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CN118167709A - 一种燃机压气机叶片清洗系统和方法 - Google Patents

一种燃机压气机叶片清洗系统和方法 Download PDF

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CN118167709A
CN118167709A CN202410430337.XA CN202410430337A CN118167709A CN 118167709 A CN118167709 A CN 118167709A CN 202410430337 A CN202410430337 A CN 202410430337A CN 118167709 A CN118167709 A CN 118167709A
Authority
CN
China
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nozzles
group
gas turbine
compressor blade
control valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202410430337.XA
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English (en)
Inventor
傅旭峰
龙颜长
闫玉峰
张贵霖
鄢传武
李恒海
陈帅
于鹏峰
周鹏
曹志明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huadian Electric Power Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Huadian Electric Power Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Huadian Electric Power Research Institute Co Ltd filed Critical Huadian Electric Power Research Institute Co Ltd
Priority to CN202410430337.XA priority Critical patent/CN118167709A/zh
Publication of CN118167709A publication Critical patent/CN118167709A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/70Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning
    • F04D29/701Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning especially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/30Preventing corrosion or unwanted deposits in gas-swept spaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本发明公开了一种燃机压气机叶片清洗系统和方法,该燃机压气机叶片清洗系统包括:至少设置在压气机壳体的内壁上的第一组喷嘴;设置在压气机壳体的底部内壁的第一排水管道;蒸汽生成装置;输出端连接第一组喷嘴,输入端连接蒸汽生成装置的流体输送管道;流体输送管道上设置有第一控制阀;第一排水管道上设置有第二控制阀;和蒸汽生成装置、第一控制阀以及第二控制阀相连接的控制装置,用于控制蒸汽生成装置生成不小于设定温度和设定气压的高温高压蒸汽,控制第一控制阀和第二控制阀的打开和关闭。本申请中采用直接向压气机中叶片喷射高温高压水蒸气进行清洗,降低清洗难度和清洗成本,且避免去污剂等所造成的环境污染。

