專利名稱：燃氣輪機吹掃系統(tǒng)及其組裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文描述的實施例大體涉及旋轉(zhuǎn)式機器，并且更具體而言，涉及用于渦輪燃料供應(yīng)系統(tǒng)的吹掃系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在一些已知的雙燃料渦輪中，通過燃燒或者氣態(tài)燃料或者液體燃料來對渦輪提供動力。這樣的渦輪具有用于液體燃料和氣態(tài)燃料兩者的燃料供應(yīng)系統(tǒng)，但是，一般而言，大多數(shù)雙燃料渦輪不會同時燃燒氣態(tài)燃料和液體燃料兩者。相反，當渦輪用液體燃料運行時， 使氣態(tài)燃料供應(yīng)不工作，而且，備選地，當渦輪用氣態(tài)燃料運行時，使液體燃料供應(yīng)不工作。 此外，一些已知渦輪專門燃燒液體燃料，并且具有不止一個液體燃料源，因此，這樣的已知渦輪可能需要定期的液體燃料源變換。在至少一些已知的工業(yè)渦輪中，燃燒系統(tǒng)可具有燃燒器組件陣列，它們中的各個包括至少一個液體燃料噴嘴和至少一個氣態(tài)燃料噴嘴。一般而言，在這樣的已知渦輪中，在燃燒器組件內(nèi)在燃料噴嘴的下游開始燃燒。來自壓縮機的空氣在燃燒器組件的周圍流動， 并且流過該燃燒器組件，以提供氧氣來進行燃燒。能夠用雙燃料運行的一些已知的現(xiàn)有渦輪將氣態(tài)燃料用作主燃料，而將液體燃料用作后備。在氣態(tài)燃料的燃燒期間，通常使用吹掃空氣系統(tǒng)來吹掃液體燃料噴嘴。但是，為了幫助為迅速的燃料轉(zhuǎn)換作準備，靜態(tài)液體燃料可保留在系統(tǒng)的一部分中。在當液體燃料系統(tǒng)不工作的那些時期期間，吹掃空氣系統(tǒng)在與液體燃料系統(tǒng)處于流連通時以較高的壓力運行，以及因而，空氣較有可能滲透到液體燃料系統(tǒng)的一部分中。這種運行狀況可提高燃料和空氣之間有相互作用的可能性，以及因此，可增加含碳顆粒的形成，這有時稱為“結(jié)焦”。 含碳材料的薄層有時稱為“清漆(varnish)”。一般而言，液體燃料系統(tǒng)不工作持續(xù)得越久，渦輪隔室內(nèi)的靜態(tài)液體燃料將開始經(jīng)歷含碳顆粒沉淀(即結(jié)焦)的可能性就越大。吹掃空氣滲透到液體燃料系統(tǒng)中會增加空氣與液體燃料的接觸，并且在與保持燃料系統(tǒng)不工作相關(guān)聯(lián)的時段的長度增加時，延長空氣-燃料的相互作用的可能性增加。結(jié)焦一般在93°攝氏度CCM200華氏度(° F))的溫度處加速。而且，液體燃料含碳顆粒沉淀在存在氧氣的情況下在較低的溫度處得到助長。 考慮到一些已知的渦輪隔室溫度在超過157°C (315° F)的情況下運行，所以如果滲透的吹掃空氣在被加熱的渦輪隔室內(nèi)保持與靜態(tài)液體燃料接觸延長的時段，則甚至更有可能發(fā)生含碳顆粒沉淀。取決于含碳顆粒形成的量，使液體燃料內(nèi)部流道(包括燃燒燃料供應(yīng)閥、噴嘴和燃料噴嘴出口中的那些)變得阻塞的可能性可增大。另外，吹掃空氣典型地比燃燒器組件內(nèi)的構(gòu)件更冷。因此，將冷的吹掃空氣引導(dǎo)到熱的燃燒器組件中會助長不必要地冷卻包含在其中的構(gòu)件，包括液體燃料噴嘴。這種冷卻使得在燃燒器組件后續(xù)恢復(fù)燃燒期間需要另外的熱輸入，從而減慢與使渦輪恢復(fù)工作相關(guān)聯(lián)的動作，以及降低渦輪的熱效率。

發(fā)明內(nèi)容
