用于燃烧器过渡管的后框架、相关密封布置及燃气涡轮机制造技术

本发明专利技术提供一种用于燃烧器过渡管的后框架、相关密封布置及燃气涡轮机。所述密封布置密封在第一级喷嘴与多个后框架之间，所述密封布置包括周向定向和周向对准的第一内部密封件和第二内部密封件。侧密封件径向设置在所述第一内部密封件与所述第二内部密封件之间。所述侧密封件包括从所述第一内部密封件和所述第二内部密封件轴向偏置的第一部分以及与所述第一内部密封件和所述第二内部密封件邻接的第二部分。所述后框架具有前表面和后表面。所述后框架包括沿侧部分延伸的至少一个侧密封槽。所述侧密封槽的第一部分从所述后表面轴向偏置。所述侧密封槽的第二部分从所述第一部分轴向和径向偏置。

Rear frame, related seal arrangement and gas turbine for burner transition pipe

The invention provides a rear frame for a burner transition tube, a related seal arrangement and a gas turbine. The seal layout is sealed between the first stage nozzle and a plurality of rear frames, and the sealing arrangement includes a first internal seal and a second internal seal with circumferential directional and circumferential alignment. The side seal is arranged in a radial direction between the first internal seal and the second internal seal. The side seal includes the first part which is axially biased from the first internal seal and the second internal seal, and the second part which is adjacent to the first internal seal and the second internal seal. The rear frame has a front surface and a rear surface. The rear frame includes at least one side seal groove extending along the side part. The first part of the side seal groove is offset axially from the rear surface. The second part of the side seal groove is offset in the axial and radial direction from the first part.

