【技术实现步骤摘要】
本技术属于燃气轮机叶片结构，具体为一种燃气轮机透平第一级动叶叶片冷却结构。
技术介绍
1、燃气轮机发电对比煤电等传统发电形式有着污染小、噪声小、可靠性高等优点。根据燃气轮机工作原理，燃气轮机工质温度越高，燃气轮机的热效率越高。因此，为了提高燃气轮机的热效率，燃气轮机工质的温度随着燃气轮机相关技术的发展逐渐提高。当今，先进的燃气轮机工质温度已达到最高1500℃，超过了金属所能承受的最大温度。燃气轮机透平第一级的叶片在工作过程中会首先受到1000℃以上工质的冲击。因此，叶片的冷却结构对于燃气轮机是至关重要的技术。目前，燃气轮机动叶的冷却形式主要有头部冲击、气膜孔、尾缘劈缝、内部交错肋、扰流柱、内部蛇形通道等。
2、叶片在工作过程中，如果出现冷却不均匀，则会导致局部温度过高，产生材料疲劳、老化、烧蚀、变形等问题，叶片在冷却结构还存在改善空间。此外，除了叶片的叶身外，叶片的叶根、缘板、伸根等其他区域在机组运行中也处于较高的环境温度，需要相应规模的冷却。
3、因此，本申请提出一种燃气轮机透平第一级动叶叶片冷却结构用以解决上述问题。
技术实现思路
1、本技术研发目的是为了解决目前叶片在工作工程中，若出现冷却不均匀，会导致局部温度过高，产生材料疲劳、老化等问题。在下文中给出了关于本技术的简要概述，以便提供关于本技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本技术的穷举性概述。它并不是意图确定本技术的关键或重要部分，也不是意图限定本技术的范围。
2、本技
3、一种燃气轮机透平第一级动叶叶片冷却结构，包括叶根、伸根、缘板和叶身，叶根与伸根连接，缘板半包围伸根，缘板与叶身建立连接，叶根上加工有第一进气口、第二进气口、第三进气口和第四进气口，伸根内加工有第一蛇形通道和第二蛇形通道，叶身内加工有第一流道、第二流道、第三流道、第四流道、第五流道、第六流道、第七流道和第八流道，叶身的前缘侧加工有第二气膜孔、叶身的上部加工有第一气膜孔，叶身的叶顶处加工有第三气膜孔，叶身的尾缘侧加工有劈缝，伸根上加工有第一孔洞，缘板上加工有第二孔洞，缘板上加工有第一凹槽，叶根的前缘侧加工有第二凹槽。
4、进一步的，所述第一气膜孔的数量为20个，第二气膜孔共三列，三列第二气膜孔的数量分别为21个、22个和23个，第三气膜孔的数量为7个，第二孔洞的数量为10个。
5、进一步的，所述第一进气口和第二进气口通过第二蛇形通道与第三流道、第四流道和第五流道连接，第三流道和第四流道转接处与自前缘至尾缘的第3～6个第一气膜孔以及第3、4个第三气膜孔连通，第五流道与自前缘至尾缘的第2个第一气膜孔以及第2个第三气膜孔连通，第五流道通过连接孔和第八流道与第二气膜孔连通，第八流道在叶顶处与自前缘至尾缘第1个第一气膜孔以及第1个第三气膜孔连通。
6、进一步的，所述第三进气口和第四进气口通过第一蛇形通道与第一流道、第二流道以及第七流道连通，第一蛇形通道与第一孔洞连通，第一流道和第二流道转接处与自前缘至尾缘第7～12个第一气膜孔连通以及第5、6个第三气膜孔连通，第七流道在叶顶处与自前缘至尾缘第13～16个第一气膜孔以及第7个第三气膜孔连通，第七流道与第六流道连通，第六流道在叶顶处与自前缘至尾缘第17～20个第一气膜孔连通，并与叶身尾缘的劈缝连通。
7、进一步的，所述第六流道为井型流道，第八流道为前缘流道。
8、进一步的，所述叶根尾缘侧设置有凸台，叶根通过凸台与轮盘建立连接。
9、进一步的，所述缘板的前缘侧设置有第二筋板和第三筋板，第二筋板布置在第三筋板的上方，缘板的尾缘侧设置有第一筋板。
10、进一步的，所述伸根上设置有第一密封槽、第二密封槽和第三密封槽，第一密封槽布置在伸根的前缘侧，第二密封槽布置在缘板侧，第三密封槽布置在伸根的尾缘侧。
