具有导流片组件的防冰系统技术方案

本公开提供了一种用于气体涡轮系统(10)的防冰系统(38)，该防冰系统包括多个喷嘴(40)，其中该多个喷嘴(40)中的每个喷嘴(40)包括一个或多个出口(102)，该一个或多个出口被配置成将受热流体注入到进气导管(13)内的气流(34)中。该防冰系统(38)还包括多个板(90)，该多个板设置在该一个或多个出口(102)的上游，其中该多个板(90)中的每个板(90)跨该进气导管(13)横向延伸并且与一个或多个相邻板(90)竖直间隔开以限定一个或多个竖直延伸的间隙(96)。该多个板(90)被配置成将该气流(34)引导通过该一个或多个竖直延伸的间隙(96)以在该一个或多个出口的(102)的上游扩散该气流(34)以有利于该受热流体和该气流(34)的混合。(34)以有利于该受热流体和该气流(34)的混合。(34)以有利于该受热流体和该气流(34)的混合。

【技术实现步骤摘要】
具有导流片组件的防冰系统

技术介绍

[0001]本文所公开的主题涉及一种用于气体涡轮系统的防冰系统。
[0002]通常，气体涡轮系统燃烧压缩空气和燃料的混合物以产生热燃烧气体。更特别地，气体涡轮系统包括压缩空气以产生压缩空气的压缩机。气体涡轮系统还包括燃烧器，该燃烧器将压缩空气和燃料混合以产生燃烧气体。燃烧气体被引导到涡轮中以驱动涡轮叶片和联接到涡轮叶片的轴的旋转。轴的旋转可以驱动负载，诸如联接到轴的发电机。

