专利名称：燃气轮机导向叶片的支承和校准的制作方法
技术领域：
本发明基本上涉及燃气或气体轮机，更具体讲涉及具有导向叶片的支承和校准装置的燃气轮机。
三分之二以上的大型、工业燃气轮机是用于发电方面，因为它们能快速起动，所以各电力公司几乎都用它们带高峰负荷。
一个典型的燃气轮机包括有4个主要部分(1)进气部分;(2)压缩机部分;(3)燃烧器部分;以及(4)排气部分。从进气部分进到燃气轮机的空气在压缩机部分被绝热地压缩，並在该燃烧器与一种燃料相混合，並在恒定的压力下被加热，然后，由于气体完成燃气轮机基本循环而发生绝热膨胀，被加热的空气便通过排气部分放出，这种燃气轮机的基本循环被称作Brayton(伯瑞顿)或Joule(焦耳)循环。
在气轮机中各导向叶片与相应的定子气缸组件失准是降低轮机效率的一个最主要原因。通常期望各导向叶片在气轮机单元的内、外气缸之间径向地紧密校准，以使导向叶片上的气动力减到最小。该气动力应直接被燃气轮机的缸壳所吸收。
先有技术中的结构是在基本上较低的负载状态应用具有内护罩和外护罩的导向叶片，其中，各导向叶片和护罩都是固装到内气缸和外气缸上的，如美国专利US.3824034中所示。但是，由于当前应用的燃气轮机尺寸大，当气动力已经降低轮机效率时，实际上从各气缸上拆除导向叶片和护罩以便人工校准和改装该导向叶片，这是不实际也不经济的。此外，虽然气轮机中导向叶片失准相对频繁地发生(尤其是高负载状态下)，但是利用先有技术的设计频繁细绸校准导向叶片是不可能的。
因此，本发明的一个总的目的便是提供这样一种燃气轮机，它的第一排导向叶片在燃气轮机的内气缸和外气缸之间的校准可以快速调定。
鉴于这项目的，本发明属于提供这样的一种燃气轮机具有一个进气压缩机部分、一个燃烧器部分、一个排气部分和一个转子，其上安装有多排气轮机动叶片，以及，导向叶片构件在所述气轮机中支撑在外气缸和内气缸之间靠近于第一排气轮机动叶片，以便直接将燃烧的气体吹到所述动叶片上，其特征为，所述导向叶片构件的导向叶片被所述外气缸支撑在它们的外圆周上，以及具有在该叶片各自的径向内端形成的径向槽，並且各套管组件被支撑在各开口中，该开口是在附属于所述内气缸的支撑构件中形成的，所述的组件具有偏心销钉突出到所述各导向叶片的径向槽中，並角度可调地安装在所述各开口中，从而可以通过调节该内支撑而达到调准导向叶片的目的。
采用这一结构后，由于气动力作用在第一排固定的导向叶片上所造成的导向叶片在内、外气缸间的失准即能较容易地消除，这是因为导向叶片的对准结构能快速地被操作到使多数导向叶片正确到位，另外，由于气动力所引起的转矩和力矩被合适而均等地转送到内、外气缸上，籍此而减少了导向叶片在气轮机运行期间的动态失准机率，改进的燃气轮机中导向叶片的校准极大地改进了气轮机的效率，从而降低了发电成本，此外，由于导向叶片的对准在最少的时间中即能容易地完成，所以降低了维护费及燃气轮机停运时间。
通过结合下述附图对最佳实施例所作的说明，将更容易理解本发明。
图1，是装有一台燃气轮机的典型发电厂的布置;
图2，是示于图1中燃气轮机的部分剖面透视图;
图3，是安装在一个内、外气缸上燃气轮机多个导向叶片之一的示图;
图4，说明导向叶片支撑和校准装置啮合一个导向叶片的最佳实施例，图5是沿图4剖线5-5视入的导向叶片支撑和校准装置剖面图。
图1示出一个典型的发电厂2的平面布置，其中应用一台众所熟知的燃气轮机4(例如西屋电气公司燃气轮机系统部门制造的W-501D型单轴重型燃气轮机)。和常规一样，该电厂2包括有一台由气轮机4驱动的发电机6、一套起动器组件8、一个具有丙三醇冷却器12的电气组件10、一个具有油冷却器16的机械组件14以及一台空气冷却器18，每一设备都附属于运行的气轮机4。一台消声器20布置在气轮机的排气端。设置在发电机6上的各端子22是为传送发电机产生的电能用的，图2是气轮机4等角视图的细部放大图。气轮机4通常具有一个入口部分24、一台压缩机部分26、一台燃烧器部分28和一个排气部分30，从入口部分24进到气轮机4的空气在压缩机部分26中被绝热压缩，並与一种燃料混合，在燃烧部分28中恒压加热，然后加过热的燃料-空气气体从燃烧器部分28通过排气部分30排出。
压缩机部分26属于具有一个转子32的轴向流结构，它包括有多个转动叶片34，安装在一根轴36上，机壳40将整个气轮机封闭。
图3示出一个主导向叶片支撑构件，其中导向叶片38安装在一个外气缸42和一个内气缸44之间，导向叶片38基本上在46处固定到外圆周42上。
