[发明专利]利用遥测的冷却流的被动流调节

说明书

本发明涉及利用遥测的冷却流的被动流调节。具体而言，一种根据实施例的系统包括：定位在涡轮(16)内的被动流调节装置(36,38)以用于调节冷却空气(32)流，被动流调节装置(36,38)包括容纳温度敏感元件(54,78)的壳体(56,80)；和温度传感器(200)，其附接至容纳温度敏感元件(54,78)的壳体(56,80)，温度传感器(200)提供温度相关的数据。

相关申请的交叉引用

本申请涉及2015年12月30日提交的GE案卷号为280848-1和283686-1的申请号为14/983768和14/983779的共同未决的美国专利申请。

技术领域

本公开内容大体上涉及涡轮机，并且更具体地涉及利用遥测的冷却流的被动流调节。

背景技术

涡轮广泛用于多种航空、工业和功率生成应用来执行功。此涡轮大体上包括外围地安装的定子导叶和旋转叶片的交错的级。定子导叶可附接至静止构件，诸如包绕涡轮的壳，且旋转叶片可附接至沿涡轮的轴向中心线定位的转子。压缩的工作流体(诸如蒸汽、燃烧气体或空气)沿气体通路流动穿过涡轮以产生功。定子导叶加速和引导压缩的工作流体到旋转叶片的后续级上以将运动给予旋转叶片，因此转动转子且执行功。

涡轮的各种构件(例如，叶片、喷嘴、护罩等)和区域(例如，定子与转子之间的轮空间)通常以某一方式冷却来除去由热气体通路传递的热。来自上游压缩机的气体(诸如压缩空气)可通过包括一个或多个冷却通路的至少一个冷却回路供应以冷却涡轮。此外，涡轮的各种构件和区域在涡轮的操作期间可经历损坏条件。可能需要这些操作条件(包括温度)的准确测量以采取合适的步骤来修正或防止可在涡轮中出现的任何损坏且/或优化涡轮的操作。获取涡轮中的温度数据的一种途径使用有线传感器，其通常需要涡轮的旋转构件和静止部分之间的接线。然而有线途径可为复杂、昂贵和不可靠的，部分地由涡轮中的高温造成，由于接线的电子性能可限制有线传感器可越过其准确地操作的温度范围。

由于有线传感器的限制，有线测量可仅在涡轮的测试期间采取；在现场操作期间，有线传感器可能是不实际的。然而，期望在涡轮的整个寿命期间监测这些条件以确保涡轮的可靠操作。现场采取的温度测量可与控制参数相关联来优化涡轮的现场操作。在这些测量中随着时间观测到的变化也可用于估计涡轮的叶片和其它构件的健康，从而允许合适的维护计划。

发明内容

本公开内容的第一方面提供了一种系统，包括：被动流调节装置，其定位在涡轮内以用于调节冷却空气流，被动流调节装置包括容纳温度敏感元件的壳体；以及温度传感器，其附接至容纳温度敏感元件的壳体，温度传感器提供温度相关的数据。

本公开内容的第二方面提供了一种涡轮机，包括：燃气涡轮系统，其包括压缩机构件、燃烧器构件和涡轮构件；被动流调节装置，其定位在涡轮构件内以用于调节冷却空气流，被动流调节装置包括容纳温度敏感元件的壳体；以及温度传感器，其附接至容纳温度敏感元件的壳体，温度传感器提供温度相关的数据。

本公开内容的第三方面提供了一种冷却系统，包括：被动流调节装置，其定位在涡轮内以用于调节穿过孔口进入轮空间腔中的冷却空气流，被动流调节装置包括容纳温度敏感元件的壳体；温度传感器，其附接至容纳温度敏感元件的壳体，温度传感器提供温度相关的数据；询问系统，位于涡轮外，用于询问温度传感器且用于从温度传感器接收温度相关的数据；分析系统，其用于基于温度相关的数据来确定冷却空气的流率；以及控制系统，其用于基于温度相关的数据来调节涡轮的至少一个操作特性。

技术方案1. 一种系统，包括：

被动流调节装置，其定位在涡轮内以用于调节冷却空气流，所述被动流调节装置包括容纳温度敏感元件的壳体；和

温度传感器，其附接至容纳所述温度敏感元件的所述壳体，所述温度传感器提供温度相关的数据。