本公開涉及運(yùn)行燃?xì)鉁u輪的方法，并且特別是涉及在冷卻階段期間運(yùn)行燃?xì)鉁u輪的方法。

背景技術(shù)：

轉(zhuǎn)子和定子的系統(tǒng)(諸如燃?xì)鉁u輪)一般需要在旋轉(zhuǎn)部件和固定部件之間留下空隙，以提供間隙和避免刮擦。但是，提供空隙會(huì)引起通過(guò)空隙的泄漏。由于通過(guò)這樣的空隙的泄漏會(huì)降低燃?xì)鉁u輪中的效率，所以普遍想要最大程度地減小燃?xì)鉁u輪中的這些間隙空隙的大小。

各種因素可在建立間隙要求中起一定作用，包括在燃?xì)鉁u輪中經(jīng)歷的較大的溫度變化。這些溫度變化可導(dǎo)致大量熱膨脹，而且這可由于使用熱膨脹系數(shù)不同的材料，以及由于不同部件的冷卻速率差異而變得更復(fù)雜。

間隙在其中起重要作用的一個(gè)示例是在燃?xì)鉁u輪的渦輪中的轉(zhuǎn)子和包圍轉(zhuǎn)子的定子之間；即，一方面在轉(zhuǎn)子和葉片之間，另一方面在渦輪導(dǎo)葉架和葉片之間。已經(jīng)理解的是，可作出使得能夠在這方面減小間隙的改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在獨(dú)立權(quán)利要求中限定本發(fā)明，現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)參照獨(dú)立權(quán)利要求。在從屬權(quán)利要求中闡述本發(fā)明的有利特征。

根據(jù)第一方面，提供一種在冷卻階段期間運(yùn)行燃?xì)鉁u輪的方法，燃?xì)鉁u輪提供壓縮機(jī)、在壓縮機(jī)下游的燃燒器，以及在燃燒器下游的渦輪，渦輪提供渦輪導(dǎo)葉架，該方法包括以下步驟：將冷卻空氣流從壓縮機(jī)饋送到渦輪導(dǎo)葉架，測(cè)量冷卻空氣流的溫度，以及測(cè)量渦輪導(dǎo)葉架的溫度，其中，當(dāng)渦輪導(dǎo)葉架的溫度低于冷卻空氣的溫度時(shí)，冷卻空氣流以第一流率饋送，以及其中，當(dāng)渦輪導(dǎo)葉架的溫度高于冷卻空氣的溫度時(shí)，冷卻空氣流以第二流率饋送，其中，第一流率大于第二流率。

此方法可在冷卻階段期間用較冷的空氣流來(lái)減少或最大程度地減少渦輪導(dǎo)葉架的冷卻，并且可因此在冷卻階段期間(特別是在燃?xì)鉁u輪的轉(zhuǎn)子盤車的第一小時(shí)期間)慢慢冷卻渦輪導(dǎo)葉架，這可允許減小渦輪中的葉片和導(dǎo)葉兩者的工作間隙(例如葉片1間隙減小高達(dá)0.5mm)，并且提高燃?xì)鉁u輪性能。更特別地，冷卻速率減小可允許增加窄點(diǎn)(pinch point)間隙，這意味著工作間隙可減小，以使窄點(diǎn)間隙回到其之前的水平(即，保持相同的刮擦風(fēng)險(xiǎn)，但穩(wěn)態(tài)工作間隙減小)。由于泄漏減少，此方法可提高燃?xì)鉁u輪性能。此方法還可提供控制渦輪導(dǎo)葉架溫度的簡(jiǎn)單且廉價(jià)的方法，而且可以低成本顯著地提高性能。例如，可提供比使用外部媒價(jià)進(jìn)行主動(dòng)間隙控制措施更簡(jiǎn)單且更廉價(jià)的控制方法。

優(yōu)選地，冷卻空氣流通過(guò)冷卻單元從壓縮機(jī)饋送到渦輪導(dǎo)葉架。優(yōu)選地，冷卻空氣流通過(guò)直通冷卻器從壓縮機(jī)饋送到渦輪導(dǎo)葉架。此方法可使用冷卻單元(諸如直通冷卻器(OTC))中的余熱來(lái)降低渦輪導(dǎo)葉架冷卻的速率。