技术实现思路

[0003]下面概述了与最初要求保护的主题的范围相当的某些实施方案。这些实施方案并非旨在限制要求保护的主题的范围，而是这些实施方案仅旨在提供所要求保护的主题的可能形式的简要概述。实际上，所要求保护的主题可以涵盖可以与下面阐述的实施方案类似或不同的各种形式。
[0004]在一个实施方案中，用于气体涡轮系统的防冰系统包括多个喷嘴，其中多个喷嘴中的每个喷嘴包括一个或多个出口，该一个或多个出口被配置成将受热流体注入到进气导管内的气流中。该防冰系统还包括设置在该一个或多个出口的上游的多个板，其中该多个板中的每个板跨该进气导管横向延伸并且与一个或多个相邻板竖直间隔开以限定一个或多个竖直延伸的间隙。该多个板被配置成将该气流引导通过该一个或多个竖直延伸的间隙以在该一个或多个出口的上游扩散该气流以有利于受热流体和该气流的混合。
[0005]在一个实施方案中，气体涡轮系统包括涡轮、燃烧器和联接到进气系统的压缩机。该进气系统被配置成向该压缩机供应受热气流，并且该进气系统包括过滤器系统和防冰系统。该防冰系统包括多个喷嘴，其中该多个喷嘴中的每个喷嘴包括一个或多个出口，该一个或多个出口被配置成将受热流体注入到气流中。该防冰系统还包括设置在该一个或多个出口的上游的多个板，其中该多个板中的第一板具有第一横截面形状，并且该多个板中的第二板具有第二横截面形状，以有利于该受热流体和该气流在该过滤器系统的上游的混合。
[0006]在一个实施方案中，一种方法包括通过多个喷嘴的多个出口将受热流体注入到沿气体涡轮系统的过滤器上游的气流路径的气流中。该方法还包括经由定位在多个出口上游的多个板在该多个出口的上游扩散气流，以有利于受热流体和气流的混合，从而阻挡在该气体涡轮系统的该过滤器上的冰形成，其中经由该多个板在该多个出口上游扩散该气流包括经由该多个板中的第一板扩散该气流的第一部分以及经由该多个板中的第二板扩散该气流的第二部分，并且该第一板和该第二板具有不同的横截面形状。
附图说明
[0007]当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本防冰系统和方法的这些和其他特征、方面和优点，在整个附图中，相同的字符表示相同的部分，其中：
[0008]图1是根据实施方案的具有进气系统的气体涡轮系统的框图；
[0009]图2是根据实施方案的可以用于图1的进气系统的防冰系统的一部分的示意图；
[0010]图3是根据实施方案的图2的防冰系统的防冰组件的透视图；
[0011]图4是根据实施方案的图3的防冰组件的侧视图；
[0012]图5是根据实施方案的图3的防冰组件的一部分的侧视图；并且
[0013]图6是根据实施方案的可以用于图1的进气系统的防冰系统的防冰组件的一部分的侧视图，其中歧管沿纵向轴线定位在导流片组件和喷嘴之间。
具体实施方式
[0014]下面将描述本公开的一个或多个具体实施方案。为了提供这些实施方案的简明描述，可能未在说明书中描述实际实施方式的所有特征。应当理解，在任何此类实际实施方式的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须作出许多特定于实施方式的决策以实现开发者的特定目标，诸如遵守系统相关和业务相关的约束，这些约束可能因实施方式而异。此外，应当理解，此类开发工作可能是复杂且耗时的，但是对于受益于本公开的普通技术人员来说仍然是设计、制作和制造的常规任务。
[0015]当介绍本公开的各种实施方案的元件时，冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”旨在意指存在元件中的一个或多个元件。术语“包括(comprising)”、“包括(including)”和“具有(having)”旨在是包含性的，并且意味着可能存在除列出元件之外的附加元件。
[0016]气体涡轮系统通过进气系统接收气流(例如，环境气流)，该进气系统将气流引导到气体涡轮系统的压缩机。所公开的实施方案涉及防冰系统，该防冰系统被配置成阻挡在进气系统内的过滤器上冰的积聚。该防冰系统包括喷嘴，该喷嘴被配置成喷射受热流体(例如，压缩机排放空气)以与该气流混合以便形成受热气流，该受热气流增加了与该进气系统内的该过滤器相邻的温度，并且阻挡该进气系统内的该过滤器上冰的积聚。防冰系统还包括导流片组件，该导流片组件具有多个板(例如，导流板)，该多个板被定位成在喷嘴的上游分配(例如，扩散、分散)气流，从而增强气流和受热流体在进气系统内的混合。以此方式，甚至在恶劣条件(例如，冷和/或高相对湿度环境条件)下，流过进气系统内的过滤器的受热气流的温度可以跨过滤器的面(例如，跨过滤器的所有或大部分面)维持在所期望限制内，以实现进气系统的正确的操作并提供气体涡轮系统的令人满意的性能。
[0017]虽然为了有利于讨论通常将防冰系统描述为用于在寒冷环境条件期间混合气流和受热流体以使气流的温度增加(例如，将气流变成用于防冰功能的受热气流)，但是应当理解，防冰系统在其他条件(例如，热环境条件和/或入口排气加热(IBH)最大流动条件)期间可以更一般地被称为IBH系统并且还可以按阻挡进气系统的过滤器处的极高温度(例如，超过过滤器的高温限制的热点)的方式有利地将气流和受热流体混合。因此，防冰系统还可以保护过滤器免受极高的温度影响，极高的温度原本可以导致过滤器的材料的提前降解和/或损坏(例如，烧坏)过滤器的材料。
[0018]例如，防冰系统可以混合气流和受热流体，使得至少50％(或至少55％、60％、70％、80％、90％或95％)的过滤器的面被受热气流加热，该受热气流具有大于环境温度(例如，进入进气系统时气流的温度；在寒冷环境条件下)至少2摄氏度(或至少3、4或5摄氏度)的相应温度，并且防冰系统还可以混合气流和受热流体，使得小于50％(或小于40％、30％、20％、10％或5％)的过滤器的面被加热到极高温度(例如，超过90摄氏度的热点遍及小于50％的过滤器的过滤器面或完全被消除，甚至在与气流混合的受热流体具有大于400摄氏
度的相应温度时；在热环境条件和/或IBH最大流动条件期间)。
[0019]此外，防冰系统通常提供更好的混合，这通过减少压缩机的入口处的受热气流的热畸变来对压缩机提供积极影响。应当理解，本文所公开的防冰系统可以用于附加的操作条件，诸如在非结冰温度和气体涡轮基本负载下，其中防冰系统被去激活(例如，关闭)。在此类状况下，防冰系统的结构部件(例如，导流片)可以由于该结构部件的存在而产生不会显著增加的压力损失(例如，如与没有该结构部件的系统相比)。
[0020]现在转到附图，图1是气体涡轮系统10(例如，气体涡轮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于气体涡轮系统(10)的防冰系统(38)，所述防冰系统(38)包括：多个喷嘴(40)，其中所述多个喷嘴(40)中的每个喷嘴(40)包括一个或多个出口(102)，所述一个或多个出口被配置成将受热流体注入到进气导管(13)内的气流(34)中；和多个板(90)，所述多个板设置在所述一个或多个出口(102)的上游，其中所述多个板(90)中的每个板(90)跨所述进气导管(13)横向延伸并且与一个或多个相邻板(90)竖直间隔开以限定一个或多个竖直延伸的间隙(96)，并且所述多个板(90)被配置成引导所述气流(34)通过所述一个或多个竖直延伸的间隙(96)以在所述一个或多个出口(102)的上游扩散所述气流(34)以有利于所述受热流体和所述气流(34)的混合。2.根据权利要求1所述的防冰系统(38)，其中所述多个喷嘴(40)被布置为二维网格。3.根据权利要求1所述的防冰系统(38)，其中所述多个喷嘴(40)和所述多个板(90)联接到歧管(42)，所述歧管被配置成将所述受热流体分配到所述多个喷嘴(40)。4.根据权利要求3所述的防冰系统(38)，其中所述多个喷嘴(40)定位在所述歧管(42)的上游。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：