本发明涉及燃气涡轮机，更具体地涉及一种用于燃气涡轮机壳体的气体积累检测和通风系统以及方法。
背景技术：
常规燃气涡轮机系统包括压缩机、燃烧器和涡轮机。在常规燃气涡轮机系统中，压缩空气从压缩机提供给燃烧器。进入燃烧器的空气与燃料混合并且燃烧。燃烧的热气体从燃烧器流动到涡轮机以驱动燃气涡轮机系统并且发电。
燃气涡轮机大体上容纳在壳体(enclosures)中，所述壳体包括用于保护和保持系统的各种特征。典型的现有技术的壳体包括用多个螺母/螺栓紧固件围绕顶部的周边螺栓连接到四个侧壁的顶部或顶壁。顶部和侧壁因此形成大体中空、矩形壳体。
用于燃气涡轮机的较重气体燃料(heaviergasfuels)由于安全问题需要特别考虑，原因是较重气体燃料(如丙烷(propane)、丁烷(butane)等)可以积累在燃气涡轮机壳体的底板上。燃气涡轮机包括用于将燃料输送到燃气涡轮机的许多管和连接，导致壳体内的潜在泄漏点(potentialleakpoints)。
现有的通风系统产生通过燃气涡轮机壳体的空气流动，但是系统典型地不将进入流动集中在壳体底板上，它们也不提供足以抽取较重燃料的通风。这是由于天然气比空气略轻，并且因此倾向于上浮。现有的系统包括在排气管中的一个传感器或多个传感器以检测废气中的燃料分子。如果传感器检测到泄漏，取决于燃料气体泄漏的水平，燃气涡轮机控制系统将报警或跳闸使机器停机。
将期望检测邻近燃气涡轮机的底板的泄漏积累并且配置更有效的通风系统。
技术实现要素：
在示例性实施例中，一种用于燃气涡轮机壳体的气体积累检测和通风系统包括邻近所述燃气涡轮机壳体的底板(afloorofthegasturbineenclosure)定位的管阵列(apipearray)、包括风扇和空气流动出口和空气流动入口的通风组件(aventilationassembly)以及危险气体传感器面板(ahazardousgassensorpanel)。所述管阵列包括具有在其中的至少一个开口的至少一个管。所述通风组件的风扇引导空气流沿着所述燃气涡轮机壳体的底板扫过(sweepthrough)所述空气流动入口。与所述管阵列和所述通风组件连通的危险气体传感器面板基于来自所述管阵列的输入检测所述燃气涡轮机壳体中的涡轮机燃料气体的积累水平并且根据检测到的积累水平启动所述通风组件。
在较佳实施例中，所述管阵列包括多个管。
在更佳实施例中，所述多个管均包括在其中的多个开口。
在更佳实施例中，所述管阵列包括三个管。
在更佳实施例中，所述管阵列的三个管并行地(inparallel)与返回管连接，所述返回管将从所述燃气涡轮机壳体虹吸的空气输送到所述危险气体传感器面板。
在较佳实施例中，所述至少一个管包括在其中的多个开口。
所述的系统较佳地还包括与所述管阵列联接的抽吸装置(asuctiondevice)，所述抽吸装置在所述管阵列上抽真空。
在更佳实施例中，所述抽吸装置的尺寸被确定成抽吸约1到10cfm的空气到所述管阵列中。
在较佳实施例中，所述空气流动入口邻近所述燃气涡轮机壳体的底板定位在所述燃气涡轮机壳体的壁中。
在更佳实施例中，所述空气流动入口配置成沿着所述燃气涡轮机壳体的底板引导空气流动。
在更佳实施例中，所述空气流动出口定位在所述燃气涡轮机的顶部中。
在较佳实施例中，当检测到的积累水平超过预定量时所述危险气体传感器面板启动所述通风组件。
在另一示例性实施例中，一种用于燃气涡轮机壳体的气体积累检测和通风系统包括邻近所述燃气涡轮机壳体的底板定位的管阵列，其中所述管阵列具有多个管，所述多个管的每一个具有在其中的多个进入开口。抽吸装置与所述管阵列联接并且在所述管阵列上抽真空以经由所述管阵列从所述燃气涡轮机壳体虹吸环境样本(siphoninganenvironmentalsample)。通风组件包括风扇和空气流动出口和空气流动入口。所述风扇引导空气流沿着所述燃气涡轮机壳体的底板扫过所述空气流动入口。与所述管阵列和所述通风组件连通的危险气体传感器面板基于来自所述管阵列的输入检测所述燃气涡轮机壳体中的涡轮机燃料气体的积累水平并且根据检测到的积累水平启动所述通风组件。
在较佳实施例中，所述管阵列包括三个管。
在较佳实施例中，所述管阵列的管并行地与返回管连接，所述返回管将从所述燃气涡轮机壳体虹吸的空气输送到所述危险气体传感器面板。
在较佳实施例中，所述空气流动入口邻近所述燃气涡轮机壳体的底板定位在所述燃气涡轮机壳体的壁中。