優(yōu)選地，使用風(fēng)扇將冷卻空氣流引導(dǎo)通過(guò)冷卻單元。此方法可增加從冷卻單元到渦輪導(dǎo)葉架的冷卻空氣流，并且可因此提高從冷卻單元到渦輪導(dǎo)葉架的熱傳遞。

優(yōu)選地，冷卻空氣流是第一冷卻空氣流，并且第二冷卻空氣流也從壓縮機(jī)饋送到渦輪導(dǎo)葉架，以及其中，第一冷卻空氣流從壓縮機(jī)中的第一點(diǎn)饋送，并且第二冷卻空氣流從壓縮機(jī)中的第二點(diǎn)饋送，第一點(diǎn)在流體流方向上在第二點(diǎn)的下游。優(yōu)選地，測(cè)量包括測(cè)量第二冷卻空氣流的溫度，并且當(dāng)渦輪導(dǎo)葉架的溫度低于第二冷卻空氣流的溫度時(shí)，第二冷卻空氣流以第一速率饋送，其中，當(dāng)渦輪導(dǎo)葉架的溫度高于第二冷卻空氣流的溫度時(shí)，第二流以第二速率饋送，以及其中，第一速率大于第二速率。以此方式饋送第二流可進(jìn)一步減慢渦輪導(dǎo)葉架的冷卻。

優(yōu)選地，第二冷卻空氣流還饋送通過(guò)冷卻單元。此方法可通過(guò)進(jìn)一步減慢渦輪導(dǎo)葉架的冷卻來(lái)進(jìn)一步加強(qiáng)上面略述的優(yōu)點(diǎn)。

優(yōu)選地，監(jiān)測(cè)渦輪內(nèi)的間隙，以及其中，冷卻空氣流的流率僅在間隙低于設(shè)定最小間隙時(shí)才從第一速率變成第二速率。此方法可允許僅在必要時(shí)控制流率。

優(yōu)選地，通過(guò)直接測(cè)量冷卻空氣流的溫度來(lái)測(cè)量冷卻空氣流的溫度，或者通過(guò)測(cè)量燃?xì)鉁u輪參數(shù)和估計(jì)冷卻空氣流的溫度來(lái)間接測(cè)量冷卻空氣流的溫度。優(yōu)選地，燃?xì)鉁u輪參數(shù)是不同的燃?xì)鉁u輪構(gòu)件的溫度或者自從燃?xì)鉁u輪的冷卻階段開始以來(lái)的時(shí)間。這些方法允許監(jiān)測(cè)或估計(jì)有關(guān)溫度。

第二方面，提供在壓縮機(jī)下游的燃燒器、在燃燒器下游的渦輪，以及構(gòu)造和布置成執(zhí)行上面描述的方法的控制器，渦輪提供渦輪導(dǎo)葉架。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將僅以示例的方式且參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中：

圖1顯示其中可執(zhí)行本發(fā)明的方法的燃?xì)鉁u輪的橫截面；以及

圖2顯示圖1的渦輪的更多細(xì)節(jié)的橫截面。

部件列表

1燃?xì)鉁u輪

2壓縮機(jī)

4燃燒器

6渦輪

8流體流方向

10低壓冷卻空氣

12低壓閥

20中壓冷卻空氣

22中壓閥

30高壓冷卻空氣

32高壓閥

34冷卻單元

36冷卻單元控制閥

40控制器

50渦輪導(dǎo)葉架

52導(dǎo)葉

54葉片

56轉(zhuǎn)子

60隔板

62支承件。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1描述燃?xì)鉁u輪1。燃?xì)鉁u輪1包括壓縮機(jī)2、在壓縮機(jī)2下游的燃燒器4和在燃燒器4下游的渦輪6。