Description

一种燃机压气机叶片清洗系统和方法
技术领域
本发明涉及燃气机清洗技术领域,特别是涉及一种燃机压气机叶片清洗系统和方法。
背景技术
在燃气机中随着运行时间的延长,压气机叶片表面溶剂沉积污染物,随着污染物的积累,会逐渐改变压气机叶片的叶型,导致压气机中的空气流量减小,压气机效率降低且压气机压比下降,导致压气机效率和燃机运行性能均下降,最终导致燃气机组整体出力下降,热耗率增加;当压气机的运行曲线接近喘振边界时,即喘振裕度减小,会降低整个燃气机组运行的可靠性,严重时设置会引发喘振损坏设备。
因此,对燃气机中压气机叶片进行有效清洗,必不可少。但是传统水洗需要外部动力装置驱动压气机叶片旋转,水洗程序复杂繁琐,清洗成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种燃机压气机叶片清洗系统和方法,能够在一定程度上降低燃气机中压气机叶片的清洗难度,降低清洗成本。
为解决上述技术问题,本发明提供一种燃机压气机叶片清洗系统,包括:至少设置在压气机壳体的内壁上的第一组喷嘴;
设置在所述压气机壳体的底部内壁上的第一排水管道;
用于产生高温高压水蒸汽的蒸汽生成装置;
输出端连接所述第一组喷嘴,输入端连接所述蒸汽生成装置的流体输送管道;
所述流体输送管道上设置有第一控制阀;所述第一排水管道上设置有第二控制阀;
和所述蒸汽生成装置、所述第一控制阀以及第二控制阀相连接的控制装置,用于控制所述蒸汽生成装置生成不小于设定温度和设定气压的高温高压蒸汽,控制所述第一控制阀和所述第二控制阀的打开和关闭。
在本申请的一种可选地实施例中,还包括设置在喇叭口壳体的内壁上,且和所述流体输送管道的输入端相连接的第二组喷嘴,以及设置在燃机入口侧壳体的内壁上,且和所述流体输送管道的输入端相连接的第三组喷嘴;
且所述流体输送管道上设置有三个不同的第一控制阀,分别用于独立控制所述流体输送管道和第一组喷嘴、所述第二组喷嘴以及所述第三组喷嘴之间的导通和截止;
设置在所述喇叭口壳体的底部内壁上的第二排水管道;设置在所述燃机入口侧壳体的内壁底部的第三排水管道;所述燃机排气扩压部的底部设置有第四排水管道;且所述第四排水管道上设置有所述第二控制阀;且所述第二排水管道、所述第三排水管道和所述第四排水管道上均分别设置有所述第二控制阀。
在本申请的一种可选地实施例中,所述第一组喷嘴、所述第二组喷嘴以及所述第三组喷嘴均包括环绕压气机叶片的轴线设置的至少一圈喷嘴;
所述压气机壳体的外周部对应所述第一组喷嘴的位置设置有和所述第一组喷嘴相连通的第一环形管;
所述喇叭口壳体的外周部对应所述第二组喷嘴的位置设置有和所述第二组喷嘴相连通的第二环形管;
所述燃机入口侧壳体的外周部对应所述第三组喷嘴的位置设置有和所述第三组喷嘴相连通的第三环形管;
所述第一环形管、所述第二环形管和所述第三环形管分别连接所述流体输送管道的三个不同的输出端。
在本申请的一种可选地实施例中,所述第一组喷嘴、所述第二组喷嘴以及所述第三组喷嘴的喷射方向均可调。
在本申请的一种可选地实施例中,包括第一组喷嘴的喷射方向为垂直于所述压气机叶片的轴线方向;
所述第二组喷嘴和所述第三喷嘴的的喷射方向均为指向所述压气机叶片的方向。
在本申请的一种可选地实施例中,所述第一排水管道、所述第二排水管道、所述第三排水管道以及所述第四排水管道的输出端共同连接主排水管道,且所述主排水管道的输出端设置有水质检测器。
在本申请的一种可选地实施例中,还包括和所述流体输送管道的输入端相连通的清洗水供应装置;
所述控制装置用于当所述燃气机处于运行状态时控制所述清洗水供应装置向所述第一组喷嘴和所述第二组喷嘴输送清洗水,并控制所述第一组喷嘴和所述第二组喷嘴分别向喇叭口和压气机中喷射清洗水。
一种燃机压气机叶片清洗方法,应用于如上任一项所述的燃机压气机叶片清洗系统,所述燃机压气机叶片清洗方法包括:
当燃气机处于离线不运行状态时,控制所述蒸汽生成装置生成不小于设定温度和设定气压的高温高压蒸汽;
