用于分配燃气涡轮抗蚀流体的方法和系统的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]燃气涡轮发动机的压缩机可能暴露于灰尘吸入以及绕过入口偶尔排出的异物的进入，从而引起各种程度的冲击破坏(例如，侵蚀、顶端腐蚀/磨蚀、后缘变薄以及定子根部腐蚀)。燃气涡轮发动机还具有叶片以及涡轮的其他结构，随着时间的推移该叶片以及涡轮的其他结构承受作为燃烧过程的副产物的各种残留物形成的沉积物的累积。冲击破坏以及沉积物累积导致涡轮效率的损失以及燃气涡轮发动机部件的潜在恶化。
【发明内容】
[0002]本文中公开了用于分配涡轮发动机抗蚀保护的方法和系统。在实施例中，一种方法包括选择用于燃气涡轮发动机的抗蚀流体以及将抗蚀流体应用至燃气涡轮发动机。
[0003]在实施例中，一种系统包括涡轮发动机、与涡轮发动机流体连通的管道、与管道连接的阀、与管道流体连通的抗蚀流体源、位于涡轮发动机上或附近的传感器以及与传感器和阀通信地连接的控制系统。
[0004]在实施例中，一种系统可以包括用于执行计算机可读指令的处理器和通信地联接至处理器的存储器。存储器其中已存储计算机可读指令，如果所述计算机可读指令由处理器执行，则使得处理器执行以下操作，该操作包括确定燃气涡轮发动机的状态、基于该状态确定用于燃气涡轮发动机的抗蚀流体以及提供指令以将抗蚀流体应用至燃气涡轮发动机。
[0005]优选地，所述抗蚀流体被雾化。
[0006]优选地，所述抗蚀流体包括聚胺基流体。
[0007]优选地，所述燃气涡轮发动机的所述状态是基于清洗之间的经过时间、应用抗蚀流体之间的经过时间、所述燃气涡轮发动机处于脱机、所述燃气涡轮发动机处于联机、所述燃气涡轮发动机的经过的操作时间、所述燃气涡轮发动机的温度或操作期间所述燃气涡轮发动机的大气条件中的至少一者。
[0008]优选地，由所述处理器执行的所述计算机可读指令还使得所述处理器实现还包括以下的操作:基于所述燃气涡轮发动机的所述状态确定是否以雾化形式应用所述抗蚀流体。
[0009]优选地，由所述处理器执行的所述计算机可读指令还使得所述处理器实现还包括以下的操作:基于用于应用所述抗蚀流体的所述燃气涡轮发动机的选定的部件确定是否以雾化形式应用所述抗蚀流体。
[0010]本发明的该简要说明提供用于以简化形式介绍将在以下详细说明中进一步描述的概念的选择。本发明的该简要说明并非旨在表明所要求保护的主题的关键特点或基本特征，其也非旨在用于限制所要求保护的主题的范围。此外，所要求保护的主题不局限于解决本公开的任一部分中提到的任何或全部缺点的限度。
【附图说明】
[0011]可以从结合附图以举例方式给出的以下说明中获得更加详细的理解，其中:
[0012]图1是发电厂系统的示例性例示；
[0013]图2是包括涡轮和压缩机管道的燃气涡轮发动机的截面图；
[0014]图3是用于分配用于处理燃气涡轮发动机的流体的示例性系统的示意图；
[0015]图4示出应用燃气涡轮发动机抗蚀处理的非限制的示例性方法；
[0016]图5是代表其中可以结合本文中公开的方法和系统的各个方面或其一部分的通用计算机系统的示例性框图。
【具体实施方式】
[0017]在恶劣环境中操作的燃气涡轮发动机的压缩机可能具有外来物损伤、腐蚀、尖端侵蚀/磨蚀、后缘变薄以及定子根部侵蚀。搅拌、抛光以及研磨可在停机期间使用以减轻腐蚀率以及其他破坏的进一步蔓延。搅拌具有适用范围和局限性，在于其不能被用于对凹陷和陷坑进行减轻或整修表面，凹陷和陷坑如果保持未处理则在大多数情况下会引起裂缝蔓延和加速腐蚀。