空氣流到壓縮機(jī)2中，空氣在其中被壓縮，發(fā)送到燃燒器4且在燃燒器4中與燃料混合。由于燃燒器4中的空氣-燃料混合物燃燒而產(chǎn)生的熱氣發(fā)送到渦輪6且在渦輪6中膨脹。虛箭頭8顯示通過(guò)壓縮機(jī)2的空氣和通過(guò)渦輪6的熱氣的大體流向。這個(gè)流體流方向8還對(duì)應(yīng)于燃?xì)鉁u輪1的軸線方向。

為了冷卻，壓縮機(jī)中的空氣的一部分在三個(gè)位置處放出，從而使得管引導(dǎo)第一、第二和第三冷卻空氣流，即，分別為高壓冷卻空氣30、中壓冷卻空氣20和低壓冷卻空氣10。各個(gè)管具有控制閥，即，第一或高壓控制閥32、第二或中壓控制閥22和第三或低壓控制閥12。這些控制閥12、22、32可手動(dòng)控制，或者通過(guò)使用可選的控制器40控制。

可選地，可使用冷卻單元34(諸如直通冷卻器)來(lái)冷卻高壓冷卻空氣30的一部分或全部?？闪硗馓峁┫嚓P(guān)聯(lián)的冷卻單元控制閥36來(lái)控制通過(guò)冷卻單元的流；控制閥36可手動(dòng)地操作或者用控制器40操作。

三個(gè)冷卻空氣流10、20、30饋送到渦輪6，在圖2中更詳細(xì)地顯示渦輪6。渦輪包括渦輪導(dǎo)葉架50，導(dǎo)葉52附連到渦輪導(dǎo)葉架50上。葉片54布置在導(dǎo)葉之間，其中葉片附連到轉(zhuǎn)子56上。

不同的冷卻空氣流處于不同的壓力，并且被隔板60和支承件62保持分開。然后冷卻空氣10、20、30進(jìn)入渦輪導(dǎo)葉架。高壓冷卻空氣30饋送到渦輪的高壓端，中壓冷卻空氣20饋送到渦輪的中間，并且低壓冷卻空氣10饋送到渦輪的低壓端。

當(dāng)在使用中時(shí)，燃?xì)鉁u輪典型地進(jìn)行其中它們關(guān)閉，打開，然后再關(guān)閉的循環(huán)。它們可以不同的負(fù)載工作，諸如全負(fù)載(100%的負(fù)載)、80%的負(fù)載，或者其它負(fù)載水平，而且可在使用期間在不同的負(fù)載之間切換。取決于功率需求，一些燃?xì)鉁u輪可頻繁地打開和關(guān)閉，或者在負(fù)載水平之間切換，而其它燃?xì)鉁u輪則以全負(fù)載工作達(dá)延長(zhǎng)的時(shí)段。本文描述的發(fā)明不局限于特定工作模式。

為了示出本申請(qǐng)中描述的發(fā)明，將描述簡(jiǎn)單循環(huán)，其中可清楚地看到本發(fā)明的作用。在這個(gè)循環(huán)中，燃?xì)鉁u輪從冷態(tài)(即，其中所有部件都處于大約環(huán)境溫度(例如大約25攝氏度)的狀態(tài))打開為全負(fù)載。然后燃?xì)鉁u輪以全負(fù)載工作達(dá)延長(zhǎng)的時(shí)段(足以達(dá)到穩(wěn)態(tài)，這取決于渦輪的大小，但典型地介于6小時(shí)和72小時(shí)之間)，然后關(guān)閉。

在相同負(fù)載水平下恒定(或幾乎恒定)地使用延長(zhǎng)時(shí)段(典型地至少幾小時(shí)的時(shí)期)之后，燃?xì)鉁u輪中的各種部件達(dá)到穩(wěn)態(tài)溫度。這些溫度在不同的構(gòu)件之中有很大不同，甚至在同一構(gòu)件中也是不同的，但只要燃?xì)鉁u輪繼續(xù)在相同狀態(tài)下工作，溫度就保持基本恒定。這個(gè)狀態(tài)稱為穩(wěn)態(tài)，而在穩(wěn)態(tài)工作期間，渦輪導(dǎo)葉架和葉片之間的間隙(最小距離)就是穩(wěn)態(tài)工作間隙。

