[发明专利]用于检测发动机的燃烧器中材料缺陷的方法、系统和设备

权利要求书

1.一种用于在燃气轮机发动机运行时检测所述燃气轮机发动机的燃烧系统的燃烧管道中的缺陷的系统，其中，所述燃烧管道包括暴露于燃烧气体的热侧和与所述热侧相反的冷侧，所述系统包括：

设置在所述燃烧管道的外表面上的指示涂层，所述指示涂层包含可检测物质；以及

定位在所述燃烧器的下游的气体传感器，所述气体传感器构造成测量所述燃气轮机发动机的燃烧产物中的所述可检测物质的量。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述指示涂层包括在阈值温度以上退化的涂层。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述指示涂层构造成使得在所述阈值温度以上的退化使所述指示涂层与所述燃烧管道的所述冷侧脱开。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述指示涂层包含粘合剂；

其中，所述指示涂层的所述粘合剂构造成结合到所述燃烧管道的所述冷侧上，直到达到阈值温度为止；以及

其中，所述指示涂层的所述粘合剂的粘合特性构造成一旦达到所述阈值温度就退化。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述指示涂层构造成使得在所述阈值温度以上的退化使所述涂层与所述燃烧管道的所述冷侧脱开。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述热侧包括保护涂层；以及

其中，所述阈值温度对应于由于所述热侧的所述保护涂层中的缺陷而引起的升高的温度。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述缺陷包括所述保护涂层从所述热侧上的区域上剥落，剥落区域至少包括阈值大小，其中，所述阈值大小对应于在所述冷侧处引起所述阈值温度所需的大小。

8.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括与所述气体传感器通讯的控制单元；

其中，所述控制单元和所述气体传感器构造成对所述燃气轮机发动机的所述燃烧产物中的所述可检测物质的量进行初始测量，以及记录初始测量结果；以及

其中，所述控制单元和所述气体传感器构造成对所述燃气轮机发动机的所述燃烧产物中的所述可检测物质的量进行后续测量，以及记录后续测量结果。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述控制单元构造成比较所述初始测量结果与所述后续测量结果，以确定所述燃烧产物中的所述可检测物质的量是否增加。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述控制单元构造成确定所述燃烧产物中的所述可检测物质的量是否增加超过预定阈值；以及

其中，所述控制单元构造成在所述燃烧产物中的所述可检测物质的量增加超过所述预定阈值的情况下发送警告信息。

11.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述燃烧管道包括过渡件和衬套中的一个；

其中，所述保护涂层包括隔热涂层；以及

其中，所述指示涂层的所述粘合剂包括陶瓷粘合剂、陶瓷灰泥和环氧硅树脂中的一个。

12.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述气体传感器设置在烟囱中。

13.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述可检测物质包括稀土元素。

14.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述可检测物质包括镉或镁。

15.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述气体传感器包括色谱分析器。

16.一种用于在燃气轮机发动机运行时检测所述燃气轮机发动机的燃烧系统的燃烧管道中的缺陷的方法，其中，所述燃烧管道包括暴露于燃烧气体的热侧和与所述热侧相反的冷侧，所述方法包括以下步骤：

用指示涂层涂覆所述过渡件的冷侧，所述指示涂层包含可检测物质；

将气体传感器定位在所述燃烧器的下游，所述气体传感器构造成测量所述燃气轮机发动机的燃烧产物中的所述可检测物质的量；以及

使用所述气体传感器来确定所述燃气轮机发动机的所述燃烧产物中的所述可检测物质的量。