一种冷却气引气系统和引气方法
本发明公开了一种冷却气引气系统和引气方法，引气系统包括冷却通路，该冷却通路是一个密闭的通路，该密闭的通路能够将从冷气源产生设备产生冷却气依次通过通路传输到需要冷却的热端部件；冷却通路处于大系统的中心封闭区域内，所述的冷气源产生设备为压气机，所述的热端部件为透平机轮盘，其中，该冷却通路包括中间轴套管，冷却气从压气机径向引气轮盘引至轮盘中心孔，沿引气后各级中心孔，经过中间轴套管，从透平轮盘的中心孔输送到热端部件或所需冷却的腔室，从而降低透平热端部件的温度。本发明冷却气引气系统和引气方法可广泛使用在燃气轮机中，能够有效解决了压气机向透平内部引气的现有的引气困难和效率不高的技术问题。
发明专利
CN202311551073.5
2023-11-21
CN117605575A
2024-02-27
F02C7/18(2006.01)
东方电气集团东方汽轮机有限公司
黄涛;高进;成露;屈江吉;龚军军;赵仕志;方宇;孔祥林;艾松;田晓晶;王刚德;陈晓平;齐雪;冯国益;秦良伟;鲁霖
618000 四川省德阳市旌阳区高新技术产业园区金沙江西路666号
成都蓉信三星专利事务所(普通合伙)
王统国
四川;51
1.一种冷却气引气系统，其特征在于：该引气系统包括冷却通路，该冷却通路是一个密闭的通路，该密闭的通路能够将从冷气源产生设备产生冷却气依次通过通路传输到需要冷却的热端部件。 2.按权利要求1所述的冷却气引气系统，其特征在于：该引气系统所包括的冷却通路处于大系统的中心封闭区域内，所述的冷气源产生设备为压气机，所述的热端部件为透平机轮盘，其中，该冷却通路包括中间轴套管，冷却气从压气机径向引气轮盘引至轮盘中心孔，沿引气后各级中心孔，经过中间轴套管，从透平轮盘的中心孔输送到热端部件或所需冷却的腔室，从而降低透平热端部件的温度。 3.按权利要求1或2所述的冷却气引气系统，其特征在于：该引气系统所包括燃气轮机，该燃气轮机具有一种拉杆组合转子冷却空气引气结构，该一种拉杆组合转子冷却空气引气结构包括一级压气机末级轮盘、透平第1级轮盘、中间轴套管及其进排气侧密封组件。 4.按权利要求1或2所述的冷却气引气系统，其特征在于：该引气系统所包括燃气轮机，该燃气轮机具有一种拉杆组合转子冷却空气引气结构，该一种拉杆组合转子冷却空气引气结构包括一级压气机末级轮盘及中间轴、透平第1级轮盘及中间轴、中间轴套管及其进排气侧密封组件。 5.按权利要求1或2所述的冷却气引气系统，其特征在于：该引气系统包括两侧密封组件，其中，一侧密封组件，通过一组螺钉与轮盘进行装配，使用止动垫片实现螺钉防松，或者直接采用热套工艺过盈装配在轮盘上；而且在结构上设计上，带法兰的定位止口或者热套曲面能够起到良好密封作用； 其中，另一侧密封组件，通过C型密封圈与轮盘进行配合，并且用C型密封圈盖板和盖板螺钉对C型密封圈进行固定；而且在结构设计上，通过选择合适的密封圈尺寸，保证燃机运行的整个过程中C型密封圈与对应轮盘配合，从而起到密封的作用，同时C型密封圈盖板螺钉与轮盘的轴向间隙小于螺钉的长度，使运行过程中螺钉无法掉出，从而实现了防松，此间隙也可释放中间轴套管受热之后的轴向膨胀量，保障中间轴套管的应力符合要求。 6.按权利要求5所述的冷却气引气系统，其特征在于：以各级渐变、或各级等差或各级等比设置的过渡方式将冷却气引气通道从压气机轮盘中心孔向透平轮盘中心孔，并最终流向热端部件。 7.按权利要求1到6任一所述的冷却气引气系统，其特征在于：引气系统压气机的冷却气抽气位置可以自由设定或根据热端需要自行匹配；由于两侧密封组件良好的密封性能，且整个冷却气流道处于转子内部，使得整个流道的气动特性更容易进行控制，能够准确的从透平热端部件冷却气供应需求准确的匹配压气机供气压力，从而锁定压气机抽气位置，即确定压气机径向抽气轮盘的级次。 8.按权利要求7所述的冷却气引气系统，其特征在于：冷却气抽气位置能够更好地规避高应力区域；燃气轮机中压气机轮盘排气侧、透平轮盘进气侧与中间轴套管配合的结构需分别靠近排气侧、进气侧。 9.按权利要求1到8任一所述的冷却气引气系统，其特征在于：该引气系统能够应用于一种燃气轮机组合的发电系统。 10.一种应用于1到9任一所述冷却引气系统的一种引气方法，其特征在于：该引气方法包括如下的步骤： 步骤A：设置冷却通路，该冷却通路是一个密闭的通路，通路处于大系统的中心封闭区域内； 步骤B：所述的冷气源产生设备为压气机，所述的热端部件为透平机轮盘，其中，该冷却通路包括中间轴套管，冷却气从压气机径向引气轮盘引至轮盘中心孔，沿引气后各级中心孔，经过中间轴套管； 步骤C: 根据热端对冷却气的实际需要，从透平轮盘的中心孔输送到热端部件或所需冷却的腔室，从而降低透平热端部件的温度。