當(dāng)燃?xì)鉁u輪停機(jī)時(shí)，燃?xì)鉁u輪開始從工作速度減速，并且燃?xì)鉁u輪的各種部件的溫度開始降低。在這個(gè)冷卻階段中，冷卻在所有構(gòu)件中不是以相同速率發(fā)生的。大體上，構(gòu)件的表面積-質(zhì)量比較小會(huì)使得冷卻較慢。諸如材料的熱容量的其它因素也可能有關(guān)。

在渦輪中，導(dǎo)葉和葉片將較快速地變冷，渦輪導(dǎo)葉架將慢地變冷，并且轉(zhuǎn)子將甚至更慢地變冷。因此，導(dǎo)葉、葉片和渦輪導(dǎo)葉架的大小將比轉(zhuǎn)子的大小縮小得更快。相對(duì)于轉(zhuǎn)子，渦輪導(dǎo)葉架大體進(jìn)一步比導(dǎo)葉和葉片收縮得更厲害，這表示在葉片和導(dǎo)葉和轉(zhuǎn)子和渦輪導(dǎo)葉架之間沒(méi)有額外間隙的情況下，葉片和導(dǎo)葉在冷卻期間可影響渦輪導(dǎo)葉架和轉(zhuǎn)子(即，定子和轉(zhuǎn)子可碰撞)。這可引起損傷且應(yīng)當(dāng)避免。由于不同的燃?xì)鉁u輪構(gòu)件的冷卻速度不同，間隙因此在冷卻階段的至少一部分期間減小。因此間隙在冷卻階段期間是最小的。如果燃?xì)鉁u輪在最小冷卻階段間隙時(shí)重新開始，則出現(xiàn)間隙在燃?xì)鉁u輪循環(huán)期間處于其最小可行值的點(diǎn)(窄點(diǎn))。在啟動(dòng)前不久，僅熱效應(yīng)幫助減小間隙。在啟動(dòng)后不久，一旦轉(zhuǎn)子以高速或全速工作，離心力引起的彈性膨脹就延長(zhǎng)轉(zhuǎn)子和葉片的徑向長(zhǎng)度，從而進(jìn)一步減小相對(duì)于渦輪導(dǎo)葉架和導(dǎo)葉的間隙。因此，窄點(diǎn)間隙在冷卻階段間隙為最小時(shí)啟動(dòng)后不久就出現(xiàn)。

在冷卻階段期間運(yùn)行燃?xì)鉁u輪的方法提供壓縮機(jī)、在壓縮機(jī)下游的燃燒器，以及渦輪，渦輪提供燃燒器下游的渦輪導(dǎo)葉架，方法包括以下步驟：將冷卻空氣流從壓縮機(jī)饋送到渦輪導(dǎo)葉架。它還包括以下步驟：測(cè)量冷卻空氣流的溫度和渦輪導(dǎo)葉架的溫度。當(dāng)渦輪導(dǎo)葉架的溫度低于冷卻空氣的溫度時(shí)，冷卻空氣流以第一流率饋送，并且當(dāng)渦輪導(dǎo)葉架的溫度高于冷卻空氣的溫度時(shí)，冷卻空氣流以第二流率饋送。第一流率大于第二流率。

現(xiàn)在參照?qǐng)D1和2中的燃?xì)鉁u輪來(lái)描述方法的示例。在這個(gè)示例中，三個(gè)冷卻空氣流10、20、30從壓縮機(jī)2饋送到渦輪6。冷卻空氣流可由控制閥12、22、32控制。一部分或全部高壓冷卻空氣流30可引導(dǎo)通過(guò)冷卻單元34，諸如直通冷卻器。在渦輪6中，冷卻空氣流引導(dǎo)到渦輪導(dǎo)葉架50。