控制所述燃机压气机叶片清洗系统中的第一控制阀和第二控制阀均处于打开状态,以便将所述高温高压蒸汽通过所述燃机压气机中的流体输送管道输送至第一组喷嘴,利用所述第一组喷嘴向压气机叶片喷射所述高温高压主蒸汽,清洗所述压气机叶片。
在本申请的一种可选地实施例中,当所述燃气机处于在线运行状态时,控制所述第一控制阀和所述第二控制阀均处于关闭状态;
实时检测所述燃机的运行功率;当所述燃机的运行功率在设定功率范围内则控制所述第一组喷嘴和所述第二组喷嘴对应的第一控制阀处于打开状态;
控制所述清洗水供应装置通过所述流体输送管道向所述第一组喷嘴和所述第二组喷嘴输送清洗水,并控制所述第一组喷嘴和所述第二组喷嘴向所述压气机叶片喷射清洗水。
在本申请的一种可选地实施例中,控制所述第一组喷嘴和所述第二组喷嘴向所述压气机叶片喷射清洗水,包括:
控制所述第一组喷嘴喷射所述清洗水的喷射流量大于所述第二组喷嘴喷射所述清洗水的喷射流量。
本发明所提供的一种燃机压气机叶片清洗系统和方法,该燃机压气机叶片清洗系统包括:至少设置在压气机壳体的内壁上的第一组喷嘴;设置在压气机壳体的底部内壁上的第一排水管道;用于产生高温高压水蒸汽的蒸汽生成装置;输出端连接第一组喷嘴,输出端连接蒸汽生成装置的流体输送管道;流体输送管道上设置有第一控制阀;第一排水管道上设置有第二控制阀;和蒸汽生成装置、第一控制阀以及第二控制阀相连接的控制装置,用于控制蒸汽生成装置生成不小于设定温度和设定气压的高温高压蒸汽,控制第一控制阀和第二控制阀的打开和关闭。
本申请中在对压气机的叶片进行清洗的过程中,并不是采用目前常规的通过向燃气机喇叭口喷射清洗水并驱动压气机叶片旋转的方式进行清洗,而是通过在压气机壳体的内壁上设置有喷嘴,并将该喷嘴和能够产生高温高压水蒸气的蒸汽生成装置相连通,由此在对压气机进行清洗的过程中,即可通过蒸汽生成装置生成高温高压水蒸汽,并通过位于压气机壳体内壁上的喷嘴向压气机内部喷射该高温高压水蒸气,从而达到对压气机叶片进行清洗的目的;在此过程中,并不需要对压气机叶片进行驱动旋转,并且利用高温高压蒸汽进行清洗能够达到更好的清洗效果,即便叶片上的油污较重,也完全不需要添加任何的去污剂,即可达到良好的清洗效果,避免去污剂所造成的环境污染。
综上所述,本申请中采用直接向压气机内喷射高温高压水蒸气的方式实现压气机中叶片的清洗,在保证清洗效果的基础上,降低清洗难度和清洗成本,且避免去污剂等所造成的环境污染。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的燃机压气机清洗系统的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的压气机壳体的截面结构示意图;
图3为本申请实施例提供的燃机压气机叶片清洗方法的流程示意图;
附图中:11为蒸汽生成装置、12为流体输送管道、13为清洗水供应装置、14为第一控制阀、15为第二控制阀、16为主排水管道、20为压气机、21为压气机叶片、22为压气机壳体、23为第一组喷嘴、24为第一环形管、25为第一排水管道、30为喇叭口、31为喇叭口壳体、32为第二组喷嘴、33为第二环形管、34为第二排水管道、40为燃机、41为燃机入口侧壳体、42为第三组喷嘴、43为第三环形管、44为第三排水管、50为燃机排气扩压部、51为第四排水管。
具体实施方式
燃气机的结构大致可以包括依次相连接设置的喇叭口、压气机、燃机以及排气扩压部;其中,喇叭口为靠近压气机一侧端口小的圆锥型壳体部件;压气机包含有一个大致呈圆柱型的壳体,在壳体内部设置有可旋转的叶片,主要用于对从喇叭口进入的空气进行压缩输送至燃机中,燃机的壳体大致上也呈圆柱状结构。
目前常规清洗压气机中叶片时,主要是在燃气机处于停机状态下,从喇叭口背离压气机一侧的端口喷射高压水,为了保证该高压水最终能够充分清洗到压气机中的所有叶片;还需要进一步地利用外部驱动设备驱动压气机中的叶片旋转,对于体积巨大的叶片驱动所消耗的成本相对较大;此外,当压气机中叶片油污较重时,还需要向高压水中加入能够去除油污的去污剂,而该去污剂对环境也存在一定的污染性,还需要进行进一步的处理才能够排放。
