃气轮机的叶顶间隙调整系统，其特征在于，所述检测单元为设于所述密封腔内的距离传感器。

3.如权利要求1所述的氢燃料燃气轮机的叶顶间隙调整系统，其特征在于，所述执行单元为流量控制阀。

4.如权利要求1所述的氢燃料燃气轮机的叶顶间隙调整系统，其特征在于，所述间隙控制区域为环设于所述透平外壳段的若干扇段。

5.如权利要求1所述的氢燃料燃气轮机的叶顶间隙调整系统，其特征在于，所述燃气轮机的气体输入端与压气机的输出端相连；

所述换热部包括冷却气管路和换热器；

所述冷却气管路的输入端连通于所述燃气轮机的气体输入端或所述压气机的输出端，所述冷却气管路的输出端分别与所述间隙独立控制组件的输入端相连通；所述冷却介质为所述燃气轮机的气体输入端或所述压气机的输出端处抽出的冷却气；

所述换热器的冷端与所述燃料管路或所述氢燃料提供部耦合，所述换热器的热端与所述冷却气管路耦合。

6.如权利要求5所述的氢燃料燃气轮机的叶顶间隙调整系统，其特征在于，所述换热器为中间介质换热器。

7.如权利要求1所述的氢燃料燃气轮机的叶顶间隙调整系统，其特征在于，所述氢燃料提供部为深冷液态氢提供部或高压氢气提供部；

其中，所述深冷液态氢提供部包括深冷液态氢存储单元和液氢泵，所述深冷液态氢存储单元的输出端连通于所述燃料管路的输入端，所述液氢泵设于所述燃料管路且位于所述换热部的上游；

所述高压氢气提供部包括高压储氢单元和透平，所述高压储氢单元的输出端连通于所述燃料管路的输入端，所述透平设于所述燃料管路且位于所述换热部的上游。