一种适用于发电用中小燃机动力透平的子午流道结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适用于发电用中小燃机动力透平的子午流道结构，属于燃气轮机技术领域，是针对现有透平气动效率低所提出，其包括：安装在透平缸体上的四级静叶片和安装在轮盘上的四级动叶片的上端壁连线形成上子午线，四级静叶片和四级动叶片的下端壁连线形成下子午线，所述上子午线与下子午线之间形成用于高温烟气流通的子午流道，所述上子午线采用扩张结构，所述下子午线与子午流道的轴线o平行，每级动叶片上端壁处对应的上子午线与轴线o所形成的夹角为β，每级静叶片上端壁处对应的上子午线采用分段圆弧形结构。本实用新型专利技术设计的子午流道结构，可有效提高燃气轮机的气动效率。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于发电用中小燃机动力透平的子午流道结构
：本技术属于燃气轮机
，具体涉及一种适用于发电用中小燃机动力透平的子午流道结构。
技术介绍
：目前，对于中小燃气轮机发电用机组，一般级数都大于3级，提高其循环效率的一个常用有效方法就是提高动力透平的级数，而提高透平效率不仅需要先进的叶片设计，还需要配合设计合理的子午流道结构。对于中小燃气轮机机组，目前几乎没有针对中小燃机的发电用中小燃机动力透平子午流道结构专利。
技术实现思路
：本技术为了克服现有发电用中小燃机动力透平的气动效率低的缺陷，提供了一种适用于发电用中小燃机动力透平的子午流道结构，采用等内径形式构成的子午流道通道，通过选取合理的角度、比值和半径提高燃机的气动效率。本技术采用的技术方案在于：一种适用于发电用中小燃机动力透平的子午流道结构，包括：安装在透平缸体上的四级静叶片和安装在轮盘上的四级动叶片的上端壁连线形成上子午线，四级静叶片和四级动叶片的下端壁连线形成下子午线，所述上子午线与下子午线之间形成用于高温烟气流通的子午流道，所述上子午线采用扩张结构，所述下子午线与子午流道的轴线o平行，每级动叶片上端壁处对应的上子午线与轴线o所形成的夹角为β，每级静叶片上端壁处对应的上子午线采用分段圆弧形结构。优选地，所述四级静叶片的下端壁在径向方向上等高，每级动叶片的下端壁与其相邻静叶片的径向高度差为L，且L的取值范围为2.9mm～3.4mm。优选地，第一级静叶片所对应上子午线的圆弧半径分别为R1和R2，R1的取值范围为57mm～62mm，R2的取值范围为120mm～130mm。优选地，第一级动叶片所对应的上子午线与轴线o所形成夹角β1的取值范围为10°～12°。优选地，第二级静叶片所对应上子午线的圆弧半径分别为R3和R4，R3的取值范围为80mm～85mm，R4的取值范围为120mm～130mm。优选地，第二级动叶片所对应的上子午线与轴线o所形成夹角β2的取值范围为10°～12°。优选地，第三级静叶片所对应上子午线的圆弧半径分别为R5和R6，R5的取值范围为80mm～85mm，R6的取值范围为85mm～95mm。优选地，第三级动叶片所对应的上子午线与轴线o所形成夹角β3的取值范围为7°～9°。优选地，第四级静叶片所对应上子午线的圆弧半径分别为R7和R8，R7的取值范围为80mm～85mm，R6的取值范围为85mm～95mm。优选地，第四级动叶片所对应的上子午线与轴线o所形成夹角β4的取值范围为9°～11°。本技术的有益效果是：1、本技术在透平级数上选用符合常规设计要求的四级透平，并将每级静叶片上端壁对应的上子午线设计成分段圆弧结构，每级动叶片上端壁对应的上子午线与轴线成一定角度，通过静叶片下端壁在径向方向上的等高设计，选取合理的夹角、圆弧半径、进出口高度比、进口高度与轴向长度比，保证了在3000转每分钟的四级发电用中小燃机动力透平的气动效率。2、本技术适用于20-30MW级中小燃机，与驱动用动力透平设计不同的是，本设计提供了四级动力透平的子午流道结构，同时该设计使燃机的气动效率提高了2％。附图说明：图1为本技术的结构示意图；其中：1上子午线、2下子午线、3第一级静叶片、4第一级动叶片、5第二级静叶片、6第二级动叶片、7第三级静叶片、8第三级动叶片、9第四级静叶片、10第四级动叶片。具体实施方式：如图1所示，本技术为一种适用于发电用中小燃机动力透平的子午流道结构，包括：安装在透平缸体上的四级静叶片和安装在轮盘上的四级动叶片的上端壁连线形成上子午线1，四级静叶片和四级动叶片的下端壁连线形成下子午线2，所述上子午线1与下子午线2之间形成用于高温烟气流通的子午流道，所述上子午线1采用扩张结构，所述下子午线与子午流道的轴线o平行，每级动叶片上端壁处对应的上子午线1与轴线o所形成的夹角为β，每级静叶片上端壁处对应的上子午线1采用分段圆弧形结构。