[发明专利]燃气轮机吹扫系统及其组装方法

说明书

技术领域

本文描述的实施例大体涉及旋转式机器，并且更具体而言，涉及用于涡轮燃料供应系统的吹扫系统。

背景技术

在一些已知的双燃料涡轮中，通过燃烧或者气态燃料或者液体燃料来对涡轮提供动力。这样的涡轮具有用于液体燃料和气态燃料两者的燃料供应系统，但是，一般而言，大多数双燃料涡轮不会同时燃烧气态燃料和液体燃料两者。相反，当涡轮用液体燃料运行时，使气态燃料供应不工作，而且，备选地，当涡轮用气态燃料运行时，使液体燃料供应不工作。此外，一些已知涡轮专门燃烧液体燃料，并且具有不止一个液体燃料源，因此，这样的已知涡轮可能需要定期的液体燃料源变换。

在至少一些已知的工业涡轮中，燃烧系统可具有燃烧器组件阵列，它们中的各个包括至少一个液体燃料喷嘴和至少一个气态燃料喷嘴。一般而言，在这样的已知涡轮中，在燃烧器组件内在燃料喷嘴的下游开始燃烧。来自压缩机的空气在燃烧器组件的周围流动，并且流过该燃烧器组件，以提供氧气来进行燃烧。

能够用双燃料运行的一些已知的现有涡轮将气态燃料用作主燃料，而将液体燃料用作后备。在气态燃料的燃烧期间，通常使用吹扫空气系统来吹扫液体燃料喷嘴。但是，为了帮助为迅速的燃料转换作准备，静态液体燃料可保留在系统的一部分中。在当液体燃料系统不工作的那些时期期间，吹扫空气系统在与液体燃料系统处于流连通时以较高的压力运行，以及因而，空气较有可能渗透到液体燃料系统的一部分中。这种运行状况可提高燃料和空气之间有相互作用的可能性，以及因此，可增加含碳颗粒的形成，这有时称为“结焦”。含碳材料的薄层有时称为“清漆(varnish)”。

一般而言，液体燃料系统不工作持续得越久，涡轮隔室内的静态液体燃料将开始经历含碳颗粒沉淀(即结焦)的可能性就越大。吹扫空气渗透到液体燃料系统中会增加空气与液体燃料的接触，并且在与保持燃料系统不工作相关联的时段的长度增加时，延长空气-燃料的相互作用的可能性增加。结焦一般在93°摄氏度(℃)(200华氏度(°F))的温度处加速。而且，液体燃料含碳颗粒沉淀在存在氧气的情况下在较低的温度处得到助长。考虑到一些已知的涡轮隔室温度在超过157℃(315°F)的情况下运行，所以如果渗透的吹扫空气在被加热的涡轮隔室内保持与静态液体燃料接触延长的时段，则甚至更有可能发生含碳颗粒沉淀。取决于含碳颗粒形成的量，使液体燃料内部流道(包括燃烧燃料供应阀、喷嘴和燃料喷嘴出口中的那些)变得阻塞的可能性可增大。

另外，吹扫空气典型地比燃烧器组件内的构件更冷。因此，将冷的吹扫空气引导到热的燃烧器组件中会助长不必要地冷却包含在其中的构件，包括液体燃料喷嘴。这种冷却使得在燃烧器组件后续恢复燃烧期间需要另外的热输入，从而减慢与使涡轮恢复工作相关联的动作，以及降低涡轮的热效率。

发明内容

在一方面，提供了一种组装旋转式机器的方法。该方法包括提供包括至少一个燃料喷嘴的至少一个燃烧器组件。该方法还包括将至少一个燃料源联接到该至少一个燃烧器组件上。该方法进一步包括将至少一个基于溶剂的吹扫系统联接成与该至少一个燃烧器组件处于流连通。

在另一方面，提供了一种用于联接成与至少一个燃料源处于流连通的燃烧器组件的蒸汽吹扫系统基于溶剂的吹扫系统。基于溶剂的吹扫系统包括下者中的至少一个：蒸汽吹扫系统，其包括联接成与燃烧器组件处于流连通的至少一个蒸汽歧管；以及基于化学溶剂的吹扫系统，其包括联接成与燃烧器组件处于流连通的至少一个化学溶剂歧管。

在另一方面，提供了一种涡轮发动机。该涡轮发动机包括至少一个燃料源。该涡轮发动机还包括联接成与该至少一个燃料源处于流连通的至少一个燃烧器组件。该涡轮发动机进一步包括基于溶剂的吹扫系统，基于溶剂的吹扫系统包括下者中的至少一个：蒸汽吹扫系统，其包括联接成与该至少一个燃烧器组件处于流连通的至少一个蒸汽歧管；以及基于化学溶剂的吹扫系统，其包括联接成与该至少一个燃烧器组件处于流连通的至少一个化学溶剂歧管。

附图说明

通过结合附图参看以下描述，可更好地本文描述的实施例。

图1是示例性涡轮发动机的示意图；

图2是可用于图1中显示的涡轮发动机的示例性蒸汽吹扫系统的示意图；

图3是可用于图1中显示的涡轮发动机的备选蒸汽吹扫系统的示意图；以及

图4是示出了可用于组装图1中显示的涡轮发动机的一部分的示例性方法的流程图。

部件列表：

100燃气轮机发动机

102空气进气区段

104压缩机区段

106燃烧器区段