可回收水蒸气的指尖密封系统和发电燃气轮机

本发明涉及密封，更具体地，涉及一种可回收水蒸气的指尖密封系统和发电燃气轮机。

背景技术：

1、在以可再生能源为主体的未来电网中，发电燃气轮机需要具有快速启动、快速变负荷的能力。为了提高发电燃气轮机的效率，涡轮机的涡轮入口处温度越来越高。燃用氢燃料，是发电燃气轮机未来清洁、高效的必然要求。燃用氢燃料的氢燃机的工质为高温水蒸气，高温水蒸气在涡轮机轴端密封间隙的泄漏量达到数公斤每秒，泄漏量较大，燃料消耗量较大，成本较高。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种可回收水蒸气的指尖密封系统，所述可回收水蒸气的指尖密封系统能够回收并利用泄漏的高温水蒸气。

2、本发明的另一个目的在于提出一种具有上述可回收水蒸气的指尖密封系统的发电燃气轮机。

3、根据本发明实施例的可回收水蒸气的指尖密封系统，包括：壳体，所述壳体具有周壁和与所述周壁的端部相连的端壁，所述端壁具有安装孔，所述周壁设有回收口；转轴，所述转轴位于所述壳体内且可转动地穿设于所述安装孔；套筒，所述套筒位于所述周壁与所述转轴之间，所述套筒与所述周壁之间限定出第一通道，所述套筒具有沿径向贯穿的第二通道，所述第一通道连通所述第二通道与所述回收口；密封件，所述密封件包括至少一个第一指尖密封片且设于所述转轴与所述端壁之间，所述密封件将所述壳体内空间分隔为靠近所述端壁的第一腔室和远离所述端壁的第二腔室，所述第二通道连通所述第一腔室和所述第一通道，所述第一指尖密封片设有连通所述第一腔室和所述第二腔室的连通孔。

4、根据本发明实施例的可回收水蒸气的指尖密封系统，通过限定出第一通道和第二通道，能够减少从转轴与安装孔间隙处泄漏的高压水蒸气，使第一腔中的高压水蒸气能够流向回收口并被回收，利于实现高温水蒸气的回收利用。

5、另外，根据本发明上述实施例的可回收水蒸气的指尖密封系统还可以具有如下附加的技术特征：

6、根据本发明的一些实施例，所述第一通道为环绕所述套筒周向延伸的环形腔，所述套筒的外周面和/或所述周壁的内周面设有导向筋，所述第二通道与所述回收口沿轴向间隔开布置，所述导向筋在轴向上位于所述第二通道和所述回收口之间且沿所述套筒的周向螺旋延伸。

7、根据本发明的一些实施例，所述第二通道由径向内端向径向外端且沿所述导向筋的螺旋方向倾斜延伸。

8、根据本发明的一些实施例，所述第二通道由径向内端向径向外端且沿轴向向靠近所述回收口的方向倾斜延伸。

9、根据本发明的一些实施例，还包括第一支撑件，所述第一支撑件至少部分支撑于所述密封件与所述端壁之间，所述端壁、所述第一支撑件和所述密封件连接，其中，所述第一支撑件包括沿所述套筒的周向间隔开布置的多个支撑部，所述第二通道与相邻两个所述支撑部之间的间隙连通；或者，所述第一支撑件沿所述套筒的周向延伸呈环形，所述第一支撑件设有第三通道，所述第三通道连通所述第一腔室和所述第二通道。

10、根据本发明的一些实施例，所述第三通道的通流面积大于或等于所述第二通道的通流面积；和/或，所述第三通道沿径向的延伸方向与相连通的所述第二通道的延伸方向相同。

11、根据本发明的一些实施例，所述转轴的外周面设有法兰盘，所述法兰盘随所述转轴转动，所述法兰盘位于所述端壁和所述密封件之间。

12、根据本发明的一些实施例，所述密封件与所述转轴的外周面之间间隔开预定间隙；和/或，所述安装孔的孔壁与所述转轴的外周面之间间隔开预定间隙，所述法兰盘与所述端壁之间设有第二指尖密封片，所述第二指尖密封片与所述转轴之间的间距小于所述安装孔的孔壁与所述转轴之间的间距。

13、根据本发明的一些实施例，所述回收口为沿所述周壁的周向间隔开布置的多个，所述回收口处设有位于所述周壁外的连接接头。

14、根据本发明实施例的发电燃气轮机包括根据本发明实施例的可回收水蒸气的指尖密封系统。

15、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种可回收水蒸气的指尖密封系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的可回收水蒸气的指尖密封系统，其特征在于，所述第一通道为环绕所述套筒周向延伸的环形腔，所述套筒的外周面和/或所述周壁的内周面设有导向筋，所述第二通道与所述回收口沿轴向间隔开布置，所述导向筋在轴向上位于所述第二通道和所述回收口之间且沿所述套筒的周向螺旋延伸。

3.根据权利要求2所述的可回收水蒸气的指尖密封系统，其特征在于，所述第二通道由径向内端向径向外端且沿所述导向筋的螺旋方向倾斜延伸。

4.根据权利要求2所述的可回收水蒸气的指尖密封系统，其特征在于，所述第二通道由径向内端向径向外端且沿轴向向靠近所述回收口的方向倾斜延伸。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的可回收水蒸气的指尖密封系统，其特征在于，还包括第一支撑件，所述第一支撑件至少部分支撑于所述密封件与所述端壁之间，所述端壁、所述第一支撑件和所述密封件连接，其中，

6.根据权利要求5所述的可回收水蒸气的指尖密封系统，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的可回收水蒸气的指尖密封系统，其特征在于，所述转轴的外周面设有法兰盘，所述法兰盘随所述转轴转动，所述法兰盘位于所述端壁和所述密封件之间。

8.根据权利要求7所述的可回收水蒸气的指尖密封系统，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的可回收水蒸气的指尖密封系统，其特征在于，所述回收口为沿所述周壁的周向间隔开布置的多个，所述回收口处设有位于所述周壁外的连接接头。

10.一种发电燃气轮机，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的可回收水蒸气的指尖密封系统。

技术总结本发明公开了一种可回收水蒸气的指尖密封系统和发电燃气轮机，可回收水蒸气的指尖密封系统包括：壳体，具有周壁和与周壁的端部相连的端壁，端壁具有安装孔，周壁设有回收口；转轴，位于壳体内且可转动地穿设于安装孔；套筒，位于周壁与转轴之间，套筒与周壁之间限定出第一通道，套筒具有沿径向贯穿的第二通道，第一通道连通第二通道与回收口；密封件，包括至少一个第一指尖密封片且设于转轴与端壁之间，密封件将壳体内空间分隔为靠近端壁的第一腔室和远离端壁的第二腔室，第二通道连通第一腔室和第一通道，第一指尖密封片设有连通第一腔室和第二腔室的连通孔。根据本发明实施例的可回收水蒸气的指尖密封系统，能够实现高温水蒸气的回收利用。技术研发人员：胡博,任晓栋,李雪松,顾春伟受保护的技术使用者：清华大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18