【技术实现步骤摘要】
用于燃烧器过渡管的后框架、相关密封布置及燃气涡轮机
本说明书中公开的主题涉及一种用于燃气涡轮机的燃烧器。更确切地说，本专利技术涉及一种用于一个或多个燃烧器过渡管与燃气涡轮机第一级喷嘴的一个或多个入口之间的接口的密封布置。
技术介绍
燃气涡轮机通常包括若干个互连的分离部件(discreteparts)。燃气涡轮机通常包括入口部分、压缩部分、多个燃烧器、涡轮机部分和排气部分。所述入口部分可以包括一系列过滤器、冷却盘管、湿气分离器和/或对进入燃气涡轮机的工作流体(例如，空气)进行净化或以其他方式调节的其他装置。所述工作流体从入口部分向下游流动到压缩机部分，在所述压缩机部分中，动能渐进地传递到工作流体以产生高能状态下的压缩工作流体。所述压缩工作流体在一个或多个燃烧器内与来自燃料供应装置的燃料混合，以形成可燃混合物。所述可燃混合物燃烧以产生高温高压的燃烧气体。所述燃烧气体流过涡轮机部分的涡轮机，其中能量(动能和/或热能)从燃烧气体传递到转子叶片，从而使轴旋转并且做功。例如，涡轮轴的旋转可驱动压缩机产生压缩工作流体。作为替代或附加，所述轴可将涡轮机连接到发电机以发电。来自涡轮机的排气流过排气部分，所述排气部分将涡轮机连接到涡轮机下游的排气管。例如，排气部分可以包括热回收蒸汽发生器，用于在将排气释放到环境中之前清除并且提取所述排气中的额外热量。燃气涡轮机的燃烧器通常经由过渡管(transitionducts)连接到涡轮机部分的第一级喷嘴的入口。通常，每个过渡管具有位于燃烧器下游的后框架(aftframe)，所述后框架连接到涡轮机部分的入口。所述后框架通常具有两个拱形部分，所述拱形部分通常称为内部部分和外部部分(innerandouterportions)，所述内部部分和外部部分相对于涡轮机的中心轴线位于径向上的内部或外部。所述后框架的所述内部部分和外部部分通过径向延伸的线性部分互连，所述径向延伸的线性部分通常称为侧部分(sideportions)。内部和外部周向密封件用于密封后框架的内部部分和外部部分以及涡轮机部分的对应入口。径向定向的侧密封件可以设置在相邻的后框架之间，以大体上封闭和密封一个后框架的侧部分与下一个后框架之间的周向间隙。周向相邻的后框架之间的径向定向的侧密封件从每个后框架与入口之间的内部密封件和外部密封件轴向地偏置(相对于涡轮机轴线)。由于此轴向偏置，内部密封件和外部密封件与侧密封件之间存在间隙。燃气涡轮机通常燃烧烃类燃料并且产生污染空气的排放物，例如氮氧化物(NOx)和一氧化碳(CO)。因此，内部密封件和外部密封件与侧密封件之间的间隙可能导致流经过渡管的工作流体(例如，压缩空气和/或燃烧气体)从燃烧器泄漏到第一级喷嘴，从而可能导致空气污染物的排放性能降低并且发生转移。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点在以下说明中进行阐述，或可以从说明书中清楚地看出，或可以通过实践本专利技术了解。所属领域期望改进燃气涡轮机的多个部件之间的密封连接。具体来说，可帮助减少或消除工作流体泄漏到环境大气中和/或排放物泄漏到环境大气中的燃气涡轮机和相关密封部件是有利的。本专利技术的一个实施例涉及一种用于密封在第一级喷嘴与多个后框架之间的密封布置(sealingarrangement)。所述密封布置包括第一内部密封件，所述第一内部密封件周向定向(circumferentiallyoriented)。所述第一内部密封件包括前表面和后表面。所述布置还包括与所述第一内部密封件相邻的第二内部密封件。所述第二内部密封件包括前表面和后表面。所述第二内部密封件周向定向，并且与所述第一内部密封件周向对准。所述第一内部密封件和所述第二内部密封件轴向对准。侧密封件径向设置在所述第一内部密封件与所述第二内部密封件之间。所述侧密封件包括从所述第一内部密封件和所述第二内部密封件轴向偏置(axiallyoffset)的第一部分以及与所述第一内部密封件和所述第二内部密封件邻接(abutting)的第二部分。所述侧密封件的所述第一部分从所述第一内部密封件和所述第二密封件径向偏置。本专利技术的另一个实施例涉及一种密封布置，其中所述第一内部密封件和所述第二内部密封件中的一个或多个包括框架和导向调整片(guidetab)。所述一个或多个导向调整片邻接所述侧密封件的所述第二部分的前表面并且使所述侧密封件向所述第一内部密封件的所述前表面和所述第二内部密封件的所述前表面轴向偏置，以使所述侧密封件的所述第二部分的后表面与所述第一内部密封件的所述前表面和所述第二内部密封件的所述前表面接合。本专利技术的另一个实施例涉及一种密封布置，其中所述侧密封件的第一部分与所述第一内部密封件和所述第二内部密封件平行。本专利技术的另一个实施例涉及一种密封布置，其中所述侧密封件的第二部分向所述第一内部密封件和所述第二内部密封件倾斜(obliqueto)。本专利技术的另一个实施例涉及一种密封布置，其中所述侧密封件进一步包括位于所述第一部分与所述第二部分之间的中间部分，并且所述侧密封件的中间部分向所述第一内部密封件和所述第二内部密封件倾斜。本专利技术的另一个实施例涉及一种密封布置，其中所述侧密封件包括刚性材料(rigidmaterial)并且所述第一部分、第二部分和中间部分是预成型的(pre-formed)。本专利技术的另一个实施例涉及一种密封布置，其中所述第一内部密封件和所述第二内部密封件中的一个或多个包括框架和导向调整片，并且所述侧密封件足够柔性，以在与所述导向调整片相互作用时形成第一部分、第二部分和中间部分，而不经历塑性变形(plasticdeformation)。本专利技术的另一个实施例涉及一种用于燃气涡轮机燃烧器过渡管的后框架。所述后框架包括前表面、后表面、外部部分、与外部部分径向隔开的内部部分以及一对相对的侧部分，所述侧部分在所述内部部分与所述外部部分之间径向延伸。所述侧部分中至少一个限定侧密封槽，所述侧密封槽沿所述侧部分在所述后框架的所述内部部分与所述外部部分之间延伸。所述侧密封槽的第一部分从所述后表面轴向偏置。与所述内部部分或所述外部部分中的一者相邻的所述侧密封槽的第二部分从其所述第一部分轴向和径向偏置。本专利技术的另一个实施例涉及一种后框架，所述后框架进一步包括设置在所述内部部分上的内部密封件以及设置在所述外部部分上的外部密封件；其中所述侧密封槽的第二部分由所述内部密封件或所述外部密封件中的一者上的调整片限定。本专利技术的另一个实施例涉及一种后框架，其中所述侧密封槽包括突起(protrusion)，所述突起向所述后表面轴向延伸并且限定所述侧密封槽的所述第二部分。本专利技术的另一个实施例涉及一种后框架，其中所述侧密封槽的所述第一部分向所述后表面倾斜。本专利技术的另一个实施例涉及一种后框架，其中所述侧密封槽的所述第一部分平行于所述后表面。本专利技术的另一个实施例涉及一种后框架，其中所述侧密封槽的第二部分平行于所述后表面，并且所述侧密封槽进一步包括介于所述侧密封槽的第一部分与所述侧密封槽的第二部分之间的中间部分。所述侧密封槽的中间部分向所述后表面倾斜。本专利技术的另一个实施例涉及一种后框架，其中所述侧密封槽进一步包括与所述内部部分和所述外部部分中的另一者相邻的第三部分，所述第三部分从所述第一部分轴向和径向偏置。另一个实施例涉及一种燃气涡轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于密封在第一级喷嘴与多个后框架之间的密封布置，所述密封布置包括：周向定向的第一内部密封件，所述第一内部密封件包括前表面和后表面；与所述第一内部密封件相邻的第二内部密封件，所述第二内部密封件包括前表面和后表面，所述第二内部密封件周向定向并且与所述第一内部密封件周向对准；所述第一内部密封件和所述第二内部密封件轴向对准；侧密封件，所述侧密封件径向设置在所述第一内部密封件与所述第二内部密封件之间；所述侧密封件的第一部分，所述侧密封件的所述第一部分从所述第一内部密封件和所述第二内部密封件轴向偏置；以及所述侧密封件的第二部分，所述侧密封件的所述第二部分邻接所述第一内部密封件和所述第二内部密封件，所述侧密封件的所述第一部分从所述第一内部密封件和所述第二内部密封件径向偏置。