11、本技术具有以下有益效果：
12、1、本技术的一种燃气轮机透平第一级动叶叶片冷却结构在叶片的前缘和尾缘部分各设置一个蛇形通道，两条蛇形通道均有多个进气口和多个流程，通过这种结构的冷却方式可以使整个叶片的冷却更加均匀，防止整个叶片在局部区域出现温度过高的情况，增强了叶片在工作过程中的可靠性。每个蛇形通道均有两个进气口，在叶根处共有四个进气口，可根据工况调整各部分的冷气量，提高了灵活性。
13、2、本技术的一种燃气轮机透平第一级动叶叶片冷却结构，缘板在前缘侧靠近叶根的位置有一个凹槽，在机组运行过程中，冷却空气可以从凹槽进入冷却伸根部分，防止伸根部分温度过高。
14、3、本技术的一种燃气轮机透平第一级动叶叶片冷却结构，伸根中间靠近缘板的位置有一个出气孔，机组运行中部分冷却气体从出气孔流出，用于冷却缘板。此外缘板上有一个凹槽结构和10个孔，进一步优化了缘板的冷却结构。
15、4、本技术的一种燃气轮机透平第一级动叶叶片冷却结构，在伸根和缘板的背侧有三个密封槽。在机组实际运行过程中，可根据各种情况增加、减少密封条的数量，或改变密封槽的位置，从而改变相邻叶片伸根形成的内腔处的气动情况，进一步提高了叶片在运行过程中的灵活性。
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1.一种燃气轮机透平第一级动叶叶片冷却结构，其特征在于：包括叶根(1)、伸根(3)、缘板(6)和叶身(8)，叶根(1)与伸根(3)连接，缘板(6)半包围伸根(3)，缘板(6)与叶身(8)建立连接，叶根(1)上加工有第一进气口(20)、第二进气口(21)、第三进气口(22)和第四进气口(23)，伸根(3)内加工有第一蛇形通道(24)和第二蛇形通道(30)，叶身(8)内加工有第一流道(25)、第二流道(26)、第三流道(27)、第四流道(28)、第五流道(29)、第六流道(31)、第七流道(32)和第八流道(33)，叶身(8)的前缘侧加工有第二气膜孔(10)、叶身(8)的上部加工有第一气膜孔(9)，叶身(8)的叶顶处加工有第三气膜孔(16)，叶身(8)的尾缘侧加工有劈缝(7)，伸根(3)上加工有第一孔洞(11)，缘板(6)上加工有第二孔洞(15)，缘板(6)上加工有第一凹槽(5)，叶根(1)的前缘侧加工有第二凹槽(14)。
2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机透平第一级动叶叶片冷却结构，其特征在于：所述第一气膜孔(9)的数量为20个，第二气膜孔(10)共三列，三列第二气膜
3.根据权利要求2所述的一种燃气轮机透平第一级动叶叶片冷却结构，其特征在于：所述第一进气口(20)和第二进气口(21)通过第二蛇形通道(30)与第三流道(27)、第四流道(28)和第五流道(29)连接，第三流道(27)和第四流道(28)转接处与自前缘至尾缘的第3～6个第一气膜孔(9)以及第3、4个第三气膜孔(16)连通，第五流道(29)与自前缘至尾缘的第2个第一气膜孔(9)以及第2个第三气膜孔(16)连通，第五流道(29)通过连接孔(34)和第八流道(33)与第二气膜孔(10)连通，第八流道(33)在叶顶处与自前缘至尾缘第1个第一气膜孔(9)以及第1个第三气膜孔(16)连通。
4.根据权利要求3所述的一种燃气轮机透平第一级动叶叶片冷却结构，其特征在于：所述第三进气口(22)和第四进气口(23)通过第一蛇形通道(24)与第一流道(25)、第二流道(26)以及第七流道(32)连通，第一蛇形通道(24)与第一孔洞(11)连通，第一流道(25)和第二流道(26)转接处与自前缘至尾缘第7～12个第一气膜孔(9)连通以及第5、6个第三气膜孔(16)连通，第七流道(32)在叶顶处与自前缘至尾缘第13～16个第一气膜孔(9)以及第7个第三气膜孔(16)连通，第七流道(32)与第六流道(31)连通，第六流道(31)在叶顶处与自前缘至尾缘第17～20个第一气膜孔(9)连通，并与叶身(8)尾缘的劈缝(7)连通。