在一方面，提供了一種組裝旋轉(zhuǎn)式機器的方法。該方法包括提供包括至少一個燃料噴嘴的至少一個燃燒器組件。該方法還包括將至少一個燃料源聯(lián)接到該至少一個燃燒器組件上。該方法進一步包括將至少一個基于溶劑的吹掃系統(tǒng)聯(lián)接成與該至少一個燃燒器組件處于流連通。在另一方面，提供了一種用于聯(lián)接成與至少一個燃料源處于流連通的燃燒器組件的蒸汽吹掃系統(tǒng)基于溶劑的吹掃系統(tǒng)。基于溶劑的吹掃系統(tǒng)包括下者中的至少一個蒸汽吹掃系統(tǒng)，其包括聯(lián)接成與燃燒器組件處于流連通的至少一個蒸汽歧管；以及基于化學(xué)溶劑的吹掃系統(tǒng)，其包括聯(lián)接成與燃燒器組件處于流連通的至少一個化學(xué)溶劑歧管。在另一方面，提供了一種渦輪發(fā)動機。該渦輪發(fā)動機包括至少一個燃料源。該渦輪發(fā)動機還包括聯(lián)接成與該至少一個燃料源處于流連通的至少一個燃燒器組件。該渦輪發(fā)動機進一步包括基于溶劑的吹掃系統(tǒng)，基于溶劑的吹掃系統(tǒng)包括下者中的至少一個蒸汽吹掃系統(tǒng)，其包括聯(lián)接成與該至少一個燃燒器組件處于流連通的至少一個蒸汽歧管；以及基于化學(xué)溶劑的吹掃系統(tǒng)，其包括聯(lián)接成與該至少一個燃燒器組件處于流連通的至少一個化學(xué)溶劑歧管。


通過結(jié)合附圖參看以下描述，可更好地本文描述的實施例。圖1是示例性渦輪發(fā)動機的示意圖；圖2是可用于圖1中顯示的渦輪發(fā)動機的示例性蒸汽吹掃系統(tǒng)的示意圖；圖3是可用于圖1中顯示的渦輪發(fā)動機的備選蒸汽吹掃系統(tǒng)的示意圖；以及圖4是示出了可用于組裝圖1中顯示的渦輪發(fā)動機的一部分的示例性方法的流程圖。部件列表100燃氣輪機發(fā)動機102空氣進氣區(qū)段104壓縮機區(qū)段106燃燒器區(qū)段108渦輪區(qū)段110排氣區(qū)段112轉(zhuǎn)子組件114傳動軸116燃燒器組件118燃料噴嘴組件120 負載122壓縮機葉片機構(gòu)124渦輪輪葉機構(gòu)130多個燃料噴嘴132氣態(tài)燃料噴嘴
1；34氣態(tài)燃料源136氣態(tài)燃料供應(yīng)歧管142液體燃料噴嘴144液體燃料源146液體燃料供應(yīng)歧管150 入口空氣152壓縮空氣154燃燒氣體156 排氣160基于化學(xué)溶劑的吹掃系統(tǒng)162化學(xué)溶劑供應(yīng)源164化學(xué)溶劑供應(yīng)歧管200蒸汽吹掃系統(tǒng)202蒸汽供應(yīng)源204蒸汽吹掃供應(yīng)歧管210渦輪發(fā)動機隔室212流量測量裝置214溫度測量儀216控制閥218截止閥220集管排出閥222外部排出容器223排出線路2M排出集管2 排出閥228保持容器230燃料噴嘴蒸汽供應(yīng)歧管232蒸汽流234蒸汽流300蒸汽吹掃系統(tǒng)302輔助鍋爐304蒸汽吹掃供應(yīng)歧管400 方法402提供包括…的至少一個燃燒器組件404將至少一個燃料源聯(lián)接到燃燒器組件上406將基于溶劑的吹掃系統(tǒng)聯(lián)接成與…處于流連通
具體實施例方式圖1是示例性旋轉(zhuǎn)式機器100(即渦輪機，以及更具體而言，渦輪發(fā)動機)的示意圖。在該示例性實施例中，旋轉(zhuǎn)式機器100是雙燃料燃氣輪機發(fā)動機。備選地，應(yīng)當注意， 本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可使用其它發(fā)動機，例如專門燃燒液體燃料的那些。在該示例性實施例中，渦輪發(fā)動機100包括空氣進氣區(qū)段102，以及在進氣區(qū)段102的下游且與其處于流連通的壓縮機區(qū)段104。燃燒器區(qū)段106聯(lián)接到壓縮機區(qū)段104的下游且與其處于流連通， 而渦輪區(qū)段108聯(lián)接到燃燒器區(qū)段106的下游且與其處于流連通。