如上面論述的那樣，在使用期間，燃?xì)鉁u輪可不斷地工作一段時(shí)期，而且在足夠長(zhǎng)的時(shí)間之后，燃?xì)鉁u輪達(dá)到穩(wěn)態(tài)。在燃?xì)鉁u輪停機(jī)之后，各種部件和冷卻空氣流在冷卻階段期間以不同的速率變冷。特別地，隨著燃?xì)鉁u輪開始從工作速度減速，冷卻空氣溫度可快速降低，并且在火焰熄滅之后馬上比渦輪導(dǎo)葉架溫度更冷。這個(gè)冷卻空氣仍然饋送到渦輪導(dǎo)葉架50。在正常運(yùn)行期間，合乎需要的是冷卻渦輪導(dǎo)葉架，但如上面論述的那樣，在冷卻階段期間不再是這種情況。在這時(shí)，優(yōu)選的是試圖降低渦輪導(dǎo)葉架的冷卻速率，至少降低到保持渦輪中(轉(zhuǎn)子和定子之間)需要的最小間隙的冷卻速率。這可減小穩(wěn)態(tài)工作間隙和窄點(diǎn)間隙之間的差異。

可通過(guò)例如監(jiān)測(cè)中壓冷卻空氣20的溫度和主渦輪導(dǎo)葉架50的溫度，然后當(dāng)渦輪導(dǎo)葉架的溫度低于中壓冷卻空氣的溫度時(shí)，以第一速率(第一流率)將中壓冷卻空氣20饋送到渦輪導(dǎo)葉架50，以及當(dāng)渦輪導(dǎo)葉架的溫度高于冷卻空氣的溫度時(shí)，以第二速率(第二流率)饋送中壓冷卻空氣，來(lái)實(shí)現(xiàn)冷卻流率減小。第一速率應(yīng)當(dāng)大于第二速率；然后這與其中簡(jiǎn)單地保持第一速率，而不管冷卻空氣和渦輪導(dǎo)葉架的相對(duì)溫度如何的方法相比，將降低渦輪導(dǎo)葉架冷卻的速率。

與監(jiān)測(cè)溫度和調(diào)節(jié)中壓冷卻空氣的流率一起或替代監(jiān)測(cè)溫度和調(diào)節(jié)中壓冷卻空氣的流率，可監(jiān)測(cè)溫度和調(diào)節(jié)高壓冷卻空氣的流率。特別地，然后包括冷卻單元會(huì)提供降低渦輪導(dǎo)葉架的冷卻速率的另一種可能性。諸如直通冷卻器的冷卻單元可具有相當(dāng)大的熱慣量，并且可因此比例如葉片和導(dǎo)葉冷卻得更慢。因此，諸如直通冷卻器的冷卻單元在停機(jī)之后可在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期(例如幾個(gè)小時(shí))里保持比渦輪導(dǎo)葉架更熱。

因此實(shí)施例包括饋送冷卻流(諸如高壓冷卻流)通過(guò)冷卻單元，諸如直通冷卻器。這可對(duì)渦輪導(dǎo)葉架提供比在沒(méi)有冷卻單元提供額外熱的情況下可行的更熱的冷卻空氣，并且從而可使渦輪導(dǎo)葉架的冷卻減慢。

雖然僅顯示了高壓冷卻流被引導(dǎo)通過(guò)冷卻單元，但諸如中壓冷卻空氣的其它流也可以相同方式引導(dǎo)通過(guò)冷卻單元。在這種情況下，中壓冷卻空氣大體將僅引導(dǎo)通過(guò)冷卻單元，以在冷卻階段期間加熱冷卻空氣，并且不以別的方式引導(dǎo)通過(guò)冷卻單元。

在另一個(gè)實(shí)施例中，可使用風(fēng)扇來(lái)引導(dǎo)冷卻空氣流(諸如高壓冷卻流)通過(guò)冷卻單元。這可提高流率。風(fēng)扇可在冷卻單元34的上游和控制閥36的下游，但更一般地，它可在壓縮機(jī)2和渦輪6之間的冷卻單元34的上游或下游的任何地方。在一些實(shí)施例中，風(fēng)扇僅在冷卻空氣流的溫度高于渦輪導(dǎo)葉架的溫度時(shí)才打開，或者在冷卻空氣流的溫度比渦輪導(dǎo)葉架的溫度高至少某個(gè)值(例如20或50攝氏度)時(shí)才打開。另外或備選地，風(fēng)扇僅在測(cè)量到冷卻單元的熱慣量足夠大時(shí)基于一個(gè)或多個(gè)燃?xì)鉁u輪參數(shù)才打開。