所述四级静叶片的下端壁在径向方向上等高，每级动叶片的下端壁与其相邻静叶片的径向高度差为L，且L的取值范围为2.9mm～3.4mm，第一级动叶片4与第一级静叶片3和第二级静叶片5之间的高度差分别为L1和L2，第二级动叶片6与第二级静叶片5和第三级静叶片7之间的高度差分别为L3和L4，第三级动叶片8与第三级静叶片7和第四级静叶片9之间的高度差分别为L5和L6，第四级动叶片10与第四级静叶片9之间的高度差为L7，运行状态下高度差L1-L7数值始终保持一致。进一步地，第一级静叶片3所对应上子午线1的圆弧半径分别为R1和R2，R1的取值范围为57mm～62mm，R2的取值范围为120mm～130mm。进一步地，第一级动叶片4所对应的上子午线1与轴线o所形成夹角β1的取值范围为10°～12°。进一步地，第二级静叶片5所对应上子午线1的圆弧半径分别为R3和R4，R3的取值范围为80mm～85mm，R4的取值范围为120mm～130mm。进一步地，第二级动叶片6所对应的上子午线1与轴线o所形成夹角β2的取值范围为10°～12°。进一步地，第三级静叶片7所对应上子午线1的圆弧半径分别为R5和R6，R5的取值范围为80mm～85mm，R6的取值范围为85mm～95mm。进一步地，第三级动叶片8所对应的上子午线1与轴线o所形成夹角β3的取值范围为7°～9°。进一步地，第四级静叶片9所对应上子午线1的圆弧半径分别为R7和R8，R7的取值范围为80mm～85mm，R6的取值范围为85mm～95mm。进一步地，第四级动叶片10所对应的上子午线1与轴线o所形成夹角β4的取值范围为9°～11°。进一步地，子午流道的进口高度L9与其出口高度L10的比值范围为0.43～0.46，进口高度L9与第一级静叶片3到第四级动叶片10之间的轴向长度L8的比值范围为0.25～0.27。本实施例设计的四级动力透平的子午流道结构，使应用该结构的该燃气轮机相对于驱动用动力透平具有极高的气动效率。以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本技术整体构思下的不同实现方式，而且本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于发电用中小燃机动力透平的子午流道结构，包括：安装在透平缸体上的四级静叶片和安装在轮盘上的四级动叶片的上端壁连线形成上子午线(1)，四级静叶片和四级动叶片的下端壁连线形成下子午线(2)，所述上子午线(1)与下子午线(2)之间形成用于高温烟气流通的子午流道，其特征在于，所述上子午线(1)采用扩张结构，所述下子午线与子午流道的轴线o平行，每级动叶片上端壁处对应的上子午线(1)与轴线o所形成的夹角为β，每级静叶片上端壁处对应的上子午线(1)采用分段圆弧形结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于发电用中小燃机动力透平的子午流道结构，包括：安装在透平缸体上的四级静叶片和安装在轮盘上的四级动叶片的上端壁连线形成上子午线(1)，四级静叶片和四级动叶片的下端壁连线形成下子午线(2)，所述上子午线(1)与下子午线(2)之间形成用于高温烟气流通的子午流道，其特征在于，所述上子午线(1)采用扩张结构，所述下子午线与子午流道的轴线o平行，每级动叶片上端壁处对应的上子午线(1)与轴线o所形成的夹角为β，每级静叶片上端壁处对应的上子午线(1)采用分段圆弧形结构。


2.如权利要求1所述的一种适用于发电用中小燃机动力透平的子午流道结构，其特征在于：所述四级静叶片的下端壁在径向方向上等高，每级动叶片的下端壁与其相邻静叶片的径向高度差为L，且L的取值范围为2.9mm～3.4mm。


3.如权利要求1或2所述的一种适用于发电用中小燃机动力透平的子午流道结构，其特征在于：第一级静叶片(3)所对应上子午线(1)的圆弧半径分别为R1和R2，R1的取值范围为57mm～62mm，R2的取值范围为120mm～130mm。


4.如权利要求1或2所述的一种适用于发电用中小燃机动力透平的子午流道结构，其特征在于：第一级动叶片(4)所对应的上子午线(1)与轴线o所形成夹角β1的取值范围为10°～12°。


5.如权利要求1或2所述的一种适用于发电用中小燃机动力透平的子午流道结...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯永志，姜东坡，赵俊明，李翔宇，单维佶，葛春醒，王颖，周驰，冀文慧，苑馨予，
申请(专利权)人：哈电发电设备国家工程研究中心有限公司，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23