渦輪發(fā)動機100包括在渦輪區(qū)段108的下游的排氣區(qū)段110。此外，在該示例性實施例中，渦輪區(qū)段108通過包括傳動軸114的轉(zhuǎn)子組件112來聯(lián)接到壓縮機區(qū)段104上。在該示例性實施例中，燃燒器區(qū)段106包括多個燃燒器組件，即燃燒器116，燃燒器組件中的各個與壓縮機區(qū)段104處于流連通。燃燒器區(qū)段106還包括至少一個燃料噴嘴組件118。各個燃燒器116與至少一個燃料噴嘴組件118處于流連通。此外，在該示例性實施例中，渦輪區(qū)段108和壓縮機區(qū)段104通過傳動軸114來可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到負載120上。 例如，負載120可包括(無限制)發(fā)電機和/或機械驅(qū)動應(yīng)用，例如泵。在該示例性實施例中，壓縮機區(qū)段104包括至少一個壓縮機葉片組件122。而且，在該示例性實施例中，渦輪區(qū)段108包括至少一個渦輪葉片或輪葉機構(gòu)124。各個壓縮機葉片組件122和各個渦輪輪葉機構(gòu)1 聯(lián)接到轉(zhuǎn)子組件112上。另外，在該示例性實施例中，各個燃料噴嘴組件118包括多個燃料噴嘴130。更具體而言，各個燃料噴嘴組件118包括通過氣態(tài)燃料供應(yīng)歧管136來聯(lián)接成與氣態(tài)燃料源134 處于流連通的氣態(tài)燃料噴嘴132。這樣的氣態(tài)燃料是使得渦輪發(fā)動機100能夠如本文描述的那樣運行的含碳氣態(tài)燃料，包括(無限制)清潔的合成氣和天然氣。而且，具體而言，各個燃料噴嘴組件118包括通過液體燃料供應(yīng)歧管146來聯(lián)接成與液體燃料源144處于流連通的液體燃料噴嘴142。這樣的氣態(tài)燃料是使得渦輪發(fā)動機100能夠如本文描述的那樣運行的含碳液體燃料，包括(無限制)2號柴油機燃料油。在運行中，空氣進氣區(qū)段102將空氣150引導(dǎo)向壓縮機區(qū)段104。在朝燃燒器區(qū)段 106排出壓縮空氣152之前，壓縮機區(qū)段104通過壓縮機葉片機構(gòu)122來將入口空氣150壓縮到較高的壓力和溫度。壓縮空氣152在區(qū)段106內(nèi)與燃料(未示出)混合且點燃，以產(chǎn)生燃燒氣體154，燃燒氣體巧4被向下游引導(dǎo)向渦輪區(qū)段108。具體而言，壓縮空氣152的至少一部分被引導(dǎo)到燃料噴嘴組件118。燃料也被引導(dǎo)到燃料噴嘴組件118，其中燃料在燃燒器116內(nèi)與壓縮空氣152混合且點燃。在燃燒器116內(nèi)產(chǎn)生的燃燒氣體巧4被向下游引導(dǎo)向渦輪區(qū)段108。在沖擊渦輪輪葉機構(gòu)IM之后，燃燒氣體1 中的熱能轉(zhuǎn)換成機械旋轉(zhuǎn)能，機械旋轉(zhuǎn)能用來驅(qū)動轉(zhuǎn)子組件112。渦輪區(qū)段108通過傳動軸114來驅(qū)動壓縮機區(qū)段 104和/或負載120，并且排氣156通過排氣區(qū)段110而排到周圍大氣中。渦輪發(fā)動機100的一些實施例可包括基于化學(xué)溶劑的吹掃系統(tǒng)160(以虛線顯示)，基于化學(xué)溶劑的吹掃系統(tǒng)160包括化學(xué)溶劑供應(yīng)源162(以虛線顯示)和化學(xué)溶劑供應(yīng)歧管164 (以虛線顯示)?；瘜W(xué)溶劑供應(yīng)歧管164通過液體燃料供應(yīng)歧管146而聯(lián)接成與液體燃料噴嘴142處于流連通?？捎糜诨诨瘜W(xué)溶劑的吹掃系統(tǒng)160的化學(xué)溶劑包括(無限制)丙酮、標準脫脂劑、氨、皂液和蒸汽(在下面進一步論述)。