全温全压旋转透平的流动与冷却试验装置及参数设计方法制造方法及图纸

技术编号:14338205 阅读:91 留言:0更新日期:2017-01-04 11:12
本发明专利技术提供了一种全温全压旋转透平的流动与冷却试验装置及参数设计方法。所述的全温全压旋转透平的流动与冷却试验装置,其特征在于,包括全温全压旋转透平试验主流系统,用于对全温全压旋转透平试验主流系统的试验透平的叶片进行冷却的冷却空气系统,以及用于对全温全压旋转透平试验主流系统的试验透平的进气管道和排气管道进行冷却的冷却水系统。本发明专利技术可以用来进行有冷却空气掺混透平级的气动性能试验,也可以进行透平动叶片的旋转状态冷却效果试验,实现了全温全压旋转透平设计工况参数的流动与冷却的综合试验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种重型燃气轮机的全温全压旋转透平的流动与冷却的试验装置及参数设计方法,属于燃气轮机

技术介绍
先进的重型燃气轮机有300MW的F级燃气轮机、400MW的H级燃气轮机和470MW的J级燃气轮机等,F级燃气轮机透平进气温度达到1400℃、H级燃气轮机透平进气温度达到1500℃、J级燃气轮机透平进气温度达到1600℃,F级燃气轮机透平进气压力达到15MPa至18MPa、H级燃气轮机透平进气压力达到18MPa至22MPa、J级燃气轮机透平进气压力达到21MPa至23MPa。透平级是重型燃气轮机的关键热端部件,重型燃气轮机透平的研制,为了验证冷却空气掺混对透平级气动性能的影响,以及旋转状态对透平动叶片冷却效果的影响,需要开展旋转透平的流动与冷却的验证试验。研建全温全压旋转透平的流动与冷却的试验装置并确定试验装置的设计参数,是旋转透平流动与冷却试验的重要环节。现有技术和公开文献报道,没有重型燃气轮机的全温全压旋转透平的流动与冷却试验装置及参数设计方法。研建重型燃机全温全压旋转透平的流动与冷却试验装置,确定全温全压旋转透平试验装置的透平试验主流系统与冷却空气系统的设计参本文档来自技高网...
全温全压旋转透平的流动与冷却试验装置及参数设计方法

【技术保护点】
一种全温全压旋转透平的流动与冷却试验装置,其特征在于,包括全温全压旋转透平试验主流系统(1),用于对全温全压旋转透平试验主流系统(1)的试验透平(11)的叶片进行冷却的冷却空气系统(2),以及用于对全温全压旋转透平试验主流系统(1)的试验透平(11)的进气管道和排气管道进行冷却的冷却水系统(3)。

【技术特征摘要】
1.一种全温全压旋转透平的流动与冷却试验装置,其特征在于,包括全温全压旋转透平试验主流系统(1),用于对全温全压旋转透平试验主流系统(1)的试验透平(11)的叶片进行冷却的冷却空气系统(2),以及用于对全温全压旋转透平试验主流系统(1)的试验透平(11)的进气管道和排气管道进行冷却的冷却水系统(3)。2.如权利要求1所述的全温全压旋转透平的流动与冷却试验装置,其特征在于,所述的全温全压旋转透平试验主流系统(1)包括离心空气压缩机(4)、主流进气放空阀(5)、进气调节阀(6)、金属膨胀节(8)、环形燃烧器(10)、试验透平(11)、水力测功器(12)、排气减温器(13)、排气蝶阀(14)和消音塔(15),所述的离心空气压缩机(4)、主流进气放空阀(5)、进气调节阀(6)、金属膨胀节(8)、环形燃烧器(10)和试验透平(11)的进气管道通过管路依次连接,试验透平(11)的排气管道、排气减温器(13)、排气蝶阀(14)和消音塔(15)通过管路依次连接,试验透平(11)的输出轴连接水力测功器(12)。3.如权利要求2所述的全温全压旋转透平的流动与冷却试验装置,其特征在于,所述的进气调节阀(6)与金属膨胀节(8)之间的管路上设有主流流量喷嘴(7)。4.如权利要求2所述的全温全压旋转透平的流动与冷却试验装置,其特征在于,所述的金属膨胀节(8)与环形燃烧器(10)之间的管路上设有整流段(9)。5.如权利要求1所述的全温全压旋转透平的流动与冷却试验装置,其特征在于,所述的试验透平(11)包括由外气缸(30)和设于外气缸(30)中的内气缸(29)组成的双层气缸、设于双层气缸的前端并与双层气缸连接的水冷过渡段(28)以及设于双层气缸的后端并与双层气缸连接的排气蜗壳(35),所述的水冷过渡段(28)和排气蜗壳(35)分别连接试验透平(11)的进气管道和排气管道,所述的冷却水系统(3)连接试验透平(11)的水冷过渡段(28)和排气蜗壳(35),水冷过渡段(28)为双层管道,双层管道之间采用来自冷却水系统(3)的冷却水冷却,排气蜗壳(35)为双层壳体,双层壳体之间采用来自冷却水系统(3)的冷却水冷却,外气缸(30)和内气缸(30)之间采用来自冷却空气系统(2)的冷却空气进行冷却。6.如权利要求5所述的全温全压旋转透平的流动与冷却试验装置,其特征在于,所述的外气缸(30)上设有与外气缸(30)和内气缸(29)之间的空间连通的冷却空气进口,所述的水冷过渡段(28)上设有冷却孔,所述的冷却空气系统(2)与外气缸(30)上的冷却空气进口和水冷过渡段(28)上的冷却孔相连通;所述的内气缸(29)中设有1~4级静叶片和1~4级动叶片,各级静叶片皆设有内部冷却通道,第一级静叶片(31)固定于内气缸(29)中的静叶片内环上,所述的静叶片内环设有进气孔,所述的静叶片内环的进气孔与水冷过渡段(28)上的冷却孔和第一级静叶片的内部冷却通道连通,来自冷却空气系统(2)的冷却空气能够经水冷过渡段(28)上的冷却孔和静叶片内环的进气孔进入第一级静叶片的内部冷却通道,各级静叶片的根部皆设有与外气缸和内气缸之间的空间连通的进气孔,来自冷却空气系统的冷却空气能够从各级静叶片根部的进气孔进入各级静叶片的内部冷却通道。7.如权利要求6所述的全温全压旋转透平的流动与冷却试验装置,其特征在于,所述的各级动叶片相应设于内气缸(29)中的各级叶轮上,各级动叶片的两侧设有静止部件,各级叶轮与其两侧的静止部件之间形成盘腔,各级叶轮上设有冷却孔,水冷过渡段(28)的冷却孔与所述的各级叶轮与其两侧静止部件之间形成的盘腔以及各级叶轮上的冷却孔相连通,各级动叶片设有内部冷却通道,各级动叶片的根部设有与该动叶片的内部冷却通道相连通的进气孔,第一级动叶片(32)的进气孔与第一级叶轮与其两侧的静止部件之间的盘腔连通,来自冷却空气系统(2)的冷却空气能够依次通过水冷过渡段(28)的冷却孔和第一级叶轮与其两侧的静止部件之间的盘腔(36)经第一级动叶片根部的进气孔进入其内部冷却通道,其他各级动叶片的进气...

【专利技术属性】
技术研发人员:史进渊张成义王思远谢岳生汪勇陈蒙
申请(专利权)人:上海发电设备成套设计研究院
类型:发明
国别省市:上海;31

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