基于上述论述,本申请中中提供了一种燃机压气机叶片的清洗技术方案,能够在一定程度上降低压气机叶片的清洗难度和清洗成本,保证清洗效果的基础上,避免去污剂所造成的环境污染。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示,图1为本申请实施例提供的燃机压气机清洗系统的结构示意图;图2为本申请实施例提供的压气机壳体的截面结构示意图。
在本申请的一种具体实施例中,该燃机压气机清洗系统可以包括:
至少设置在压气机壳体22的内壁上的第一组喷嘴23;
设置在压气机壳体22的底部内壁上的第一排水管道25;
用于产生高温高压水蒸汽的蒸汽生成装置11;
输出端连接第一组喷嘴23,输入端连接蒸汽生成装置11的流体输送管道12;
流体输送管道12上设置有第一控制阀14;第一排水管道25上设置有第二控制阀15;
和蒸汽生成装置11、第一控制阀14以及第二控制阀15相连接的控制装置,用于控制蒸汽生成装置11生成不小于设定温度和设定气压的高温高压蒸汽,控制第一控制阀14和第二控制阀15的打开和关闭。
参照图1,本实施例中在压气机壳体22的内壁上布设有第一组喷嘴23,由此即可对压气机叶片21进行近距离的直接喷射清洗。相对于目前常规清洗方式中通过喇叭口30的端口位置喷射清洗水进行清洗而言,本实施例中的喷射清洗距离更近,且可以实现压气机20各个不同方位更全面的直接清洗;由此,在燃气机处于离线不工作的状态下,即便是不驱动压气机叶片21旋转转动,也能够实现对压气机叶片21较好的清洗效果。
为了进一步地保证对压气机叶片21较好的清洗效果,本实施例中还设置有蒸汽生成装置11,并由此在对压气机叶片21喷射高温高压水蒸气进行清洗,相对于目前常规清洗压气机叶片21中所采用的常温常压清洗水进行清洗而言,本实施例中所采取的清洗方式能够在很大程度上提升对压气机叶片21表面污垢的清洗能力;并且即便是压气机叶片21表面存在难以清理的油污污垢,在高温高压水蒸气的冲洗下,也同样能够达到较好的清洗效果,而无需在该高温高压水蒸气中添加专门去除油污的去污剂,从而避免排放出的废水中因为存在去污剂而造成环境污染问题。
基于上述论述,本实施例中燃机压气机清洗系统在燃气机处于离线不工作的状态下,可以通过控制装置控制蒸汽生成装置11生成不小于设定温度和设定气压的高温高压水蒸气,该设定温度和设定气压可以根据实际的油污程度或者是燃气机清洗频率设定,只要保证对压气机叶片21的清洗效果即可;在此基础上,控制装置可以进一步地控制第一控制阀14和第二控制阀15均处于打开状态,使得蒸汽生成装置11所生成的高温高压水蒸气能够通过流体输送管道12输送至第一组喷嘴23,进而通过第一组喷嘴23向压气机叶片21喷射高温高压水蒸气进行清洗操作;清洗过程中所产生的废水流至压气机壳体22的底部之后又可以通过第一排水管道25排放出去,从而完成整个压气机叶片21的清洗过程。
可以理解的是,流体输送管道12上还应当设置有能够控制流体压力大小的控制阀门,或者是检测流体温度大小的温度传感器等保证整个清洗系统能够正常安全运行的常规设备,且各个控制器件可以均由控制装置控制调节,对此本实施例中不一一列举说明。
此外,压气机壳体22是大体上呈圆柱型壳体(严格来说是圆锥型壳体),在压气机壳体22的内部设置有可以随轴承旋转的大量叶片,也即压气机叶片21;为了保证全方位对压气机叶片21进行清洗,第一组喷嘴23可以是环绕压气机叶片21的旋转轴线在压气机壳体22的内壁上布局设置的。如图2所示,在图2所示的实施例中,示出了第一组喷嘴23环绕压气机叶片21的旋转轴线一圈设置的多个喷嘴的结构示意图。
在图1所示的实施例中,所示出的第一组喷嘴23环绕压气机叶片21进设置有一圈多个喷嘴;但可以理解的是,在实际应用中第一组喷嘴23可以是环绕压气机叶片21设有多圈喷嘴。由此使得第一组喷嘴23可以喷射清洗更大范围的压气机叶片21,从而更全面的清洗压气机叶片21。当然,在实际应用中,也并不排出第一组喷嘴23的其他排布分布方式,只要能够更全面的清洗压气机叶片21即可。
