[發明專利]用于運行壓縮機的系統和方法

有效

• 申請號: 201110403262.9
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102562653A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: D·E·戴維森;P·G·代弗諾瓦
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F04D29/26
• 分類號: F04D29/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周心志;譚祐祥

技術領域

本發明大體上涉及一種運行壓縮機的系統和方法。在本發明的各特定實施例中，所述系統和方法可獨立更改不同級定子輪葉的位置。

背景技術

燃氣渦輪機廣泛應用于工業生產和商業運作中。典型的燃氣渦輪機包括位于前部的軸式壓縮機、位于中間的一個或多個燃燒室和位于尾部的渦輪機。壓縮機一般包括在圓周上安裝的定子輪葉和旋轉葉片的交替級。定子輪葉通常與圍繞壓縮機的殼體相連，旋轉葉片通常與壓縮機內的轉子相連。周圍空氣進入壓縮機后，每級定子輪葉會引導氣流流向下一級旋轉葉片，從而將動能逐級傳遞給工作流體(空氣)，以使工作流體呈高能狀態。隨后，工作流體離開壓縮機并流向燃燒室，在燃燒室中，工作流體與燃料混合并燃燒，從而產生高溫、高壓、高速的燃燒氣體。之后，燃燒氣體離開燃燒室并流向渦輪機，在渦輪機中，燃燒氣體膨脹以做功。例如，燃燒氣體在渦輪機中膨脹可使連接至發電機的軸旋轉以使發電機發電。

在不同運行條件下，可能需要調整定子輪葉相對于壓縮機軸向中心線的角度。例如，定子輪葉可經調整以遠離壓縮機軸向中心線，從而在壓縮機以較低轉速啟動或停機時防止壓縮機失速。反之，定子輪葉可經調整以更靠近壓縮機軸向中心線，以便在發電機的電力需求大量或突然增加時，使更多工作流體流經壓縮機并增加燃氣渦輪機的功率輸出。

已轉讓給本申請案同一受讓人的第5,281,087、6,551,057和6,794,766號美國專利公開一種更改定子輪葉的位置的機電或液壓系統。在這些專利中，單個致動器連接到多級定子輪葉以更改定子輪葉相對于壓縮機軸向中心線的位置。但定子輪葉的長度和寬度通常會沿著壓縮機的軸長而減小。由此，致動器和定子輪葉的行進長度均會隨著級而變化。此外，致動器和定子輪葉的累積制造公差會隨著定子輪葉大小的增加而相應增加。因此，使用單個致動器對不同級定子輪葉進行精確定位會非常困難，而用于獨立更改不同級定子輪葉的位置的系統和方法則會十分有用。

發明內容

以下說明將闡明本發明的各方面內容和優點，或者，這些方面和優點在說明中可能是顯而易見的，或者通過實踐本發明能夠推導出。

本發明的一個實施例是一臺壓縮機，所述壓縮機包括處于第一位置的第一多個定子輪葉和處于第二位置的第二多個定子輪葉，其中所述第二多個定子輪葉位于第一多個定子輪葉的下游。所述壓縮機進一步包括與第二多個定子輪葉的第二位置分開對第一多個定子輪葉的第一位置進行調整的第一裝置，以及與第一多個定子輪葉的第一位置分開對第二多個定子輪葉的第二位置進行調整的第二裝置。

所述第一裝置包括液壓、氣動或電動式活塞中的至少一種，或者包括液壓、氣動或電動式電機中的至少一種。所述壓縮機進一步包括一個與所述第一多個定子輪葉配合的第一構件，和一個與所述第一裝置和所述第二裝置均配合的連接器。所述第一裝置與所述第一構件配合。所述第二裝置包括液壓、氣動或電動式活塞中的至少一種。所述第一裝置獨立于所述第二多個定子輪葉的所述第二位置對所述第一多個定子輪葉的所述第一位置進行調整。

本發明的另一個實施例是一臺壓縮機，所述壓縮機包括處于第一位置的第一級定子輪葉和處于第二位置并位于第一級定子輪葉下游的第二級定子輪葉。第一致動器與第一級定子輪葉配合，且第二致動器與第二級定子輪葉配合。

所述壓縮機進一步包括一個與所述第一級定子輪葉配合的第一構件，一個與所述第一裝置和所述第二裝置均配合的連接器，和連接至所述第二級定子輪葉的多個葉臂。所述第一致動器與所述第一構件配合。所述第二致動器與所述多個葉臂配合。所述第一致動器與所述第二級定子輪葉的所述第二位置分開對所述第一級定子輪葉的所述第一位置進行調整。所述第一致動器獨立于所述第二級定子輪葉的所述第二位置對所述第一級定子輪葉的所述第一位置進行調整。

本發明還可包括一種運行壓縮機的方法。所述方法包括調整第一多個定子輪葉的第一位置，以及與第一多個定子輪葉的第一位置分開對第二多個定子輪葉的第二位置進行調整。

所述方法進一步包括獨立于所述第一多個定子輪葉的所述第一位置對所述第二多個定子輪葉的所述第二位置進行調整，打開所述第一多個定子輪葉并關閉所述第二多個定子輪葉，及關閉所述第一多個定子輪葉并打開所述第二多個定子輪葉。

所屬領域的一般技術人員可通過查看說明書的內容來更好地了解此類實施例的特征和方面，以及其他內容。

附圖說明

本說明書的其余部分參考附圖，針對所屬領域一般技術人員，完整且可實現地詳細披露了本發明，包括其最佳實施例，其中：