在該示例性實施例中，渦輪發(fā)動機100包括蒸汽吹掃系統(tǒng)200，蒸汽吹掃系統(tǒng)200 包括蒸汽供應(yīng)源202和蒸汽吹掃供應(yīng)歧管204。蒸汽吹掃供應(yīng)歧管204通過液體燃料供應(yīng)歧管146而聯(lián)接成與液體燃料噴嘴142處于流連通。在該示例性實施例中，蒸汽吹掃系統(tǒng)200將蒸汽用作溶劑，并且因此是基于溶劑的吹掃系統(tǒng)。而且，在該示例性實施例中，與上面列出的與基于化學(xué)溶劑的吹掃系統(tǒng)160相關(guān)聯(lián)的那些化學(xué)溶劑相比，蒸汽提供了低成本溶劑。另外，蒸汽可方便獲得，在化學(xué)上可與液體燃料供應(yīng)歧管146和液體燃料噴嘴142相容，并且可被容易和安全地處理。在運行中，在某些狀況下，通過液體燃料供應(yīng)歧管146來最初將液體燃料從液體燃料源144引導(dǎo)到燃料噴嘴組件118內(nèi)的液體燃料噴嘴142。液體燃料點燃，并且隨后，渦輪發(fā)動機100靠液體燃料運行。當燃料之間發(fā)生過渡時，通過氣態(tài)燃料供應(yīng)歧管136來將氣態(tài)燃料從氣態(tài)燃料源134引導(dǎo)到燃料噴嘴組件118內(nèi)的氣態(tài)燃料噴嘴132。氣態(tài)燃料點燃。在進入燃料噴嘴組件118中的氣態(tài)燃料流增加時，進入燃料噴嘴組件118中的液體燃料流減少。在液體燃料噴射停止之后，在包括基于化學(xué)溶劑的吹掃系統(tǒng)160的那些實施例中，通過化學(xué)溶劑供應(yīng)歧管164和液體燃料供應(yīng)歧管146來將化學(xué)溶劑(未示出)從化學(xué)溶劑源162引導(dǎo)到液體燃料噴嘴142。化學(xué)溶劑有助于從可易受含碳顆粒沉淀或結(jié)焦和/ 或清漆影響的液體燃料供應(yīng)歧管146和液體燃料噴嘴142中移除靜態(tài)液體燃料。而且，在用化學(xué)溶劑進行吹掃預(yù)定時期之后，使基于化學(xué)溶劑的吹掃系統(tǒng)160不工作，并且使蒸汽吹掃系統(tǒng)200投入使用。蒸汽吹掃系統(tǒng)200通過蒸汽吹掃供應(yīng)歧管204 和液體燃料供應(yīng)歧管146來將蒸汽(在圖1中未示出)引導(dǎo)到液體燃料噴嘴142中。蒸汽吹掃系統(tǒng)200有助于移除大部分化學(xué)溶劑，并且進一步有助于從可易受含碳顆粒沉淀或結(jié)焦和/或清漆影響的燃料液體燃料供應(yīng)歧管146和液體燃料噴嘴142中移除靜態(tài)液體。而且，在用蒸汽進行吹掃預(yù)定時期之后，使蒸汽吹掃系統(tǒng)200不工作。各個吹掃循環(huán)的時間的長度在運行中可設(shè)定成特定的不變的時限。備選地，各個吹掃循環(huán)的時間長度在運行中可設(shè)定成容許運行有隨參數(shù)而變化的可變時期，參數(shù)包括(無限制)管道壓差或表明由于含碳顆粒沉淀而引起的壓頭損失的任何其它變量。在包括專門燃燒液體燃料的那些渦輪發(fā)動機的備選實施例中，液體燃料源之間的燃料切換可需要類似的過渡。此外，在渦輪發(fā)動機100的一些實施例的運行期間，在某些運行狀況(例如不工作)下，最初通過氣態(tài)燃料供應(yīng)歧管136來將氣態(tài)燃料從氣態(tài)燃料源134引導(dǎo)到燃料噴嘴組件118內(nèi)的氣態(tài)燃料噴嘴132。氣態(tài)燃料如上面描述的那樣點燃，并且隨后，發(fā)生燃料之間的過渡，其中，通過液體燃料供應(yīng)歧管146來將液體燃料從液體燃料源144弓丨導(dǎo)到燃料噴嘴組件118內(nèi)的液體燃料噴嘴142。液體燃料如上面描述的那樣點燃。在進入燃料噴嘴組件118中的氣態(tài)燃料供應(yīng)減少時，進入燃料噴嘴組件118中的液體燃料供應(yīng)增加，直到渦輪發(fā)動機100不工作為止。