燃气轮机用分气路装置及燃气轮机的制作方法

本发明涉及燃气轮机设计领域，特别地，涉及一种燃气轮机用分气路装置。此外，本发明还涉及一种包括上述分气路装置的燃气轮机。

背景技术：

燃气轮机除了主要的燃气气路之外，还包括很多复杂的气路，如冷却气路、封严气路、除尘气路等等。通常每一条气路都有各自专用的管路，以到达燃气轮机的相应部位。但管路过多，会导致燃气轮机整体结构复杂化、维护难度增加。

燃气轮机内部空心的涡轮导向叶片在高温环境下工作，需要冷却气体对其内部进行冷却；叶片表面需要高压的空气对其进行清洗除尘。燃气轮机内部结构复杂，空间紧凑，显然无法在导向叶片盘上安装通向每片叶片的通气管，需要重新设计气路以满足要求。

技术实现要素：

本发明提供了一种燃气轮机用分气路装置及燃气轮机，以解决现有的气路结构复杂、且无法满足对每片叶片进行冷却及清洗除尘的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供一种燃气轮机用分气路装置，包括用于安装至燃气轮机上的安装盘体，安装盘体设有上下间隔且互不连通的第一环腔及第二环腔，第一环腔设有用于导入高压气体的第一入口，第一环腔连通多个用于对燃气轮机的涡轮导向叶片表面进行吹洗除尘的第一出口；第二环腔设有用于导入冷却气体的第二入口，第二环腔连通多个用于对燃气轮机的涡轮导向叶片内部进行冷却的第二出口。

进一步地，安装盘体经其内环壁面安装于燃气轮机上，第一环腔及第二环腔均开设于安装盘体的外环壁面上，安装盘体的外环壁面在第一环腔处设有第一封严圈，安装盘体的外环壁面在第二环腔处设有第二封严圈。

进一步地，第一入口开设于第一封严圈上，第二入口开设于第二封严圈上。

进一步地，多个第一出口沿安装盘体的周向均匀间隔布置，且第一环腔经第一导向通道连通至第一出口，第一导向通道与第一出口一一对应设置。

进一步地，多个第二出口沿安装盘体的周向均匀间隔布置，且第二环腔经第二导向通道连通至第二出口，第二导向通道与第二出口一一对应设置。

进一步地，第一出口及第二出口位于安装盘体的同一端面上。

进一步地，安装盘体的一端设有用于与燃气轮机安装时起定位作用的环形凹部，环形凹部位于安装盘体的内壁侧，第一出口及第二出口均位于环形凹部所在平面上。

根据本发明的另一方面，还提供一种燃气轮机，燃气轮机上设置上述的分气路装置。

进一步地，分气路装置的安装端面朝向燃气轮机的涡轮导向叶片，第一出口连通冲击管，经冲击管对涡轮导向叶片表面进行吹洗除尘。

进一步地，第二出口经导流通道连通至与涡轮导向叶片内部相连的气腔对涡轮导向叶片进行冷却。

本发明具有以下有益效果：

本发明燃气轮机用分气路装置及燃气轮机，通过设置两个上下间隔且互不连通的第一环腔、第二环腔，其中，第一环腔经多个第一出口对燃气轮机的涡轮导向叶片表面进行吹洗除尘，第二环腔经多个第二出口对燃气轮机的涡轮导向叶片内部进行冷却，克服了现有的燃气轮机因空间受限，导向叶片盘上无法安装通向每片叶片的通气孔导致的冷却不均，及气路系统复杂的缺陷，本发明可同时实现对涡轮导向叶片的内部冷却及外表吹洗除尘的效果，且结构简单、性能可靠，具有极大的推广应用价值。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例分气路装置的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大示意图；