[0018]本文中公开了用于应用例如为基于聚胺的流体的燃气涡轮发动机抗蚀流体的方法和系统。如本文中所使用的，术语“聚胺”用于指代具有两个或更多个伯胺基团-NH2的有机化合物。在实施例中，抗蚀剂可以包括易挥发中和胺，易挥发中和胺中和酸性杂质并且将PH值提高到碱性范围内，保护性金属氧化物涂层在碱性范围内特别稳定和粘着。抗蚀剂的非限制性示例包括环己胺、吗啉、单乙醇胺、N-9-十八烯基-1，3-丙二胺、9-十八烯-1-胺、(Z)-1-5、二甲基胺丙胺(DMPA)、二乙基氨基乙醇(DEAE)等，以及包括上述物质中的至少一种的组合。例如，抗蚀流体可以包括聚胺(多功能有机胺抗蚀剂)和中和胺(挥发性有机胺)的组合。
[0019]在实施例中，现有的压缩机喇叭口喷射喷嘴以及改进的压缩机气体抽取和涡轮喷嘴冷却空气管道端口可被用作分配抗蚀流体的装置。雾化的抗蚀流体可以由抗蚀剂和水的混合物产生，进入喇叭口、压缩机的前、后级内或进入涡轮部分内。雾化的抗蚀流体向压缩机和涡轮部分内的喷射可以同时或相继地发生。另外，由于涡轮和压缩机部分中的不同的材料成分和涂层，因此可以通过改变阀对准来将不同比率搅拌的抗蚀流体引入压缩机和涡轮部分内。
[0020]图1是其中可以应用抗蚀流体的燃气涡轮发动机10的局部截面的示例性图示。如图1所示，燃气涡轮发动机10在压缩机14与涡轮16之间的气体流路中具有燃烧部分12。燃烧部分12可以包括围绕环带的环形排列的燃烧部件。燃烧部件可以包括燃烧室20和附连的燃料喷嘴。涡轮16联接成旋转地驱动压缩机14和动力输出驱动轴。空气进入燃气涡轮发动机10并且穿过压缩机14。来自压缩机14的高压空气进入燃烧部分12，高压空气在燃烧部分12与燃料混合并且燃烧。高能量燃烧气体排出燃烧部分12以对涡轮16供能，涡轮16接着驱动压缩机14和输出动力轴。燃烧气体通过排气管19排出涡轮16并且可以进入余热回收蒸汽发生器(HRSG)内以从排气中提取额外的能量。
[0021]图2是包括冷却和密封空气阀和管道部件的燃气涡轮发动机11的示例性图示。压缩机15可以包括多个级。如图2所示，压缩机可以具有A级54、B级55或C级56。本文中使用的术语“A级”、“X级”以及类似术语，而非“第一级”、“第二级”以及类似术语，以便防止得出本文中说明的系统和方法以任何方式局限于用于压缩机或涡轮的实际的第一级或第二级的推断。可以采用任何数量的级。每一级均包括多个周向布置的旋转叶片，比如叶片59、叶片60和叶片61。可以采用任何数量的叶片。叶片可以安装在转子轮65上。转子轮65可以附连至动力输出驱动轴用于随其旋转。每一级还可以包括多个周向布置的固定轮叶(轮叶67)。可以采用任何数量的轮叶67。轮叶67可以安装在外壳70内。外壳70可以从喇叭口 75朝向涡轮17延伸。空气流22围绕喇叭口 75进入压缩机15并且在流动至燃烧器之前通过各级的叶片(尤其是例如叶片59、60和61)和轮叶67压缩。
[0022]燃气涡轮发动机11还可以包括气体抽取系统80。气体抽取系统80可以提取压缩机15中的空气流22的一部分，用于冷却涡轮以及用于其他目的。气体抽取系统80可以包括多个气体抽取管道85。气体抽取管道85可以从压缩机级中的一级周围的抽取端口 90朝向涡轮17的级中的一级延伸。图2示出X级抽取管道92和Y级抽取管道94。X级抽取管道92可以围绕压缩机15的第九级定位，Y级抽取管道94可以围绕压缩机15的第十三级定位。还可以采用从压缩机15的其他级抽取。X级抽取管道92可以与涡轮的X级管道96连通，同时Y级抽取管道94可以与涡轮17的Y级管道98连通。例如，X级管道96可以对应于涡轮17的第三级，Y级管道98可以对应于涡轮17的第二级。
[0023]图3是用于分配流体或者用于处理比如为燃气涡轮发动机11的燃气涡轮发动机的其他处理的示例性系统130的示意图。在示例性实施例中，系统130构造成用于在燃气涡轮发动机脱机或联机时清洗或者以其他方式处理燃气涡轮发动机。燃气涡轮是否联机可以基于动力输出水平确定，但通常包括在更高温度下操作的燃气涡轮(例如，在145° F以上操作的涡轮)。当机器停止而不发电且不连接至电网时可以认为燃气涡轮发动机脱机。当机器在明显地在额定功率发电输出水平之下操作时，可以认为燃气涡轮联机。在脱机