一种燃气轮机用透平和燃气轮机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及燃气轮机结构及传热设计领域，尤其涉及一种燃气轮机用透平和一种燃气轮机。
【背景技术】
[0002]目前工业燃气轮机透平主要包括透平持环、隔热环11’、透平静叶、护环以及透平转子叶盘等。隔热环11’是连接在透平持环和透平静叶以及护环之间，通过隔热环11’将透平主流道的热流量隔在透平持环以内，以便透平持环选用性价比更高的材料，提高燃气轮机经济性。
[0003]燃气轮机工作时，空气经压气机压缩流过燃烧室与燃气混合后温度升高，再经过透平膨胀做功，最后由排气系统排入空气中或余热锅炉等设备。燃气轮机正常工作时，燃气轮机本体温度逐渐升高，特别是透平部分，透平静叶及护环燃气流道侧温度可达1400°C左右，因此透平静叶及护环采取冷却措施及使用昂贵的超级合金以满足整个透平的需要。透平持环壁厚较厚，重量较大，出于成本的考虑，一般采用价格较为低廉的合金钢，但该合金钢工作温度较低，一般550°C左右，因此在透平静叶和透平持环之间的隔热环11’就起到了“过渡”的作用，因此隔热环11’ 一般选用介于超级合金和合金钢之间的耐热合金钢材料。但往往因为结构及传热设计不合理，导致透平持环出局部现高温区，甚至超过了合金钢的工作温度极限，导致透平持环使用寿命降低、可靠性变差等问题。所以应该通过合理地设计隔热环11’的结构，降低透平持环的局部高温，保证透平持环可靠、稳定地工作。
[0004]如图1所示，传统的工业燃气轮机透平部分的隔热环11’，其与透平持环的接触面12’较大，传到至透平持环上的热量较高，从而导致透平持环与隔热环11’相接触的区域出现局部高温，影响透平持环的使用寿命以及整台燃气轮机的可靠性、可用性。
[0005]因此，针对以上不足，需要提供一种透平其上的隔热环与透平持环之间的接触面积小，透平持环温度低，工作稳定。
【实用新型内容】
[0006](一 )要解决的技术问题
[0007]本实用新型要解决的技术问题是:传统的透平上隔热环与透平持环之间的接触面积大，热传导面积大，导热量较高，从而导致透平持环与隔热环相接触的部位出现局部高温，影响透平持环的使用寿命以及整台燃气轮机的可靠性和稳定性等。
[0008]( 二 )技术方案
[0009]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种燃气轮机用透平，包括透平持环、隔热环和透平静叶，所述隔热环位于所述透平持环与所述透平静叶之间，阻止透平静叶上的热量向透平持环传递，其特征在于:所述隔热环与所述透平持环相接触的接触面上设置有凹槽。
[0010]其中，所述凹槽在所述接触面的长度方向上均布设置有多个。
[0011]其中，所述凹槽在所述接触面的宽度方向上均布设置有多个。
[0012]其中，所述凹槽的截面形状为圆弧形。
[0013]其中，所述凹槽的截面形状为矩形。
[0014]其中，所述隔热环的材质为耐热合金钢材。
[0015]其中，还包括护环，所述隔热环与所述透平静叶之间通过护环连接。
[0016]本实用新型还提供了一种燃气轮机，包括压气机、燃烧室和透平，所述透平为上述任一实施例所述的燃气轮机用透平。
[0017](三)有益效果
[0018]本实用新型的上述技术方案具有如下优点:本实用新型提供了一种燃气轮机用透平，包括透平持环、隔热环和透平静叶，所述隔热环位于所述透平持环与所述透平静叶之间，阻止透平静叶上的热量向透平持环传递，所述隔热环与所述透平持环相接触的接触面上设置有凹槽。本实用新型提供的燃气轮机用透平，可通过隔热环上设置的凹槽，来减少隔热环与透平持环的接触面积，减少导热面积增大热阻，减少透平静叶向透平持环上传导的热量，降低透平持环温度；同时，由于凹槽的设置，可向凹槽部位引入冷却空气，通过这种强化对流冷却方式进一步改善透平持环上的温度分布，提升透平持环的使用寿命，保证透平持环及燃气轮机可靠、稳定地工作。并且本实用新型提供的持平结构简单，方便于透平持环的拆装、检修。
【附图说明】
，
[0019]本实用新型上述或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0020]图1是现有技术中透平上隔热环的结构示意图；
[0021]图2是本实用新型一个实施例所述的燃气轮机用透平的结构示意图；
[0022]图3是图2的A部放大结构示意图；
[0023]图4是本实用新型提供的透平上隔热环的结构示意图；
[0024]图5是透平持环与隔热环相配合的结构示意图。
[0025]其中，图5中箭头方向为气体的流动方向。
[0026]其中图1至图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
[0027]11’隔热环，12’接触面，11、隔热环，12、接触面，13、凹槽，14、护环，15、透平静叶，16、透平持环。
【具体实施方式】
[0028]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0029]如图2所示，本实用新型提供了一种燃气轮机用透平，包括透平持环(16)、隔热环11和透平静叶15，所述隔热环11位于所述透平持环(16)与所述透平静叶15之间，阻止透平静叶15上的热量向透平持环(16)传递，所述隔热环11与所述透平持环(16)相接触的接触面12上设置有凹槽13。本实用新型提供的燃气轮机用透平，可通过隔热环11上设置的凹槽13 (如图4和图5所示)，来减少隔热环11与透平持环(16)的接触面12积，减少导热面积增大热阻，减少透平静叶15及护环14向透平持环(16)上传导的热量，降低透平持环(16)温度，所述凹槽13可通过铣削等方式加工成，其具体的尺寸可通过结构参数来具体设计；同时，由于凹槽13的设置，可向凹槽13部位引入冷