在另一個(gè)實(shí)施例中，監(jiān)測(cè)渦輪內(nèi)的間隙，并且冷卻空氣流的流率僅在間隙低于設(shè)定最小間隙時(shí)才從第一速率變成第二速率。例如，監(jiān)測(cè)定子的一部分和轉(zhuǎn)子的一部分之間的間隙，諸如在渦輪導(dǎo)葉架和相鄰葉片之間或者在導(dǎo)葉和轉(zhuǎn)子之間。可監(jiān)測(cè)超過(guò)一個(gè)間隙；例如，可監(jiān)測(cè)葉片1和2的間隙。葉片1在流體流方向8上是第一葉片(最上游葉片)，并且葉片2在流體流方向8上是第二葉片。

在一個(gè)示例中，在使用期間，低壓冷卻空氣處于大約2巴，中壓冷卻空氣處于大約10巴，并且高壓冷卻空氣處于大約20巴。

在一個(gè)示例中，在火焰熄滅之后一小時(shí)，溫度渦輪導(dǎo)葉架為大約200至400攝氏度，葉片和導(dǎo)葉處于0和200攝氏度之間，并且轉(zhuǎn)子處于300和600攝氏度之間。這些構(gòu)件的不同部件處于不同的溫度；例如，轉(zhuǎn)子中心附近的溫度比轉(zhuǎn)子的鄰近葉片的外表面熱得多。

當(dāng)流減少時(shí)，通過(guò)使用流管中的控制閥，諸如控制閥12、22、32、36，來(lái)簡(jiǎn)單地減少流。這將使得來(lái)自壓縮機(jī)的冷卻流減少。作為減少來(lái)自壓縮機(jī)的冷卻流的備選方案或者補(bǔ)充方案，冷卻流可通過(guò)其中排出的溢流閥可設(shè)置在控制閥12、22、32、36上游的冷卻流管中。另一個(gè)選擇將是提供控制閥12、22、32，它們可將一些流或所有流引導(dǎo)到渦輪6，而且如果需要的話也可直接排出一些或全部冷卻空氣，直接排出或者通過(guò)專用排氣孔排出。

在提供多個(gè)不同的冷卻空氣流的情況下，諸如在圖1中的示例中，可按不同的方式設(shè)立不同的冷卻空氣流。例如，不同的冷卻空氣流可具有不同的排氣系統(tǒng)或不同類型的控制閥。不同設(shè)計(jì)的一個(gè)可行動(dòng)力是冷卻空氣壓力和溫度有差異。

流率可能會(huì)有相當(dāng)大的變化。流減少可引起部分減少或完全減少到最小允許流(例如由于其它燃?xì)鉁u輪要求或約束的原因)，或者減少到完全沒(méi)有流?？刂瓶蔀閯?dòng)態(tài)的，其中流率提高，或者流率降低，然后再次提高。

流率可部分地由其它燃?xì)鉁u輪要求規(guī)定；例如，最小流對(duì)于對(duì)其它構(gòu)件提供冷卻可為必要的。因此，流差異可能相當(dāng)大，或者可能較小。在一個(gè)極端情況下，當(dāng)冷卻空氣比渦輪導(dǎo)葉架更熱時(shí)，冷卻空氣流以標(biāo)稱或最大流率(100%，所以是可在給定的放氣點(diǎn)或多個(gè)放氣點(diǎn)處從壓縮機(jī)取出的所有可用冷卻空氣)饋送到渦輪導(dǎo)葉架，而當(dāng)冷卻空氣比渦輪導(dǎo)葉架更冷時(shí)，無(wú)冷卻空氣流(0%)。較小的變化可允許例如從最大值的80%或更大減小到最大值的30%或者更小，或者從最大值的100%減小到90%或更小。甚至僅百分之幾的變化都可幫助降低渦輪導(dǎo)葉架冷卻速率。

