[发明专利]用于改变功率发生系统的导叶分离器温度的设备和系统

说明书

技术领域

本文公开的主题涉及功率发生系统，且更具体地涉及可修改见于部署有涡轮机(例如，燃气和蒸汽涡轮)的功率发生系统中的导叶分离器的温度的设备和系统的示例。

背景技术

暴露于沉淀物和/或其它水分最终可对涡轮机的构件产生腐蚀和/或其它损坏。为了防止水分进入涡轮机，功率发生系统可加入有助于从进入和/或流经功率发生系统的空气分离水分(和/或微粒和/或碎屑)的导叶分离器。尽管导叶分离器一般从进入空气入口的空气去除水分，但此类构件可未提供捕集或带走最小的水分液滴的方案。而且，在一些低温占主导的环境中，导叶分离器可变得冻结或冰封。这些状态不仅降低导叶分离器的效力，而且还可影响涡轮的总体性能，且因此可需要维护人员进行大量介入以从导叶分离器的表面破碎并且移除冰。

以上论述仅为了总体背景信息而提供且并非旨在用于协助确定要求保护的主题的范围。

发明内容

本公开描述了用于在功率发生系统中使用的导叶调整设备的实施例。这些实施例产生一股或多股流体流，例如空气，其撞击在功率发生系统中的导叶分离器上以改变导叶分离器的温度。在一个实施例中，该导叶调整设备包括用以将加压供给转化为热流体流和冷流体流的涡流管(vortex tube)。流控制装置与涡流管联接，以调整通往导叶分离器的热流体流和冷流体流的流动。所提出的设备的实施例的一个优点在于实施例改变导叶分离器的温度以跨更宽泛的范围捕集液滴并防止在恶劣天气条件例如冻雾和其它结冰条件期间发生冰聚集。

在一个实施例中，本公开描述了一种可与功率发生系统中的导叶级联接的导叶调整设备。该导叶调整设备包括将供给流体转化为热流体流和冷流体流的导叶调整流体发生器。该导叶调整设备还包括联接到导叶调整流体发生器上以接收热流体流和冷流体流的流控制装置。该流控制装置具有多种操作状态，以引导热流体流和冷流体流中的一个或两个以改变导叶级中的导叶分离器的温度。

在一个实施例中，本公开还描述了一种用于改变功率发生系统中的导叶分离器的温度的系统。该系统包括具有第一出口和第二出口的涡流管以及联接到第一出口和第二出口上的流控制装置。该系统还包括联接到流控制装置上的控制器，其中该控制器包括处理器、存储器和存储在存储器上并构造成由处理器执行的可执行指令。在一个示例中，可执行指令包括用以使流控制装置在第一状态和第二状态下操作的可执行指令，第一状态用以将热流体从涡流管引导到导叶分离器，第二状态用以将冷流体从涡流管引导到导叶分离器。

在一个实施例中，本公开还描述了一种功率发生系统，该功率发生系统包括涡轮机和联接到涡轮机上的入口系统。该入口系统将空气从周围环境引导到涡轮机，该入口系统包括具有导叶分离器的入口过滤器壳体。该功率发生系统还包括联接到入口过滤器壳体上的导叶调整设备。该导叶调整设备将供给流体转化为多股流体流，包括用以将导叶分离器冷却到低于在入口系统中流动的空气的温度的处于第一温度下的第一流体流和用以将导叶分离器加温到高于在入口系统中流动的空气的温度的处于第二温度下的第二流体流。

根据一个实施例，一种可与功率发生系统中的导叶级联接的导叶调整设备，导叶调整设备包括：将供给流体转化为热流体流和冷流体流的导叶调整流体发生器；以及联接到导叶调整流体发生器上以接收热流体流和冷流体流的流控制装置，流控制装置具有用以引导热流体流和冷流体流中的一种或两种以改变导叶级中的导叶分离器的温度的多种操作状态。

根据一个实施例，导叶调整流体发生器将供给流体机械地转化为热流体流和冷流体流。

根据一个实施例，导叶调整流体发生器包括涡流管。

根据一个实施例，热流体流具有能够升高导叶分离器的温度以防止水分在导叶分离器的表面上冻结的温度。

根据一个实施例，冷流体流具有能够降低导叶分离器的温度以促进空气中的水蒸气从蒸气到液体的相变的温度。

根据一个实施例，多种操作状态包括用以将热流体流引导到导叶分离器的第一状态。

根据一个实施例，多种操作状态包括用以将冷流体流引导到导叶分离器的第二状态。

根据一个实施例，设备还包括联接到流控制装置上的控制器，控制器包括处理器、存储器和存储在存储器上并构造成由处理器执行的可执行指令，可执行指令包括用于响应于来自传感器的输入而改变流控制装置的状态的可执行指令。

根据一个实施例，传感器测量导叶分离器的温度。

根据一个实施例，可执行指令还包括用于改变热流体流和冷流体流中的一种的温度的可执行指令。