在液體燃料噴射停止之后，基于化學(xué)溶劑的吹掃系統(tǒng)160(如果可用的話)和蒸汽吹掃系統(tǒng)200如上面描述的那樣運行。此外，在運行中，在某些狀況下，例如其中使用液體燃料來支持氣態(tài)燃料燃燒的雙燃料燃燒狀況，液體燃料和氣態(tài)燃料同時被引導(dǎo)到燃料噴嘴組件118。隨后，在不再需要液體燃料燃燒支持之后，通往燃料噴嘴組件118的液體燃料流被減少且終止。在停止液體燃料噴射之后，基于化學(xué)溶劑的吹掃系統(tǒng)160(如果可用的話)和蒸汽吹掃系統(tǒng)200如上面描述的那樣運行。圖2是蒸汽吹掃系統(tǒng)200的示意圖。在該示例性實施例中，渦輪發(fā)動機100定位在渦輪機隔室(即渦輪發(fā)動機隔室210)內(nèi)。而且，在該示例性實施例中，蒸汽源202是熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG)的一部分。應(yīng)當注意，HRSG可伴隨渦輪機，例如渦輪發(fā)動機100。備選地，蒸汽源202可為使得蒸汽吹掃系統(tǒng)200能夠如本文描述的那樣運行的任何蒸汽源。另外，在該示例性實施例中，蒸汽吹掃歧管204包括流量測量裝置212，例如(無限制)流量孔道。蒸汽吹掃歧管204還包括溫度測量儀214，例如(無限制)插入式熱電偶。 此外，在該示例性實施例中，蒸汽吹掃歧管204還包括上游控制閥216和下游截止閥218， 其中，閥216和218由控制系統(tǒng)(未示出)操作。在一些備選實施例中，控制閥216和截止閥218的順序可反過來。而且，在一些備選實施例中，截止閥218可以能夠手動地操作。蒸汽吹掃歧管204還包括多個集管排出裝置，即排出閥220，多個集管排出裝置被遠程地操作和/或在本地操作，以從歧管204中移除液體水。為了促進渦輪發(fā)動機隔室210內(nèi)的溫度和濕度控制，各個排出閥220通過排出線路223來聯(lián)接到外部排出容器222上。排出線路 223和排出閥220定位在渦輪發(fā)動機隔室210的外部，以幫助減少排出線路223內(nèi)的結(jié)焦。此外，在該示例性實施例中，蒸汽吹掃系統(tǒng)200包括排出集管2M和排出閥226。 排出閥2 被遠程地操作和/或在本地操作，并且排出集管2M聯(lián)接成與保持被油污染的水的保持容器2 處于流連通。排出集管2M和排出閥2 定位在渦輪發(fā)動機隔室210的外部，以幫助減少排出集管224內(nèi)的結(jié)焦。而且在該示例性實施例中，蒸汽吹掃系統(tǒng)200包括聯(lián)接成與蒸汽吹掃歧管204和各個燃料噴嘴組件118中的各個液體燃料噴嘴142(在圖1中顯示了兩者)處于流連通的燃料噴嘴蒸汽供應(yīng)歧管230。在運行中，在通過各個液體燃料噴嘴142的液體燃料流停止且基于化學(xué)溶劑的吹掃系統(tǒng)160(未示出圖2)(如果可用的話)不工作之后，截止閥218被打開，并且將控制閥 216調(diào)節(jié)成將蒸汽流232從蒸汽源202引導(dǎo)到歧管230。在該示例性實施例中，以預(yù)定蒸汽流率將蒸汽流232引導(dǎo)到蒸汽吹掃歧管204和歧管230中，以幫助降低在氣態(tài)燃料運行期間由于殘余的液體燃料迅速噴射到燃燒器116中而引起燃燒尖峰的可能性。通過流量測量裝置212和控制閥216的協(xié)調(diào)運行來調(diào)節(jié)蒸汽流232。進入各個液體燃料噴嘴142中的蒸汽流234用溶解作用來移除其中的殘余的液體燃料，并且將殘余的燃料推入液體燃料噴嘴 142中，以在燃燒器116內(nèi)燃燒。在該示例性實施例中，蒸汽流232和234保持預(yù)定時段，以幫助基本移除所有的殘余液體燃料。在該預(yù)定時段過去之后，控制閥216和截止閥218關(guān)閉，以使蒸汽流232和234 降低到基本為零。