如图3所示，在导向叶片38上设有一个槽48，籍此使导向叶片38环绕地支撑在内气缸圆周上，从而允许该导向叶片相对于内气缸44作径向膨胀。
现参阅图4，该导向叶片38可调节地与内气缸44啮合，在导向叶片38的槽48中容纳一个销钉50，该销钉50是安装在内气缸44上的偏心组件52的一部分，籍此可以在偏心套管组件52转动时调节该导向叶片38，套管组件52被一个扭转板56支持，板56用多个螺栓72安装到内气缸44上，並且该板56具有一个膛孔58，该膛孔穿过一个邻近的导向叶片38的邻近槽48。膛孔58具有一个中央套管组件支撑元件59、在其内端有一个刻有键槽的连锁元件60，以及接受一个盖板54的螺纹外端，该套管组件52具有一个大直径圆柱的安装部，设置在膛孔58的支撑部分59中，和容纳在连锁元件60中的一个刻有键槽部分62，销钉50即由此偏心地突出到该导向叶片的槽48中，连锁部分62相对地较短，以致在盖板54放松时该套管组件能退回，以便从该连锁元件60脱离啮合，同时该套管组件52的大直径安装部分仍可转动地支持在支撑部件59中，这样就可转动该组件，以调节该导向叶片38，然后再与该刻有键槽的连锁部件60重新啮合，紧拧到膛孔58的螺纹外端的盖板54将该套管组件把持在所期望的位置，以便合适地支撑该导向叶片38，扭转板56上的螺栓和盖板54在70处用锤敲击，以防止盖板54松动。
在扭转板56和导向叶片38之间设有一个小的轴向间隙64，以允许导向叶片38之间作径向生长。
图5是从图4剖线5-5视入的该导向叶片校准装置的视图。图5说明偏心套管52与扭转板56和盖板54的锤击和刻键槽的结构，该扭转板56和盖板54的锤击区示于68处。
权利要求
1.一台燃气轮机，具有一个进气压缩机部分(26)、一个燃烧器部分(28)、一个排气部分(30)、一个上面装有多排气轮机叶片(34)的转子(32)，以及多个导向叶片构件(38)支撑在所述气轮机的外气缸和内气缸(42、44)之间，並邻近第一排气轮机叶片(34)，以将燃烧的气体直接导向所述叶片(34)，其一个特征在于，所述导向叶片构件的导向叶片(38)被所述的外气缸(42)支撑在各叶片(38)的外圆周上；另一个特征在于，各导向叶片(38)具有在它们的径向内端形成的径向槽(48)；第三个特征在于，各套管组件(52)支撑在开孔(58)中，该开孔是在与所述内气缸(44)相连接的支撑构件(56)上形成的，所述的组件(52)具有偏心销钉(50)突出到所述导向叶片(38)的径向槽(48)中，该销钉(50)角度可调地安装在所述开孔(58)中，从而可使所述导向叶片(38)在支撑结构内进行调节。
2.如权利要求1所述的一台燃气轮机，其特征在于，所述的支撑构件(56)是安装在所述内气缸(44)上的一个扭转板，它靠近所述导向叶片(38)的槽(48)区域。
3.如权利要求1所述的一台燃气轮机，其特征在于，所述扭转板(56)上的所述开孔(58)具有一个中央套管组件支撑部件(59)，它靠近到一个较小直径的刻有键槽的连锁元件(60)上，並且比所述中央支撑部件具有较小的轴向延伸，从而当它的开有键槽的连锁部件(60)为调节一个相关的导向叶片(38)而从相应的扭转板(56)的开键槽部件脱离啮合时，所述套管组件即牢固地支撑在所述的扭转板(56)中。
4.如权利要求3所述的一台燃气轮机，其特征在于，所述的扭转板具有一个配有内螺纹的外端部分，还具有一个安装在其中的盖板(54)，能将所述套管组件(52)把持在所述扭转板(56)的开孔(58)中。
5.如权利要求4所述的一台燃气轮机，其特征在于，所述的盖板(54)被连锁到所述扭转板(56)上。
全文摘要
燃气轮机转子上装有多排时片，在气轮机内、外气缸之间靠近第一排转子叶片处支撑着许多导向叶片构件(38)，以将燃烧气体直接导向各转子叶片，导向构件的径向内端设有径向槽(48)，以接受套管组件(52)的偏心销钉(50)，组件为角度可调地支撑在开口(58)中，该开口形成在与内气缸相接的支撑构件(56)上，以允许导向叶片构件在内支撑处进行调节。
文档编号F01D9/04GK1042397SQ8910767
公开日1990年5月23日 申请日期1989年10月18日 优先权日1988年10月19日
发明者莱罗依·迪克森·迈克劳林, 罗兰德·E·威廉姆斯, 约翰·保罗·邓兰, 肯特·高兰·休特格伦 申请人:西屋电气公司