使燃气涡轮发动机防腐蚀的燃气涡轮发动机系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及使燃气涡轮发动机防腐蚀的燃气涡轮发动机系统及方法。公开了用于向燃气涡轮发动机给予防腐蚀的方法及系统。现有和/或补充的管路连接到现有压缩机区段空气抽出管路和涡轮区段冷却空气管路上，以将水和防腐剂供应至燃气涡轮发动机的区域，该区域不可通过将清洁剂单独地喷射到涡轮的承口和/或修复方法来普通和/或直接地接近。防腐混合物有选择地作为液体蒸汽混合物供应至燃气涡轮发动机的压缩机区段和/或涡轮区段，以利用缓解燃气涡轮发动机中的腐蚀的金属钝化涂层来涂布其中的燃气涡轮发动机构件。

【技术实现步骤摘要】

本文公开的主题大体上涉及涡轮，如，用于发电的那些，并且更具体的涉及用于向燃气涡轮给予防腐蚀的方法及系统。
技术介绍
用于发电的涡轮使用多种不同类型的燃料，如，天然气体或合成气体，以及各种重量和粘性的雾化液体燃料。此类涡轮的实例为燃气涡轮发动机。涡轮和其中的构件(例如，涡轮叶片)在一定时间内经历环境条件，其最终导致由于燃烧的副产物形成的灰尘和碎屑和/或各种残余物的沉积物的累积引起的冲击破坏。结果，维持了对空气压缩机区段和/或涡轮区段的叶片和静叶的不同程度的破坏。所得的破坏范围从点蚀到较大的物理破坏，例如，外来物体破坏、腐蚀、末梢侵蚀、后缘变薄和/或定子静叶根部侵蚀。此类破坏导致涡轮效率的损失和/或涡轮构件的退化。尽管各种清洗方法用于移除导致破坏如腐蚀的累积沉积物，但这些方法在清洁燃气涡轮的压缩机区段和下游的涡轮区段的随后的级中低效。维持对燃气涡轮发动机构件的破坏通常通过混合、抛光和/或磨削技术在燃气涡轮发动机的脱机维护和/或修复期间来修复。然而，点蚀、裂纹和凹坑不可通过混合来充分的修复。其它技术涉及显著的结构改变，以修复破坏区域，且可不利地影响燃气涡轮构件的操作。如果不处理，点蚀和凹坑促进相对较快的裂纹传播且加速受影响的涡轮构件的腐蚀。此外，此类修复方法在不显著拆卸和再组装的情况下，不能直接接近燃气涡轮的难以接近的区域。此类修复方法还存在使用大量附加设备的局限性，增加了资本和劳动成本。因此，需要一种向燃气涡轮给予防腐蚀以便解决一个或多个前述挑战的系统及其相关的方法。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，一种燃气涡轮发动机系统包括燃气涡轮发动机，燃气涡轮具有压缩机区段、燃烧系统、涡轮区段、压缩区段空气抽出管路和涡轮区段冷却空气管路；水供应管路，水供应管路与水供应源流体连通，水作为蒸汽供应；防腐剂供应管路，防腐剂供应管路与防腐剂供应源流体连通，防腐剂为基于胺(多胺)的腐蚀抑制剂；混合室，混合室与水供应管路和防腐剂供应管路流体连通，混合室构造成从水供应管路接收水且从防腐剂供应管路接收防腐剂，以产生防腐混合物，防腐混合物为防腐剂和水的混合物；以及防腐混合物供应管路，防腐混合物供应管路与混合室和压缩机区段空气抽出管路和涡轮区段冷却空气管路流体连通来有选择的将防腐混合物供应至燃气涡轮发动机的压缩机区段和/或涡轮区段，其中防腐混合物引入燃气涡轮发动机的压缩机区段或涡轮区段中来作为溶液液体蒸汽混合物。根据本专利技术的另一个方面，一种用于向燃气涡轮发动机给予防腐蚀的方法，包括从水供应源经由水供应管路供应水至混合室，水作为蒸汽供应；将防腐剂从防腐剂供应源经由防腐剂供应管路供应至混合室，防腐剂为多胺腐蚀抑制剂；在混合室中混合水和防腐剂来形成防腐混合物；将防腐混合物经由防腐混合物供应管路和压缩机区段空气抽出管路和/或涡轮区段冷却空气管路输送至燃气涡轮发动机的压缩机区段和/或燃气涡轮发动机的涡轮区段；将防腐混合物喷射到燃气涡轮发动机的压缩机区段和/或燃气涡轮发动机的涡轮区段；以及以防腐混合物涂布燃气涡轮发动机的压缩机区段和/或涡轮区段的至少一部分。