[發明專利]用于燃氣渦輪發動機的輔助清潔系統

在審

• 申請號: 201710085941.3
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN107100681A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: D.S.迪溫斯基
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D25/00
• 分類號: F01D25/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 吳俊,張昱

技術領域

本發明大體上涉及燃氣渦輪發動機，并且更具體地涉及用于燃氣渦輪發動機的輔助清潔系統。

背景技術

燃氣渦輪發動機大體上包括以串流順序的壓縮機區段、燃燒區段、渦輪區段和排氣區段。在操作中，空氣進入壓縮機區段的入口，在該壓縮機區段中，一個或更多個軸向或離心壓縮機逐漸壓縮空氣，直到其到達燃燒區段。燃料在燃燒區段內與壓縮的空氣混合并且焚燒，以提供燃燒氣體。燃燒氣體從燃燒區段發送穿過限定在渦輪區段內的熱氣體路徑，并且接著從渦輪區段經由排氣區段排出。

在特定構造中，渦輪區段包括以串流順序的高壓(HP)渦輪和低壓(LP)渦輪。HP渦輪和LP渦輪均包括各種可旋轉的渦輪構件，如轉子軸、由轉子軸安裝或另外承載的轉子盤、安裝于盤的外周且從其沿徑向延伸的渦輪葉片，以及各種靜止渦輪構件如定子導葉或噴嘴、渦輪護罩和發動機框架。可旋轉和靜止的渦輪構件至少部分地限定穿過渦輪區段的熱氣體路徑。例如，燃氣渦輪輪葉或葉片大體上具有翼型形狀，其設計成將流動路徑氣體的熱能和動能轉換成轉子的機械旋轉。在燃燒氣體流動穿過熱氣體路徑時，熱能從燃燒氣體傳遞至可旋轉和靜止的渦輪構件。此類燃氣渦輪發動機通常用于飛行器上。

燃氣渦輪發動機的效率由于發動機構件中的環境污染累積而降低。例如，壓縮機葉片和導葉可遭受烴沉積物、污垢、鹽和腐蝕性殘余物的積聚，影響了它們的空氣動力性能。此類沉積物可增大排出氣體溫度和燃料使用，并且降低發動機的喘振裕度。

因此，通常定期在燃氣渦輪發動機中使用水洗程序。典型的水洗程序包括以大量水和有時少量清潔劑周期性洗滌發動機。此外，燃氣渦輪發動機的起動機典型地在洗滌期間以近似20%rpm發動發動機。

然而，起動機工作循環典型地需要發動機的各次起動之間的一定量停機時間，例如，每三(3)次起動之間六十(60)分鐘。由于起動機工作循環的此類限制，故燃氣渦輪發動機的水洗能力也為有限的。

鑒于前述，回避起動機工作循環的用于燃氣渦輪發動機的輔助清潔系統將是有利的。

發明內容

本發明的方面和優點將在以下描述中部分地闡述，或者可從描述為明顯的，或者可通過本發明的實踐學習。

在一方面中，本公開針對一種用于清潔燃氣渦輪發動機的輔助清潔系統。輔助清潔系統包括機械地聯接于燃氣渦輪發動機的一個或更多個發動機軸的外部發動源。因此，外部發動源構造成使一個或更多個軸轉動。輔助清潔系統還包括清潔設備，其構造成在外部發動源使燃氣渦輪發動機的一個或更多個軸轉動的同時在燃氣渦輪發動機上實施清潔程序。

在另一方面中，本公開針對一種用于清潔燃氣渦輪發動機的方法。該方法包括將外部發動源機械地聯接于燃氣渦輪發動機的一個或更多個發動機軸，其中外部發動源構造成使一個或更多個軸轉動。因此，該方法包括經由外部發動源使燃氣渦輪發動機的一個或更多個軸轉動。該方法還包括在軸轉動的同時經由清潔設備在燃氣渦輪發動機上實施清潔程序。

在又一方面中，本公開針對一種燃氣渦輪發動機組件。燃氣渦輪發動機組件包括具有一個或更多個發動機軸的燃氣渦輪發動機，以及機械地聯接于一個或更多個發動機軸的外部發動源。因此，外部發動源構造成使一個或更多個軸轉動。燃氣渦輪發動機組件還包括清潔設備，其構造成在外部發動源使燃氣渦輪發動機的一個或更多個軸轉動的同時在燃氣渦輪發動機上實施清潔程序。

技術方案1. 一種用于清潔燃氣渦輪發動機的輔助清潔系統，所述發動系統包括：

外部發動源，其機械地聯接于所述燃氣渦輪發動機的一個或更多個發動機軸，所述外部發動源構造成使所述一個或更多個軸轉動；以及

清潔設備，其構造成在所述外部發動源使所述燃氣渦輪發動機的所述一個或更多個軸轉動的同時在所述燃氣渦輪發動機上實施清潔程序。

技術方案2. 根據技術方案1所述的輔助清潔系統，其特征在于，所述外部發動源安裝到所述燃氣渦輪發動機的變速箱的起動機或所述燃氣渦輪發動機的手搖起動端口中的至少一個中。

技術方案3. 根據技術方案1所述的輔助清潔系統，其特征在于，所述外部發動源包括曲柄、液壓馬達、空氣驅動馬達、水驅動馬達或氣體供能馬達中的至少一個。

技術方案4. 根據技術方案1所述的輔助清潔系統，其特征在于，所述外部發動源在所述燃氣渦輪發動機在正常操作模式中操作時并未連接于所述燃氣渦輪發動機。

技術方案5. 根據技術方案1所述的輔助清潔系統，其特征在于，所述清潔設備包括流體輸送設備，其構造成將至少包含水的清潔液體引入到所述燃氣渦輪發動機中。