此外,为了保证流体输送管道12能够同时为第一组喷嘴23中的每个喷嘴同步输送高温高压水蒸气,可以进一步地在压气机壳体22上对应第一组喷嘴23的位置环绕设置一圈第一环形管24,该第一环形管24和第一组喷嘴23中每个喷嘴均保持相互连通的状态。
在实际应用中,可以将压气机壳体22上对应第一组喷嘴23的位置设置和第一组喷嘴23中喷嘴数量相同的小通孔,该小通孔靠近压气机壳体22外壁的一端和第一环形管24之间保持密封连通连接,而靠近压气机壳体22内壁的一端则和第一组喷嘴23之间保持密封连通连接;由此,使得流体输送管道12内的高温高压蒸汽即可先输送至第一环形管24中,再通过该第一环形管24输送至第一组喷嘴23中进行喷射。
基于上述论述,在实际应用中为了能够进一步地提升对位于压气机20两端位置的压气机叶片21的清洗效果,在本申请的另一可选地实施例中,还可以进一步地包括:
设置在喇叭口壳体31的内壁上,且和流体输送管道12的输入端相连接的第二组喷嘴32,以及设置在燃机入口侧壳体41的内壁上,且和流体输送管道12的输入端相连接的第三组喷嘴42;
且流体输送管道12上设置有三个不同的第一控制阀14,分别用于独立控制流体输送管道12和第一组喷嘴23、第二组喷嘴32以及第三组喷嘴42之间的导通和截止;
设置在喇叭口壳体31的底部内壁上的第二排水管道34;设置在燃机入口侧壳体41的内壁底部的第三排水管道44;燃机排气扩压部50的底部设置有第四排水管道51;
其中,第二排水管道34、第三排水管道44和第四排水管道51上均分别设置有第二控制阀15。
如图1所示,在压气机壳体22的两端分别连接有喇叭口壳体31和燃机入口侧壳体41;本实施例中在压气机壳体22上设置有第一组喷嘴23的基础上,进一步地在喇叭口壳体31和燃机入口侧壳体41上分别设置第二组喷嘴32和第三组喷嘴42;利用第二组喷嘴32和第三组喷嘴42共同配合第一组喷嘴23对压气机壳体22中的压气机叶片21进行清洗。
可以理解的是,喇叭口壳体31大体上也即是呈圆锥型结构的壳体,且靠近压气机壳体22一端的端口小,而另一侧的端口大;此外燃机入口侧壳体41是指压气机壳体22和燃机40壳体之间的过渡区段的壳体,该燃机入口侧壳体41大致上也是圆锥型结构的壳体;并且,喇叭口壳体31、压气机壳体22以及燃机入口侧壳体41的中心对称轴均是和压气机叶片21的旋转中心轴共线。由此,设置在喇叭口壳体31的内壁上的第二组喷嘴32的布局方式可以和第一组喷嘴23上的布局方式类似,也即可以是以压气机叶片21的旋转轴线所在直线为中心环绕设置的多个喷嘴。同理,设置在燃机入口侧壳体41的第三组喷嘴42的设置方式也同样可以是以压气机叶片21的旋转轴线所在直线为中心环绕设置的多个喷嘴。当然对于第二组喷嘴32和第三组喷嘴42同样并不仅限于设置一圈,而是均可以设置多圈;此外,因为第二组喷嘴32和第三组喷嘴42均是要对压气机20中的压气机叶片21进行清洗;因此,第二组喷嘴32和第三组喷嘴42的喷射方向都应当是指向压气机叶片21的。在此基础上,为了实现对压气机叶片21上更大面积的喷射清洗,该第二组喷嘴32和第三组喷嘴42甚至是第一组喷嘴23均可以采用喷射方向可调的喷嘴,从而在一定程度上保证对压气机叶片21的清洗效果。
并且,和第一组喷嘴23类似的是,第二组喷嘴32可以是通过第二环形管33和流体输送管道12相连接的,而第三组喷嘴42则可以是通过第三环形管和流体输送管道12相连接的。
进一步地可选地,喇叭口壳体31的外周部对应第二组喷嘴32的位置设置有和第二组喷嘴32相连通的第二环形管33;
燃机入口侧壳体41的外周部对应第三组喷嘴42的位置设置有和第三组喷嘴42相连通的第三环形管43;
第一环形管24、第二环形管33和第三环形管43分别连接流体输送管道的三个不同的输出端。
可以理解的是,对于第二环形管33和第三环形管33分别在喇叭口壳体31以及燃机入口侧壳体41上的设置方式是可以和第一环形管24在压气机壳体22上的设置方式相同。