而且，排出閥220和2 打開，以幫助排出和放空排出線路223和排出集管224，從而使用歧管204和歧管230中殘余的蒸汽壓力來移除殘余的冷凝物和液體燃料。 備選地，排出閥220和2 可在閥216和218關(guān)閉之前打開，以幫助更加可靠地排空排出線路223和集管224。而且，備選地，可在蒸汽吹掃操作之后使用來自壓縮機區(qū)段104(在圖1 中顯示)的空氣流152(在圖1中顯示)的至少一部分的主動空氣吹掃。另外，備選地，在完全打開控制閥216和/或截止閥218之前，可允許受控地釋放的蒸汽流過閥216上游的集管排出閥220，以幫助使蒸汽供應(yīng)歧管204的至少一部分變曖以及減少其中的冷凝物的形成。此外，備選地，通過燃燒氣體154(在圖1中顯示)中的增加的質(zhì)量流，延長的蒸汽吹掃操作可繼續(xù)支持渦輪發(fā)動機100的動力發(fā)生的增大。圖3是備選蒸汽吹掃系統(tǒng)300的示意圖。在這個備選示例性實施例中，輔助鍋爐 302通過蒸汽吹掃供應(yīng)歧管304來聯(lián)接成與燃料噴嘴蒸汽供應(yīng)歧管230處于流連通。而且，在這個備選實施例中，輔助鍋爐302是電蒸汽發(fā)生器，電蒸汽發(fā)生器包括足夠的設(shè)備和控制器，以便以足夠的溫度、壓力和蒸汽流率產(chǎn)生蒸汽232和234，以如本文描述的那樣移除殘余的液體燃料。輔助鍋爐302是使得蒸汽吹掃系統(tǒng)300能夠如本文描述的那樣運行的任何可商業(yè)購得的蒸汽發(fā)生器。此外，輔助鍋爐302在渦輪發(fā)動機隔室210內(nèi)定位在渦輪發(fā)動機100的附近。因此，在輔助鍋爐302的外部僅使用截止閥218、排出閥2 和排出集管 224。蒸汽吹掃系統(tǒng)300的運行類似于上面描述的蒸汽吹掃系統(tǒng)200的運行，但是，輔助鍋爐302正好在停止液體燃料運行之前投入運行。此外，蒸汽發(fā)生器302與渦輪發(fā)動機100 密切接近有助于臨時激發(fā)蒸汽發(fā)生器302。在這個備選實施例中，輔助鍋爐302可用于現(xiàn)有渦輪發(fā)動機100的新的結(jié)構(gòu)以及改型。輔助鍋爐302聯(lián)接成與現(xiàn)有的水源(未示出)和現(xiàn)有的電功率源(未示出)流連通。在至少一些實施例中，渦輪發(fā)動機隔室210在空間上受到約束，即具有較大的物理覆蓋區(qū)域的另外的裝備可能難以安裝在渦輪發(fā)動機隔室210內(nèi)。因此，在至少一些實施例中， 輔助鍋爐302具有的尺寸將在大約60厘米(cm) (24英寸(in.))至大約120CnK47in.)乘大約 50cm(20in.)至大約 100cm(39in.)和大約 80cm(31in.)至 150cm(59in.)高的范圍中。在該示例性實施例中，輔助鍋爐302具有大約91cm(36in.)乘大約61cm)和大約91cm(36in.)高的小的覆蓋區(qū)域。圖4是示出了用于組裝渦輪發(fā)動機100(在圖1、2和3中顯示)的一部分的示例性方法400的流程圖。在該示例性實施例中，提供402包括至少一個燃料噴嘴142(在圖1 中顯示)的至少一個燃燒器組件116(在圖1中顯示)。而且，在該示例性實施例中，至少一個燃料源144(在圖1中顯示)聯(lián)接404到燃燒器組件116上。另外，在該示例性實施例中，至少一個基于溶劑的吹掃系統(tǒng)，即基于化學(xué)溶劑的吹掃系統(tǒng)160(在圖1中顯示)和/ 或蒸汽吹掃系統(tǒng)200/300(分別在圖2和3中顯示)聯(lián)接406成與燃燒器組件116處于流連通。本文提供的實施例有助于帶有具有雙燃料或液體燃料燃燒特征的渦輪發(fā)動機的蒸汽吹掃系統(tǒng)的組裝和運行。這種蒸汽吹掃系統(tǒng)減少了液體燃料線路和液體燃料噴嘴的內(nèi)表面上的含碳顆粒沉淀或結(jié)焦。