【技术特征摘要】
2016.05.27 US 15/1668051.一种用于密封在第一级喷嘴与多个后框架之间的密封布置，所述密封布置包括：周向定向的第一内部密封件，所述第一内部密封件包括前表面和后表面；与所述第一内部密封件相邻的第二内部密封件，所述第二内部密封件包括前表面和后表面，所述第二内部密封件周向定向并且与所述第一内部密封件周向对准；所述第一内部密封件和所述第二内部密封件轴向对准；侧密封件，所述侧密封件径向设置在所述第一内部密封件与所述第二内部密封件之间；所述侧密封件的第一部分，所述侧密封件的所述第一部分从所述第一内部密封件和所述第二内部密封件轴向偏置；以及所述侧密封件的第二部分，所述侧密封件的所述第二部分邻接所述第一内部密封件和所述第二内部密封件，所述侧密封件的所述第一部分从所述第一内部密封件和所述第二内部密封件径向偏置。2.根据权利要求1所述的密封布置，其特征在于，所述第一内部密封件和所述第二内部密封件中的一个或多个包括框架和导向调整片，所述一个或多个导向调整片邻接所述侧密封件的所述第二部分的前表面并且使所述侧密封件向所述第一内部密封件的所述前表面和所述第二内部密封件的所述前表面轴向偏置，以使所述侧密封件的所述第二部分的后表面与所述第一内部密封件的所述前表面和所述第二内部密封件的所述前表面接合。3.根据权利要求1所述的密封布置，其特征在于，所述侧密封件的所述第一部分与所述第一内部密封件和所述第二内部密封件平行。4.根据权利要求1所述的密封布置，其特征在于，所述侧密封件的所述第二部分向所述第一内部密封件和所述第二内部密封件倾斜。5.根据权利要求1所述的密封布置，其特征在于，所述侧密封件进一步包括位于所述第一部分与所述第二部分之间的中间部分，并且所述侧密封件的所述中间部分向所述第一内部密封件和所述第二内部密封件倾斜。6.根据权利要求5所述的密封布置，其特征在于，所述侧密封件包括刚性材料并且所述第一部...

【专利技术属性】
技术研发人员：VJ摩根，JE巴顿，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US