当然,在实际应用中,为第一组喷嘴23、第二组喷嘴32以及第三组喷嘴42输送高温高压水蒸气这一流体的管道也并不仅限于如图1所示的第一环形管24、第二环形管33以及第三环形管43。例如,可以直接在喇叭口壳体31、压气机壳体22以及燃机入口侧壳体41的内壁上设置环形管,并在环形管上设置喷嘴,而环形管通过延伸设置在喇叭口壳体31的内壁上的管道和外部的流体输送管道12相连通,显然也可以实现向各个喷嘴输送高温高压水蒸气的目的。还例如,可以直接将第一环形管24、第二环形管33以及第三环形管43合为一个筒状结构的管道,从而同时为三组喷嘴提供高温高压水蒸气,也能够实现本申请的技术方案。
在此基础上,第二组喷嘴32和第三组喷嘴42分别与流体输送管道12相连通的管路上设置有对应的第一控制阀14,以控制第二组喷嘴32和第三组喷嘴42分别和流体输送管道12之间的连通和截止。
在实际应用中,可以将流体输送管道12的末端设置三个输出端,且三个输出端分别和第一环形管24、第二环形管33以及第三环形管43相连通;在此基础上,流体输送管道12的每个输出端上均独立的设置有一个第一控制阀14,由此即可实现第一组喷嘴23、第二组喷嘴32以及第三组喷嘴42相互独立的和流体输送管道12之间的连通和截止。
相应地,为了避免喇叭口壳体31和燃机入口侧壳体41内同样因为喷射高温高压水蒸气而存在积水,可以进一步地在喇叭口壳体31的底部以及燃机入口侧壳体41的底部分别连接设置第二排水管道34和第三排水管道44,以及时排出废水。
此外,在实际对压气机叶片21进行清洗过程中,还可能存在少量的清洗废水会经过燃机40流动至燃机排气扩压部50,为此,本实施例中在该燃机排气扩压部50进一步地设置第四排水管道51,通过该第四排水管道51上进一步地对清洗过程中所产生的废水进行排放。
进一步地,在本申请的另一可选地实施例中,还可以进一步地包括:
第一排水管道25、第二排水管道34、第三排水管道44以及第四排水管道51的输出端共同连接主排水管道16,且主排水管道16的输出端设置有水质检测器。
本实施例中在主排水管道上设置水质检测器,通过该水质检测器对第一排水管道25、第二排水管道34、第三排水管道44以及第四排水管道51中排放的清洗废水进行水质检测。如果清洗废水中污垢较多,则说明压气机叶片21尚未清洗干净,而若清洗废水中污垢较少,则说明压气机叶片21已经基本清洗干净,可以结束该清洗过程,从而避免对压气机叶片21清洗时间不足导致压气机叶片21清洗不干净,同时又避免压气机叶片21清洗时间过长增大清洗成本的问题;在保证对压气机叶片21的清洗效果的基础上降低清洗成本。
基于上述论述,在实际应用中,也可以不在喇叭口壳体31和燃机入口侧壳体41的内壁上设置喷嘴,而仅仅是在压气机壳体22的内壁上设置更多数量的喷嘴,以实现压气机叶片21的全面清洗;但相对而言,喇叭口壳体31和燃机入口侧壳体41的内壁安装空间更为充裕;并且,位于喇叭口壳体31和燃机入口侧壳体41能够和压气机叶片21之间拉开适当的距离,有利于实现对压气机叶片21上更大区域的压气机叶片21进行喷射清洗。
此外,为了进一步地提升对压气机叶片21进行清洗的清洗效果,在本申请的另一可选地实施例中,第一组喷嘴23、第二组喷嘴32以及第三组喷嘴42中的每个喷嘴的喷射方向均可调。
当然,可以理解的是,本实施例中所指的每组喷嘴中的每个喷嘴的喷射方向可调也是在始终保持喷射方向指向压气机叶片21的基础上,可以向压气机叶片21上不同区域喷射高温高压水蒸气的调节,以此保证对压气机叶片21整个表面上更全面的清洗,避免部分区域因为喷射不到而清洗不干净的问题。
在以上各个实施例中,主要针对可以向压气机叶片21喷射高温高压水蒸气的喷射结构进行了说明。对于产生高温高压水蒸气的蒸汽生成装置11而言,可以包括专门为了清洗压气机叶片21所配置的加热器等设备;如果该燃气机所工作的环境中存在锅炉等设备,也可以直接利用锅炉所生成的高温高压水蒸气作为清洗压气机叶片21的水蒸气。可以理解的是,该蒸汽生成装置11还可以包括检测高温高压水蒸气的温度、气压等温度计、气压计等检测装置,还可以包括保证过滤高温高压水蒸气中杂质的过滤器等装置;总之,在蒸汽生成装置11中输送高温高压水蒸气的流通管道上,常规所需要配备的结构装置,均应该在蒸汽生成装置11中或者是在流体输送管道12上配置,在此本实施例中不一一列举。