由于減少了噴嘴的積垢，所以減少結(jié)焦有助于延長清潔維護之間的液體燃料噴嘴的運行。而且，由于液體燃料流限制的較低可能性的原因，這樣的積垢減少提高了渦輪發(fā)動機的可靠性。延長諸如清潔液體燃料噴嘴的維護之間的時期會減小渦輪發(fā)動機停機時期和維護成本。本文提供的實施例還通過從往往有駐留在其中的靜態(tài)、 殘余的液體燃料的燃燒器組件的那些部分中吹掃出液體燃料來幫助為從液體燃料到氣態(tài)燃料的快速燃料轉(zhuǎn)換作準備。另外，由于乳化/溶解作用的原因，高溫蒸汽在從燃燒器組件構(gòu)件的壁上移除燃料和組合物方面比較冷的空氣更有效。而且，通過減少包含在其中的構(gòu)件(包括液體燃料噴嘴)的不必要的冷卻，高溫蒸汽有助于導(dǎo)致有較低的應(yīng)力以及較少燃燒器組件的重啟時間，從而較少在燃燒器組件后續(xù)恢復(fù)燃燒期間對另外的熱輸入的需要。本文描述的是有助于燃氣輪機發(fā)動機的組裝和運行的方法和設(shè)備的示例性實施例。具體而言，將蒸汽吹掃系統(tǒng)聯(lián)接成與液體燃料噴嘴處于流連通有助于從可易受液體燃料線路和液體燃料噴嘴的內(nèi)表面上的含碳顆粒沉淀或結(jié)焦影響的渦輪隔室中移除靜態(tài)液體燃料。通過減少燃料系統(tǒng)清潔動作(包括閥拆卸和燃料噴嘴更換)，減少液體燃料構(gòu)件的結(jié)焦有助于提高燃氣輪機發(fā)動機的可靠性。因此，減少液體燃料系統(tǒng)的結(jié)焦有助于降低運行維護成本。而且，通過減少對用來自壓縮機的冷卻空氣吹掃液體燃料系統(tǒng)的需要，減少這種結(jié)焦有助于提高燃氣輪機的熱效率，從而減少對從氣態(tài)燃料燃燒中轉(zhuǎn)移燃燒空氣的需要，以及較少隨后將需要再加熱的內(nèi)部渦輪構(gòu)件的不必要的冷卻。另外，結(jié)焦的減少有助于在降低堵塞的可能性或燃料噴射質(zhì)量的情況下使用具有較小空隙和容差的較小的液體燃料噴嘴，從而幫助減少霧化空氣協(xié)助的燃燒。此外，這種具有減少的空氣霧化的改進的液體燃料噴嘴有助于減少潛在的NOx的形成。本文描述的方法和系統(tǒng)不限于本文描述的具體實施例。例如，各個系統(tǒng)的構(gòu)件和 /或各個方法的步驟可獨立地并且與本文描述的其它構(gòu)件和/或步驟分開來使用和/或?qū)嵺`。另外，各個構(gòu)件和/或步驟也可與其它組件和方法一起使用和/或?qū)嵺`。雖然根據(jù)多種具體實施例來描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認可，可用在權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的修改方案來實踐本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于聯(lián)接成與至少一個燃料源(134/144)處于流連通的燃燒器組件(116)的基于溶劑的吹掃系統(tǒng)(160/200/300)，所述基于溶劑的吹掃系統(tǒng)包括下者中的至少一個包括聯(lián)接成與燃燒器組件處于流連通的至少一個蒸汽歧管O04)的蒸汽吹掃系統(tǒng) (200/300)；以及包括聯(lián)接成與所述燃燒器組件處于流連通的至少一個化學(xué)溶劑歧管(164)的基于化學(xué)溶劑的吹掃系統(tǒng)(160)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溶劑的吹掃系統(tǒng)(160/200/300)，其特征在于，所述至少一個蒸汽歧管(204)聯(lián)接到至少一個蒸汽源(202/30 上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于溶劑的吹掃系統(tǒng)(160/200/300)，其特征在于，所述至少一個蒸汽源(202/30 