方案1：一种燃气涡轮发动机系统，包括：燃气涡轮发动机，燃气涡轮发动机具有压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段、压缩机区段空气抽出管路和涡轮区段冷却空气管路；水供应管路，水供应管路与水供应源流体连通，水作为蒸汽供应；防腐剂供应管路，防腐剂供应管路与防腐剂供应源流体连通，防腐剂为多胺腐蚀抑制剂；混合室，混合室与水供应管路和防腐剂供应管路流体连通，混合室构造成从水供应管路接收水和从防腐剂供应管路接收防腐剂，以产生防腐混合物，防腐混合物为防腐剂和水的混合物；以及防腐混合物供应管路，防腐混合物供应管路与混合室和压缩机区段空气抽出管路和涡轮区段冷却空气管路流体连通，以有选择地将防腐混合物供应至燃气涡轮发动机的压缩机区段和/或涡轮区段，其中防腐混合物作为液体蒸汽混合物引入燃气涡轮发动机的压缩机区段或涡轮区段。方案2：根据方案1的燃气涡轮发动机系统，其中，还包括：至少一个泵，至少一个泵与水供应管路、防腐剂供应管路和/或防腐混合物供应管路流体连通；以及控制系统，控制系统与至少一个泵和水供应管路、防腐剂供应管路和/或防腐混合物供应管路操作连通，其中控制系统构造成调节水、防腐剂和/或防腐混合物穿过水供应管路、防腐剂供应管路和/或防腐混合物供应管路的流动。方案3：根据方案2的燃气涡轮发动机系统，其中，控制系统还包括：控制处理器；与控制处理器相关联的控制显示器；以及设置在水供应管路、防腐剂供应管路和/或防腐混合物供应管路中的至少一个压力传感器，至少一个压力传感器与控制处理器数据通信，以用于感测水供应管路、防腐剂供应管路和/或防腐混合物供应管路中的水、防腐剂和/或防腐混合物的压力。方案4：根据方案3的燃气涡轮发动机系统，其中，控制系统还包括：至少一个流动控制阀，其定位在水供应管路、防腐剂供应管路和/或防腐混合物供应管路中，至少一个流动控制阀与控制处理器通信，以允许至少一个流动控制阀在至少开启位置与闭合位置之间的促动，促动由控制处理器引起；以及至少一个流动传感器，其设置在水供应管路、防腐剂供应管路和/或防腐混合物供应管路中，至少一个流动传感器与控制处理器通信，以用于感测水、防腐剂和/或防腐混合物在水供应管路、防腐剂供应管路和/或防腐混合物供应管路中的流动。方案5：根据方案1的燃气涡轮发动机系统，其中，防腐混合物同时地供应至燃气涡轮发动机的压缩机区段和涡轮区段。方案6：根据方案1的燃气涡轮发动机系统，其中，防腐混合物供应管路还包括：防腐混合物供应歧管，其与混合室流体连通地连接；压缩机区段分支管路，其与防腐混合物供应歧管流体连通地连接，以将防腐混合物从防腐混合物供应歧管经由压缩机区段空气抽出管路供应至燃气涡轮发动机的压缩机区段；以及涡轮区段分支管路，其与防腐混合物供应歧管流体连通地连接，以将防腐混合物从防腐混合物供应歧管经由涡轮区段冷却空气管路供应至燃气涡轮发动机的涡轮区段。方案7：根据方案6的燃气涡轮发动机系统，其中，防腐混合物供应管路还包括：涡轮承口供应管路，其与防腐混合物供应歧管流体连通地连接，以将防腐混合物从防腐混合物供应歧管供应至燃气涡轮发动机的承口。方案8：根据方案6的燃气涡轮发动机系统，其中，压缩机区段分支管路与防腐混合物供应歧管流体连通，以将防腐混合物从防腐混合物供应歧管经由压缩机区段空气抽出管路供应至燃气涡轮发动机的压缩机区段的后区，燃气涡轮发动机的压缩机区段的后区为燃气涡轮发动机的压缩机区段的第9级和/或第13级。方案9：根据方案6的燃气涡轮发动机系统，其中，涡轮区段分支管路与防腐混合物供应歧管流体连通，以将防腐混合物从防腐混合物供应歧管供应至燃气涡轮发动机的涡轮区段的第2级和/或第3级。