[发明专利]用于增强的离线压缩机和涡轮机清洗的方法、系统和装置

说明书

技术领域

本发明一般地涉及涡轮机，例如用于发电的涡轮机，更具体地，本发明涉及用于清洗涡轮机的方法、系统和装置。

背景技术

涡轮机（例如用于发电的涡轮机）可以使用各种燃料，例如各种重量和粘性的天然气或合成气、和雾化液体燃料。无论使用什么燃料，涡轮机中的叶片和其他结构随着时间推移经历作为燃烧过程的副产物的各种残留物沉积的累积。沉积物累积导致涡轮机效率损失和涡轮机部件可能的劣化。

解决燃烧副产沉积物的累积的尝试包括定期清洗涡轮机。已知清洗方法包括在涡轮机以相对低的速度旋转时，将水和/或清洁剂经过预定喷嘴布置轴向地喷到涡轮机的喇叭口中。但是，这些已知方法通常只对于涡轮机的大约第七级压缩机部分能有效清洗。通常，水和/或清洁剂在到达后一级时劣化或蒸发。此外，这些已知技术会导致碎屑或沉积累积材料仅仅移动至涡轮机的更高（下游）级。此外，喷嘴阻塞也会降低清洗有效性。此外，专用喷嘴会被阻塞，导致喷射模式的非期望变化和效率损失。

用于清洗涡轮机的其他已知方法包括增大清洗的持续时间和/或频率、增大清洁剂与水的比率、改变所使用的清洁剂类型、使用泡沫清洁剂（泡沫清洁剂更易于移动到狭窄区域和更靠后的涡轮机级），和/或实施周期性手动清洗的策略。

发明内容

在一方面，本发明提供一种涡轮发动机系统。该涡轮发动机系统包括涡轮发动机，涡轮发动机包括压缩机部分、涡轮机部分、压缩机部分空气抽气管和涡轮机部分空气抽气管。该涡轮发动机系统还包括水供应管，水供应管连接成与水供应源流动连通。该涡轮发动机系统还包括清洁剂供应管，清洁剂供应管连接成与至少一个清洁剂供应源流动连通。该涡轮发动机系统还包括混合室，混合室连接成与水供应管和清洁剂供应管流动连通，混合室构造成从水供应管接收水、并且从清洁剂供应管接收至少一种清洁剂，并且产生清洗混合物。该涡轮发动机系统还包括清洗混合物供应管，清洗混合物供应管连接成与混合室流动连通，清洗混合物供应管连接成与压缩机部分空气抽气管和涡轮机部分空气抽气管流动连通以选择性地将清洗混合物供应至压缩机部分和涡轮机部分中的一者。该涡轮发动机系统还包括至少一个泵，至少一个泵连接成与水供应管、清洁剂供应管和清洗混合物供应管中的至少一者流动连通。该涡轮发动机系统还包括控制系统，控制系统连接到水供应管、清洁剂供应管、清洗混合物供应管、和至少一个泵，所述控制系统可操作地构造成调节水、清洁剂、和清洗混合物分别经过水供应管、清洁剂供应管和清洗混合物供应管的流动。

在另一方面，本发明提供一种用于清洗涡轮发动机的方法，涡轮发动机具有压缩机部分、涡轮机部分、压缩机空气抽气管和涡轮机空气抽气管。该方法包括将水供应管连接成与水供应源流动连通。该方法还包括将清洁剂供应管连接成与至少一个清洁剂供应源流动连通。该方法还包括将混合室连接成与水供应管和清洁剂供应管流动连通，混合室构造成从水供应管接收水、并且从清洁剂供应管接收至少一种清洁剂，并且产生清洗混合物。该方法还包括将清洗混合物供应管连接成与混合室流动连通。该方法还包括将清洗混合物供应管连接成与压缩机部分空气抽气管和涡轮机部分空气抽气管流动连通，以选择性地将清洗混合物供应至压缩机部分和涡轮机部分中的一者。该方法还包括将控制系统连接到水供应管、清洁剂供应管、和清洗混合物供应管，以调节水、清洁剂、和清洗混合物分别经过水供应管、清洁剂供应管和清洗混合物供应管的流动。

所述将所述清洗混合物供应管连接成与所述压缩机部分空气抽气管和所述涡轮机部分空气抽气管流动连通，以选择性地将所述清洗混合物供应至所述压缩机部分和所述涡轮机部分中的一者的步骤还包括：将清洗混合物供应歧管连接成与所述混合室流动连通；将压缩机部分供应支路管连接成与所述清洗混合物供应歧管流动连通，以从所述清洗混合物供应歧管将所述清洗混合物供应至所述涡轮发动机的所述压缩机部分；和将涡轮机部分供应支路管连接成与所述清洗混合物供应歧管流动连通，以从所述清洗混合物供应歧管将所述清洗混合物供应至所述涡轮发动机的所述涡轮机部分。

所述将所述清洗混合物供应管连接成与所述压缩机部分空气抽气管和所述涡轮机部分空气抽气管流动连通，以选择性地将所述清洗混合物供应至所述压缩机部分和所述涡轮机部分中的一者的步骤还包括：将涡轮机喇叭口供应支路管连接成与所述清洗混合物供应歧管流动连通，以从所述清洗混合物供应歧管将所述清洗混合物供应至所述涡轮发动机的喇叭口。