图3是图1中沿B-B的剖视示意图；

图4是本发明优选实施例分气路装置的另一结构示意图；

图5是图4中C处的局部放大示意图；

图6是图4中沿D-D的剖视示意图；

图7是本发明优选实施例中分气路装置第一环腔工作的结构示意图；

图8是本发明优选实施例中分气路装置第二环腔工作的结构示意图。

附图标记说明：

1、导向叶片盘；

2、安装盘体；

3、第一环腔；

4、第二环腔；

5、第一入口；

6、第一出口；

7、第二入口；

8、第二出口；

9、第一封严圈；

10、第二封严圈；

11、第一导向通道；

12、第二导向通道；

13、环形凹部；

14、冲击管；

15、导流通道；

16、涡轮导向叶片。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明的优选实施例提供了一种燃气轮机用分气路装置，参照图1至图6，本实施例分气路装置包括用于安装至燃气轮机上的安装盘体2，安装盘体2设有上下间隔且互不连通的第一环腔3及第二环腔4，第一环腔3设有用于导入高压气体的第一入口5，第一环腔3连通多个用于对燃气轮机的涡轮导向叶片表面进行吹洗除尘的第一出口6；第二环腔4设有用于导入冷却气体的第二入口7，第二环腔4连通多个用于对燃气轮机的涡轮导向叶片内部进行冷却的第二出口8。

本实施例通过设置两个上下间隔且互不连通的第一环腔、第二环腔，其中，第一环腔经多个第一出口对燃气轮机的涡轮导向叶片表面进行吹洗除尘，第二环腔经多个第二出口对燃气轮机的涡轮导向叶片内部进行冷却，克服了现有的燃气轮机因空间受限，导向叶片盘上无法安装通向每片叶片的通气孔导致的冷却不均，及气路系统复杂的缺陷，本发明可同时实现对涡轮导向叶片的内部冷却及外表吹洗除尘的效果，且结构简单、性能可靠，具有极大的推广应用价值。

本实施例中，安装盘体2经其内环壁面安装于燃气轮机上，参照图1及图4，第一环腔3及第二环腔4均开设于安装盘体2的外环壁面上，安装盘体2的外环壁面在第一环腔3处设有第一封严圈9，安装盘体2的外环壁面在第二环腔4处设有第二封严圈10。参照图3及图6，本实施例中，第一入口5开设于第一封严圈9上，第二入口7开设于第二封严圈10上。高压气体经第一入口5进入第一环腔3内，冷却气体经第二入口7进入第二环腔4内。

本实施例中，参照图2及图3，多个第一出口6沿安装盘体2的周向均匀间隔布置，且第一环腔3经第一导向通道11连通至第一出口6，第一导向通道11与第一出口6一一对应设置。各第一出口6分别对对应的涡轮导向叶片进行吹洗除尘。

本实施例中，参照图5及图6，多个第二出口8沿安装盘体2的周向均匀间隔布置，且第二环腔4经第二导向通道12连通至第二出口8，第二导向通道12与第二出口8一一对应设置。各第二出口8对对应的涡轮导向叶片内部进行冷却。

优选地，本实施例中，第一出口6及第二出口8位于安装盘体2的同一端面上，使得安装盘整体结构紧凑。优选地，安装盘体2的一端设有用于与燃气涡轮导向叶片盘1安装时起定位作用的环形凹部13，环形凹部13位于安装盘体2的内壁侧，第一出口6及第二出口8均位于环形凹部13所在平面上。

根据本发明的另一方面，还提供一种燃气轮机，燃气轮机上设置上述实施例的分气路装置。

参照图7，分气路装置的安装端面朝向燃气轮机的涡轮导向叶片16，第一出口6连通冲击管14，经冲击管14对涡轮导向叶片16表面进行吹洗除尘。参照图8，第二出口8经导流通道15连通至与涡轮导向叶片16内部相连的气腔对涡轮导向叶片16进行冷却，其中，导流通道15设于导向叶片盘1上。

本实施例分气路装置分为两个独立的通道，两个通道的封严圈上各有一个入口。高压气体通过上层通道封严圈的入口进入上层环腔(即第一环腔3)；冷却气体通过下层通道封严圈的入口进入下层环腔(即第二环腔4)。上层环腔的一圈孔出口分别对准一圈叶片头部的冲击管入口，高压气体通过冲击管喷射到叶片表面进行吹洗除尘(如图7所示)；下层环腔的一圈孔出口通过与叶片内部相连的气腔进入叶片内部，对其进行冷却(如图8所示)。本实施例分气路装置的两个环腔之间互不相通，相互独立，从而达到对叶片分别进行冷却和吹洗除尘的效果。本实施例分气路装置，结构简单，性能可靠。将冷却气体和高压气体分开，分别达到冷却和吹洗除尘的功能。本领域技术人员可以理解，还可根据不同需要，增加环腔数量。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。