方案10：根据方案1的燃气涡轮发动机系统，其中，防腐剂供应源为外部槽，其经由一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃气涡轮发动机系统，包括：燃气涡轮发动机，所述燃气涡轮发动机具有压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段、压缩机区段空气抽出管路和涡轮区段冷却空气管路；水供应管路，所述水供应管路与水供应源流体连通，水作为蒸汽供应；防腐剂供应管路，所述防腐剂供应管路与防腐剂供应源流体连通，所述防腐剂为多胺腐蚀抑制剂；混合室，所述混合室与所述水供应管路和所述防腐剂供应管路流体连通，所述混合室构造成从所述水供应管路接收水和从所述防腐剂供应管路接收防腐剂，以产生防腐混合物，所述防腐混合物为防腐剂和水的混合物；以及防腐混合物供应管路，所述防腐混合物供应管路与所述混合室和所述压缩机区段空气抽出管路和所述涡轮区段冷却空气管路流体连通，以有选择地将所述防腐混合物供应至所述燃气涡轮发动机的所述压缩机区段和/或所述涡轮区段，其中所述防腐混合物作为液体蒸汽混合物引入所述燃气涡轮发动机的所述压缩机区段或涡轮区段。

【技术特征摘要】
2013.12.06 US 14/0989161. 一种燃气涡轮发动机系统，包括：
燃气涡轮发动机，所述燃气涡轮发动机具有压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段、压缩机区段空气抽出管路和涡轮区段冷却空气管路；
水供应管路，所述水供应管路与水供应源流体连通，水作为蒸汽供应；
防腐剂供应管路，所述防腐剂供应管路与防腐剂供应源流体连通，所述防腐剂为多胺腐蚀抑制剂；
混合室，所述混合室与所述水供应管路和所述防腐剂供应管路流体连通，所述混合室构造成从所述水供应管路接收水和从所述防腐剂供应管路接收防腐剂，以产生防腐混合物，所述防腐混合物为防腐剂和水的混合物；以及
防腐混合物供应管路，所述防腐混合物供应管路与所述混合室和所述压缩机区段空气抽出管路和所述涡轮区段冷却空气管路流体连通，以有选择地将所述防腐混合物供应至所述燃气涡轮发动机的所述压缩机区段和/或所述涡轮区段，其中所述防腐混合物作为液体蒸汽混合物引入所述燃气涡轮发动机的所述压缩机区段或涡轮区段。
2. 根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机系统，其特征在于，还包括：
至少一个泵，所述至少一个泵与所述水供应管路、所述防腐剂供应管路和/或所述防腐混合物供应管路流体连通；以及
控制系统，所述控制系统与所述至少一个泵和所述水供应管路、所述防腐剂供应管路和/或所述防腐混合物供应管路操作连通，
其中所述控制系统构造成调节水、防腐剂和/或所述防腐混合物穿过所述水供应管路、所述防腐剂供应管路和/或所述防腐混合物供应管路的流动。
3. 根据权利要求2所述的燃气涡轮发动机系统，其特征在于，所述控制系统还包括：
控制处理器；
与所述控制处理器相关联的控制显示器；以及
设置在所述水供应管路、所述防腐剂供应管路和/或所述防腐混合物供应管路中的至少一个压力传感器，所述至少一个压力传感器与所述控制处理器数据通信，以用于感测所述水供应管路、所述防腐剂供应管路和/或所述防腐混合物供应管路中的水、防腐剂和/或所述防腐混合物的压力。
4. 根据权利要求3所述的燃气涡轮发动机系统，其特征在于，所述控制系统还包括：
至少一个流动控制阀，其定位在所述水供应管路、所述防腐剂供应管路和/或所述防腐混合物供应管路中，所述至少一个流动控制阀与所述控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：AI西皮奧，DJ戴维斯，S埃卡纳亚克，PR费尔南德斯，RE赫夫纳，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US