[发明专利]用于修复发电系统中的涡轮发动机的系统和方法

说明书

技术领域

本发明的领域一般地涉及发电系统，更具体地涉及通过冷却剂流方向反转来修复发电系统中的涡轮发动机的系统和方法。

背景技术

至少某些已知的涡轮发动机用于发电系统（例如热电联产设施和发电厂）中。这种发动机可以具有高的比功和每单位质量流需求量的功率。为增大发动机的操作效率，至少某些已知的涡轮发动机（例如燃气涡轮发动机）在升高的燃烧温度下操作。在至少某些已知燃气涡轮发动机中，发动机效率可以随着燃烧气体温度升高而增大。

由于燃烧气体温度升高，至少某些已知的燃气涡轮发动机使用相对小的冷却孔或通道以将冷却空气输送到涡轮发动机内的关键区域。但是，通过涡轮发动机的入口吸入的尘粒以及其他沉积物和碎屑会堵在冷却孔或通道内并很大程度地限制穿过冷却孔或通道的冷却流体的流动。类似地，从发动机脱落的小金属碎片也会堵在冷却孔或通道内。当冷却孔或通道被阻塞时，这些部件的操作温度会升高，这种温度升高会对部件造成损伤和/或会导致部件和/或涡轮发动机的过早失效。

为防止产生这种阻塞，至少某些已知的燃气涡轮发动机使用相对更大的孔或通道。但是，经过一段时间，尘粒和小金属碎片仍然会聚积并引起更大的孔或通道内的阻塞。结果，至少某些已知的燃气涡轮发动机中使用更清洁的空气供应，以使得内部冷却孔或通道可以没有沉积物。更具体地，可以使用包括水、蒸汽和/或空气的混合物来清洁或修复至少某些已知的燃气涡轮发动机。混合物在燃气涡轮发动机的入口处被注入，试图移除例如形成在翼型的气体通道表面上的沉积物。但是，很难将混合物输送至在翼型中形成的冷却通道内部。结果，仍然会在冷却孔或通道内形成阻塞。

发明内容

在一个实施例中，提供一种流动控制系统。流动控制系统包括联接到涡轮发动机的至少一个喷嘴的至少一个控制阀，其中，控制阀构造成调节沿第一方向或第二方向的流体流动。当流体从压缩机被传送到喷嘴时为第一方向，当流体从喷嘴被传送到涡轮发动机的排出部分时为第二方向。控制器联接到控制阀，并且构造成在涡轮发动机的操作期间控制沿第一方向的流体流动并将流体流动的方向从第一方向改变至第二方向以促进修复涡轮发动机。

进一步地，所述至少一个控制阀包括第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀，所述第一控制阀联接到第一喷嘴，所述第二控制阀联接到第二喷嘴，以及所述第三控制阀联接到第三喷嘴。

进一步地，所述至少一个控制阀构造成调节在所述涡轮发动机内限定的多个冷却通道内的流体流动。

进一步地，所述控制器构造成改变流体流动的方向，以使得所述多个冷却通道内的微粒被传送到所述排出部分。

进一步地，所述控制器构造成改变流体流动的方向，以使得所述至少一个喷嘴内的多个微粒被传送到所述排出部分。

进一步地，所述控制器构造成在所述涡轮发动机的启动期间和所述涡轮发动机的停机期间中至少一者期间改变流体流动的方向。

进一步地，所述控制器构造成通过经由至少一个信号将至少一个控制参数传送到所述至少一个控制阀来改变流体流动的方向。

在另一实施例中，提供一种发电系统。发电系统包括涡轮发动机，涡轮发动机包括压缩机、联接到压缩机的至少一个喷嘴、和联接到喷嘴的排出部分。发电系统还包括联接到涡轮发动机的流动控制系统。流动控制系统包括联接到喷嘴的至少一个控制阀，其中，控制阀构造成调节沿第一方向或第二方向的流体流动。当流体从压缩机被传送到喷嘴时为第一方向，当流体从喷嘴被传送到排出部分时为第二方向。控制器联接到控制阀，并且构造成在涡轮发动机的操作期间控制沿第一方向的流体流动并将流体流动的方向从第一方向改变至第二方向以促进修复涡轮发动机。

进一步地，所述至少一个控制阀包括第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀，所述至少一个喷嘴包括联接到所述第一控制阀的第一喷嘴、联接到所述第二控制阀的第二喷嘴、和联接到所述第三控制阀的第三喷嘴。

进一步地，所述涡轮发动机还包括在所述至少一个喷嘴和所述排出部分之间限定的多个冷却通道，所述至少一个控制阀构造成调节在所述多个冷却通道内的流体流动。

进一步地，所述控制器构造成改变流体流动的方向，以使得所述多个冷却通道内的微粒被传送到所述排出部分。

进一步地，所述控制器构造成改变流体流动的方向，以使得所述至少一个喷嘴内的微粒被传送到所述排出部分。

进一步地，所述控制器构造成在所述涡轮发动机的启动期间和所述涡轮发动机的停机期间中至少一者期间改变流体流动的方向。