當(dāng)測(cè)量溫度時(shí)，可連續(xù)測(cè)量溫度，或者可間歇地測(cè)量。在冷卻階段期間的一段時(shí)間里測(cè)量溫度，例如在整個(gè)冷卻階段中測(cè)量或者在冷卻階段的第一部分里測(cè)量，例如如果已經(jīng)知道將僅在冷卻階段的第一部分期間使用本文描述的方法的話。

可直接或間接地測(cè)量溫度。直接測(cè)量將典型地包括直接測(cè)量溫度的探測(cè)器或傳感器，例如在冷卻空氣流饋送通過(guò)其中的管內(nèi)部的傳感器，或者附連到渦輪導(dǎo)葉架上的傳感器。在直接測(cè)量中，可采取各種形式，在下面給出示例。也可使用直接測(cè)量組合，間接測(cè)量或直接和間接測(cè)量?jī)烧摺?/p>

在間接溫度測(cè)量的一個(gè)示例中，可測(cè)量不同的燃?xì)鉁u輪參數(shù)，諸如另一個(gè)燃?xì)鉁u輪構(gòu)件(諸如壓縮機(jī)的一部分)的溫度，并且將它用來(lái)估計(jì)冷卻空氣流的溫度。類似地，可測(cè)量接近或靠近渦輪導(dǎo)葉架溫度的構(gòu)件的溫度，并且將它用來(lái)估計(jì)渦輪導(dǎo)葉架溫度。備選地，可基于自從火焰熄滅以來(lái)的時(shí)長(zhǎng)來(lái)估計(jì)冷卻空氣流的溫度和渦輪導(dǎo)葉架的溫度中的至少一個(gè)，例如基于對(duì)在測(cè)試期間獲得的溫度行為的了解。

在間接溫度測(cè)量的另一個(gè)示例中，可知道在冷卻階段的第一部分(例如三個(gè)小時(shí))之后，冷卻空氣將始終比渦輪導(dǎo)葉架更冷，其中不再需要主動(dòng)監(jiān)測(cè)冷卻空氣和渦輪導(dǎo)葉架溫度。這可認(rèn)為是基于不同的燃?xì)鉁u輪參數(shù)(在這種情況下，自從火焰熄滅以來(lái)的時(shí)長(zhǎng))的間接溫度測(cè)量。在這種示例中，冷卻空氣流可只是留在降低的流水平(相對(duì)于當(dāng)冷卻空氣比渦輪導(dǎo)葉架更熱時(shí))，而不直接監(jiān)測(cè)溫度。

類似地，可知道在火焰熄滅之后的第一時(shí)期期間，冷卻空氣始終比渦輪導(dǎo)葉架更熱，并且因此在這個(gè)初始時(shí)期期間，基于時(shí)間而非直接溫度測(cè)量，冷卻空氣流可只是留在最大流水平。

在間接溫度測(cè)量的另一個(gè)示例中，監(jiān)測(cè)第一冷卻空氣流和第二冷卻空氣流的溫度。當(dāng)?shù)谝焕鋮s空氣流和第二冷卻空氣流的溫度相同時(shí)，第一冷卻空氣流和第二冷卻空氣流中的至少一個(gè)流減少。更大體而言，這在這樣的實(shí)施例中可為合適的，即，其中，已知例如由于前面的測(cè)量的原因，當(dāng)兩個(gè)不同的流達(dá)到相同溫度時(shí)的時(shí)間點(diǎn)將在冷卻流已經(jīng)達(dá)到低于渦輪導(dǎo)葉架溫度的溫度所處的時(shí)間點(diǎn)的后面。這對(duì)于上面描述的高壓冷卻流和中壓冷卻流可為合適的。