5.根据权利要求4所述的一种燃气轮机透平第一级动叶叶片冷却结构，其特征在于：所述第六流道(31)为井型流道，第八流道(33)为前缘流道。
6.根据权利要求1所述的一种燃气轮机透平第一级动叶叶片冷却结构，其特征在于：所述叶根(1)尾缘侧设置有凸台(2)，叶根(1)通过凸台(2)与轮盘建立连接。
7.根据权利要求6所述的一种燃气轮机透平第一级动叶叶片冷却结构，其特征在于：所述缘板(6)的前缘侧设置有第二筋板(12)和第三筋板(13)，第二筋板(12)布置在第三筋板(13)的上方，缘板(6)的尾缘侧设置有第一筋板(4)。
8.根据权利要求7所述的一种燃气轮机透平第一级动叶叶片冷却结构，其特征在于：所述伸根(3)上设置有第一密封槽(17)、第二密封槽(18)和第三密封槽(19)，第一密封槽(17)布置在伸根(3)的前缘侧，第二密封槽(18)布置在缘板(6)侧，第三密封槽(19)布置在伸根(3)的尾缘侧。
...【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机透平第一级动叶叶片冷却结构，其特征在于：包括叶根(1)、伸根(3)、缘板(6)和叶身(8)，叶根(1)与伸根(3)连接，缘板(6)半包围伸根(3)，缘板(6)与叶身(8)建立连接，叶根(1)上加工有第一进气口(20)、第二进气口(21)、第三进气口(22)和第四进气口(23)，伸根(3)内加工有第一蛇形通道(24)和第二蛇形通道(30)，叶身(8)内加工有第一流道(25)、第二流道(26)、第三流道(27)、第四流道(28)、第五流道(29)、第六流道(31)、第七流道(32)和第八流道(33)，叶身(8)的前缘侧加工有第二气膜孔(10)、叶身(8)的上部加工有第一气膜孔(9)，叶身(8)的叶顶处加工有第三气膜孔(16)，叶身(8)的尾缘侧加工有劈缝(7)，伸根(3)上加工有第一孔洞(11)，缘板(6)上加工有第二孔洞(15)，缘板(6)上加工有第一凹槽(5)，叶根(1)的前缘侧加工有第二凹槽(14)。
2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机透平第一级动叶叶片冷却结构，其特征在于：所述第一气膜孔(9)的数量为20个，第二气膜孔(10)共三列，三列第二气膜孔(10)的数量分别为21个、22个和23个，第三气膜孔(16)的数量为7个，第二孔洞(15)的数量为10个。
3.根据权利要求2所述的一种燃气轮机透平第一级动叶叶片冷却结构，其特征在于：所述第一进气口(20)和第二进气口(21)通过第二蛇形通道(30)与第三流道(27)、第四流道(28)和第五流道(29)连接，第三流道(27)和第四流道(28)转接处与自前缘至尾缘的第3～6个第一气膜孔(9)以及第3、4个第三气膜孔(16)连通，第五流道(29)与自前缘至尾缘的第2个第一气膜孔(9)以及第2个第三气膜孔(16)连通，第五流道(29)通过连接孔(34)和第八流道(33)与第二气膜孔(10...
【专利技术属性】
技术研发人员：王泽众，刘宝，葛春醒，姜东坡，张华杰，周驰，苑馨予，高银峰，凡博，
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：
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