在更佳实施例中，所述空气流动入口配置成沿着所述燃气涡轮机壳体的底板引导空气流动。
在更佳实施例中，所述空气流动出口定位在所述燃气涡轮机的顶部中。
在又一示例性实施例中，一种用于燃气涡轮机壳体的检测和通风方法包括以下步骤：(a)邻近所述燃气涡轮机壳体的底板定位管阵列，所述管阵列包括多个管，所述多个管的每一个具有在其中的多个进入开口；(b)在所述管阵列上抽真空并且经由所述管阵列从所述燃气涡轮机壳体虹吸环境样本；(c)基于步骤(b)中的来自所述管阵列的输入检测所述燃气涡轮机壳体中的涡轮机燃料气体的积累水平；以及(d)根据检测到的积累水平通过沿着所述燃气涡轮机壳体的底板引导空气流扫过而启动通风组件。
在较佳实施例中，当步骤(c)中的检测到的积累水平超过预定量时通过启动所述通风组件实施步骤(d)。
附图说明
图1是布置在燃气涡轮机壳体中的燃气涡轮机的示意图；以及
图2显示可定位在燃气涡轮机壳体内的示例性管阵列。
具体实施方式
参考图，系统包含(embodies)壳体通风配置(anenclosureventilationconfiguration)或组件10(图1)，采样管阵列(asamplingpipearray)12(图2)和危险气体传感器面板(ahazardousgassensorpanel)14。危险气体传感器面板14是己知的，并且将不进一步描述其附加细节。可以使用任何合适的危险气体传感器。燃气涡轮机壳体16包括侧壁(sidewalls)18，顶壁(atopwall)20，和底板(afloor)22。燃气涡轮机gt布置在燃气涡轮机壳体16内。
通风组件包括空气流动入口26，和风扇/空气流动出口28。风扇28和空气流动入口26引导空气流沿着燃气涡轮机壳体16的底板22扫过空气流动入口26。在图1中，组合风扇/空气流动出口28组合为单个单元，但是这些可以独立地被提供。优选的是风扇位于出口管处。
继续参考图1，空气流动入口26可以邻近燃气涡轮机壳体16的底板22定位在燃气涡轮机壳体16的壁18中。空气流动入口26配置成沿着燃气涡轮机壳体16的底板22引导空气流动。如图1中所示，空气流动出口可以定位在燃气涡轮机壳体16的顶壁20中。作为例子，风扇28可以具有10到20kcfm(cubicfeetperminute；cfm是一种流量单位)的能力，由交流电机(anacmotor)供能，其消耗20到100kw。风扇28可以产生在-1.0到-6.0英寸水柱(inchesofwatercolumn)的范围内的壳体的内部的负压(抽吸)。
管阵列12配置成定位在壳体16内，邻近或支撑在壳体16的底板22上。管阵列12包括一个或多个管30(在图2中显示三个)，其经由并行管(aparallelpipe)32并行地连接(connectedinparallel)到返回管(areturnpipe)34。管30的每一个包括一个或若干开口(openings)36。抽吸装置(asuctiondevice)38与管阵列12联接并且在管阵列12上抽真空。可以使用任何合适的喷射器作为抽吸装置，并且在优选实施例中，抽吸装置的尺寸被确定成将1到10cfm空气从壳体抽吸到管阵列中。
当启动抽吸装置38时，管阵列12从燃气涡轮机壳体16虹吸环境样本/空气。虹吸的空气经由返回管34输送到危险气体传感器面板14。危险气体传感器面板14基于来自管阵列12的输入检测燃气涡轮机壳体中的涡轮机燃料气体的积累水平。当传感器面板14检测到所述积累水平超过预定阈值时，传感器面板14跳闸(trips)或启动通风组件。如果传感器面板14检测到某个危险气体(hazgas)浓度水平，例如5％的lel(lowerexplosivelimit)，则控制系统将报警，同时如果它达到更高水平，例如10％的lel浓度，则控制系统将使燃气涡轮机跳闸。
该壳体配置壳体底板上提供通风系统中的足够的速度和速度分布使得较重燃料气体的任何积累可以从壳体消除或排出。在检测到任何显著量的积累的情况下采样管和危险气体传感器用于控制通风风扇以保证燃气涡轮机的安全操作。
尽管已结合当前被认为最可行和优选的实施例描述了本发明，但是应当理解本发明不限于所公开的实施例，而是相反地，它旨在涵盖包括在附带的权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。