也可使用各種其它測(cè)量和測(cè)量組合作為間接測(cè)量，諸如功率輸出、壓縮機(jī)或渦輪的旋轉(zhuǎn)速度或冷卻流的壓力的測(cè)量。

冷卻空氣流(例如高壓冷卻空氣流30)可從壓縮機(jī)2中的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)中抽出。通常，當(dāng)提供了不止一個(gè)抽出點(diǎn)時(shí)，所有抽出點(diǎn)都在壓縮上的同一軸向點(diǎn)處，并且抽出點(diǎn)圍繞壓縮機(jī)的周邊均勻地散布，但也可使用其它布置。

燃?xì)鉁u輪的關(guān)閉以燃?xì)鉁u輪的停轉(zhuǎn)開始(也稱為停機(jī)或火焰熄滅)。燃?xì)鉁u輪停轉(zhuǎn)會(huì)使冷卻階段開始。冷卻階段是從火焰熄滅直到燃?xì)鉁u輪完全冷卻(所有構(gòu)件都要處于大約環(huán)境溫度，例如大約25攝氏度)的階段。冷卻階段的時(shí)長(zhǎng)取決于各種因素，包括燃?xì)鉁u輪的大小，而且對(duì)于大型燃?xì)鉁u輪來(lái)說(shuō)可能是一周。

窄點(diǎn)是燃?xì)鉁u輪循環(huán)中的間隙為最小的點(diǎn)。大體在燃?xì)鉁u輪設(shè)計(jì)期間設(shè)定窄點(diǎn)間隙。燃?xì)鉁u輪葉片的最小容許工作間隙由窄點(diǎn)間隙和穩(wěn)態(tài)工作間隙之間的差設(shè)定。

圖中顯示的燃?xì)鉁u輪僅意于作為示例，而且意于提供各種相關(guān)構(gòu)件的有關(guān)位置的一般想法，以幫助使本發(fā)明直觀化。因而，圖未必顯示所顯示的各種部件的確切形狀或位置。

本申請(qǐng)中的發(fā)明主要設(shè)想在用于產(chǎn)生功率的重型燃?xì)鉁u輪中使用，但也可在其它類型的燃?xì)鉁u輪中使用。可對(duì)現(xiàn)有燃?xì)鉁u輪進(jìn)行改造，以提供上面描述的設(shè)備和執(zhí)行上面描述的方法。本發(fā)明也可在其它類型和變型的燃?xì)鉁u輪上執(zhí)行，例如，在圖1中顯示單軸燃?xì)鉁u輪，但上面描述的本發(fā)明也可在多軸燃?xì)鉁u輪上實(shí)現(xiàn)。

顯示了冷卻單元34僅冷卻高壓冷卻空氣30，但在一些設(shè)備和方法中，其它冷卻空氣流也可部分地或全部發(fā)送通過(guò)冷卻單元。也可提供多個(gè)冷卻單元，例如用于高壓冷卻空氣的兩個(gè)或更多個(gè)冷卻單元，或者用于另一個(gè)冷卻空氣流(諸如中壓冷卻空氣)的另一個(gè)單獨(dú)的冷卻單元。

控制閥32可看作是對(duì)冷卻單元34提供旁路。在一些實(shí)施例中沒(méi)有旁路，而且冷卻空氣流將始終被引導(dǎo)通過(guò)冷卻單元。

控制器40可為獨(dú)立控制器或控制系統(tǒng)，或者可為較大的系統(tǒng)的一部分，較大的系統(tǒng)包括用于其它裝備(諸如燃?xì)鉁u輪的其它部件或相關(guān)聯(lián)的動(dòng)力裝置的一部分)的控制元件。

描述了冷卻空氣，但該方法也可用于其它流體。

在圖1中顯示用于冷卻空氣的三個(gè)放氣點(diǎn)，但可提供一個(gè)、兩個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)放氣點(diǎn)。類似地，在圖2中顯示四個(gè)導(dǎo)葉和四個(gè)葉片，但也可提供其它數(shù)量的導(dǎo)葉和葉片，并且不同構(gòu)造的隔板60和支承件62是可行的。

對(duì)所描述的實(shí)施例的各種修改是可行的，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將想到這些修改，而不偏離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明。