包括包含下者中的至少一個的蒸汽發(fā)生器熱回收蒸汽發(fā)生器O02)；以及輔助鍋爐(302)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溶劑的吹掃系統(tǒng)(160/200/300)，其特征在于，所述基于溶劑的吹掃系統(tǒng)(160/200/300)進一步包括聯(lián)接成與所述蒸汽歧管(204)處于流連通且定位在至少一個蒸汽源(202/30 和所述至少一個燃燒器組件(116)之間的至少一個排出裝置(220/226)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于溶劑的吹掃系統(tǒng)(160/200/300)，其特征在于，所述至少一個排出裝置(160/200/300)定位在渦輪機隔室O10)的外部，至少一個渦輪機(100)定位在所述隔室內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溶劑的吹掃系統(tǒng)(160/200/300)，其特征在于，所述至少一個燃燒器組件(116)包括液體燃料噴嘴(142)。
7.一種渦輪發(fā)動機(100)，包括至少一個燃料源(134/144)；聯(lián)接成與所述至少一個燃料源處于流連通的至少一個燃燒器組件(116)；以及基于溶劑的吹掃系統(tǒng)(160/200/300)，其包括下者中的至少一個蒸汽吹掃系統(tǒng)O00/300)，其包括聯(lián)接成與所述至少一個燃燒器組件處于流連通的至少一個蒸汽歧管O04)；以及基于化學(xué)溶劑的吹掃系統(tǒng)(160)，其包括聯(lián)接成與所述至少一個燃燒器組件處于流連通的至少一個化學(xué)溶劑歧管(164)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的渦輪發(fā)動機(100)，其特征在于，所述至少一個蒸汽歧管 (204)聯(lián)接到至少一個蒸汽源(202/30 上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的渦輪發(fā)動機(100)，其特征在于，所述至少一個蒸汽源 (202/302)包括包含下者中的至少一個的蒸汽發(fā)生器熱回收蒸汽發(fā)生器O02)；以及輔助鍋爐(302)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的渦輪發(fā)動機(100)，其特征在于，所述蒸汽吹掃系統(tǒng) (200/300)進一步包括聯(lián)接成與所述蒸汽歧管(204)處于流連通且定位在所述至少一個蒸汽源(202/30 和所述至少一個燃燒器組件(116)之間的至少一個排出裝置020/2 )。
全文摘要
本發(fā)明涉及燃氣輪機吹掃系統(tǒng)及其組裝方法。一種基于溶劑的吹掃系統(tǒng)(160/200/300)聯(lián)接到燃燒器組件(116)上，燃燒器組件(116)聯(lián)接成與至少一個燃料源(134/144)處于流連通?；谌軇┑拇祾呦到y(tǒng)包括包含聯(lián)接成與燃燒器組件處于流連通的至少一個蒸汽歧管(204)的蒸汽吹掃系統(tǒng)(200/300)?；谌軇┑拇祾呦到y(tǒng)還包括包含聯(lián)接成與燃燒器組件處于流連通的至少一個化學(xué)溶劑歧管(164)的基于化學(xué)溶劑的吹掃系統(tǒng)(160)。
文檔編號F02C7/00GK102562301SQ201210012868
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月3日
發(fā)明者D·S·拜爾德, G·O·克雷默, 張華 申請人:通用電氣公司