[實用新型]燃氣渦輪發(fā)動機系統(tǒng)及用于清洗其的清洗系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520382276.0
• 申請日: 2015-06-05
• 公開（公告）號: CN205089379U
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發(fā)明（設計）人: S.埃卡納亞克;A.I.西皮奧
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D25/00
• 分類號: F01D25/00;F04D29/70;B08B3/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;肖日松

技術(shù)領域

本實用新型大體上涉及燃氣渦輪發(fā)動機，并且更具體地，涉及用于有效清洗并且將表面成膜劑施加到燃氣渦輪發(fā)動機的內(nèi)部部件的離線清洗系統(tǒng)。

背景技術(shù)

當燃氣渦輪發(fā)動機運行時，氣載污染物可累積在發(fā)動機的各種內(nèi)部部件上，如壓縮機的葉片和輪葉。雖然燃氣渦輪發(fā)動機系統(tǒng)可包括進氣過濾系統(tǒng)，但是一定程度的污染物累積可能是不可避免的并且可依操作現(xiàn)場的各種環(huán)境條件而定。常見的污染物可包括穿過進氣過濾系統(tǒng)的少量灰塵和碎屑以及不可過濾的烴基物質(zhì)如煙、煙灰、潤滑脂、油膜和有機蒸氣。隨著時間的推移，污染物在壓縮機葉片和輪葉上的累積可限制氣流穿過壓縮機并且可改變翼型圖案。以這種方式，這樣的累積可能不利地影響壓縮機的性能和效率，并且因此不利地影響燃氣渦輪發(fā)動機的整體性能和效率，從而具體地導致功率輸出降低、燃料消耗增加并且操作成本增加。

為了減少污染物累積，燃氣渦輪發(fā)動機系統(tǒng)可包括用于從壓縮機葉片和輪葉去除污染物顆粒的水清洗系統(tǒng)。例如，在線水清洗系統(tǒng)可用于在燃氣渦輪發(fā)動機以全速運行或有負載時，通過水諸如除鹽水流從壓縮機葉片和輪葉去除污染物顆粒。在線水清洗系統(tǒng)可通過在線歧管將水流輸送到壓縮機的上游，在線歧管包括定位在壓縮機的承口周圍的噴嘴。噴嘴可在具有相對低速空氣的這個區(qū)域中產(chǎn)生水滴噴霧，并且由運行的壓縮機產(chǎn)生的負壓可抽吸噴霧使其與壓縮機葉片和輪葉相接觸以用于去除污染物。

離線水清洗系統(tǒng)可用于在燃氣渦輪發(fā)動機關閉或以盤車裝置速度運行并且無負載時，以相似的方式通過水和去垢劑流更有效率地去除污染物顆粒。離線水清洗系統(tǒng)可通過離線歧管將水和去垢劑流輸送到壓縮機的上游，離線歧管包括定位在壓縮機的承口周圍的噴嘴。在某些應用中，水清洗系統(tǒng)可配置用于以在線模式或以離線模式進行操作。以這種方式，當操作時間表不允許關閉時間以便執(zhí)行更有效的離線清洗時，可周期性地執(zhí)行在線清洗以提高燃氣渦輪發(fā)動機的性能和效率。在線清洗和離線清洗的頻率和持續(xù)時間可根據(jù)污染物累積的程度和操作現(xiàn)場的環(huán)境條件而改變。

雖然常規(guī)的水清洗系統(tǒng)和方法可有效地從前面的壓縮機級的葉片和輪葉去除污染物，但是由于水和去垢劑流大體上在壓縮機的承口周圍被噴射，這樣的系統(tǒng)和方法對于從后面的壓縮機級的葉片和輪葉去除污染物通常不太有效。另外，在利用這樣的系統(tǒng)和方法進行清洗之后，殘余量的水和去垢劑可殘留在壓縮機葉片和輪葉上，而這對燃氣渦輪發(fā)動機的后續(xù)重新啟動和運行可具有不利影響。殘余量的水和去垢劑還可促進表面生銹、腐蝕或污染物隨后累積在壓縮機葉片和輪葉上。另外，由常規(guī)的水清洗系統(tǒng)和方法提供的性能增益可能具有有限的持續(xù)時間，從而必須頻繁地用水清洗系統(tǒng)或用手執(zhí)行清洗以便保持足夠的性能，而這最終可增加燃氣渦輪發(fā)動機的總操作成本。

因此，需要用于從燃氣渦輪發(fā)動機的內(nèi)部部件如壓縮機葉片和輪葉去除污染物的改進的清洗系統(tǒng)和方法。具體地說，這樣的改進的清洗系統(tǒng)和方法將有效地從所有壓縮機級、具體地說從后面的壓縮機級的葉片和輪葉去除污染物，同時還抑制表面生銹、腐蝕以及污染物隨后累積在壓縮機葉片和輪葉上。另外，與常規(guī)的清洗系統(tǒng)和方法相比，這樣的改進的清洗系統(tǒng)和方法將增加所提供性能增益的持續(xù)時間，從而并且因此降低維持燃氣渦輪發(fā)動機的足夠的性能所需的清洗頻率。最終，這樣的改進的清洗系統(tǒng)和方法將增加燃氣渦輪發(fā)動機的效率和性能并且降低總操作成本。

實用新型內(nèi)容

本實用新型及相應專利提供一種用于燃氣渦輪發(fā)動機的清洗系統(tǒng)。清洗系統(tǒng)可包括其中含有一定體積的水的水源以及其中含有一定體積的表面成膜劑的表面成膜劑源。清洗系統(tǒng)還可包括與水源和表面成膜劑源流體連通的混合室，其中混合室配置用于其中混合水和表面成膜劑以產(chǎn)生薄膜形成混合物。薄膜形成混合物可以是呈液相的表面成膜劑和呈氣相的水的液氣混合物。清洗系統(tǒng)可進一步包括與混合室流體連通的許多供應管道，其中供應管道配置用于將薄膜形成混合物引導至燃氣渦輪發(fā)動機中。