此外,如前所述,对于高温高压水蒸气而言,其只能够在燃气机处于离线不工作状态时才能够对压气机叶片21进行清洗;而在每次离线清洗的过程中,因为等待燃气机冷却、污垢较多等原因,会导致离线清洗耗时相对较长,在一定程度上影响燃气机的经济效益。为此,在本申请的另一可选地实施例中,该燃机压气机叶片清洗系统还可以进一步地包括:
和流体输送管道12的输入端相连通的清洗水供应装置12;
控制装置用于当燃气机处于运行状态时控制清洗水供应装置12向第一组喷嘴23和第二组喷嘴32输送清洗水,并控制第一组喷嘴23和第二组喷嘴32分别向喇叭口30和压气机20中喷射清洗水。
本实施例中进一步地将流体输送管道12的输入端连接有清洗水供应装置12,该清洗水供应装置12中存储有清洗水;该清洗水供应装置12中的清洗水可以通过流体输送管道12输送至第一组喷嘴23和第二组喷嘴32,进而对压气机叶片21进行喷射清洗。
和上述利用高温高压水蒸气在燃气机处于离线不工作状态对压气机叶片21进行喷射清洗的过程不同的是,本实施例中利用清洗水对压气机叶片21进行喷射清洗是在燃气机进行喷射清洗是在燃气机处于在线工作状态时进行清洗。
在燃气机实际工作运行时,其整个设备的温度都相对较高,由此即便是通过第一组喷嘴23和第二组喷嘴32喷射向压气机20中喷射常温液态水,大部分的液态水也可以立即气化成水蒸气,不但可以起到对压气机叶片21进行清洗的目的,还能够在一定程度上进一步地增大压气机20中的气压,从而在一定程度上增大燃气机发电效率。
需要说明的是,燃气机处于在线工作状态时向压气机叶片21喷射清洗水的喷射流量要远小于燃机40处于离线不工作状态时向压气机叶片21喷射高温高压水蒸气的喷射流量;应当保证压气机20和燃机40中的热量能够将第一组喷嘴23和第二组喷嘴32分别喷射的清洗水完全气化成水蒸气状态进入燃机40中,最终以气体状态从燃机排气扩压部50排出。
此外,本实施例中进一步地考虑到如果过多水蒸汽或水分进入到燃机40中可能会导致燃机40熄火;为此,在本实施例中为了避免过多的水蒸气进入燃机40中,在燃气机在线工作状态对压气机叶片21进行清洗的过程中,仅仅只通过第一组喷嘴23和第二组喷嘴32向压气机叶片21喷射清洗水。也即是说可以直接将第三组喷嘴42和流体输送管道12之间的第一控制阀14关闭;在此基础上,第一组喷嘴23和第二组喷嘴32在喷射清洗水的过程中,第一组喷嘴23的喷射流量应当小于第二组喷嘴32的喷射流量,从而避免燃机40熄火的问题。
并且,因为燃气机在正常工作过程中要求整个燃气机内部的气流是从喇叭口30指向燃机40的方向流通,而喇叭口壳体31、压气机壳体22以及燃机40壳体等都需要保持较好的气密封性,为此,在燃气机处于在线工作状态时对压气机叶片21喷射清洗水进行清洗的过程,应当控制第一排水管道25、第二排水管道34、第三排水管道44上设置的第二控制阀15均处于关闭状态,从而保证燃气机中的气流正常流通。如前所述,因为第一组喷嘴23和第二组喷嘴32分别喷射的清洗水因为压气机20和燃机40中的高温环境,可以完全气化成气态的水蒸气,由此最终可以通过燃机排气扩压部50排出,也即避免燃气机内部产生废水积水的问题。
此外,如前所述,第一组喷嘴23和第二组喷嘴32向压气机叶片21喷射的清洗水会因为压气机20以及燃机40内部的高温环境气化,会在一定程度上增大燃机40中的气压,进而增大燃机40中的驱动力。但在实际应用中,如果燃机40当前本身就处于满负荷状态运转,第一组喷嘴23和第二组喷嘴32所喷射的清洗水气化后所形成的水蒸气进一步地增大燃机40内部的气压,可以会引发燃机40运行的安全隐患。为此,控制装置在控制第一组喷嘴23和第二组喷嘴32喷射清洗水的过程中,也应当实时检测燃机40当前的运行负荷状态,例如,当燃机40运行负荷在满负荷的85%左右时,则可以控制第一组喷嘴23和第二组喷嘴32喷射清洗水。当然,可以理解的是,在实际应用中,如果燃机40的负荷过低也不应当喷射清洗水进行清洗,可能会导致燃机40熄火。由此,当控制装置检测到燃机40的负荷处于一个合适的负荷范围区间内,即可控制第一组喷嘴23和第二组喷嘴32喷射清洗水,并且第一组喷嘴23和第二组喷嘴32所喷射的清洗水流量还可以根据燃机40当前负荷的大小进行适当的调节。
可以理解的是,在输送清洗水供应装置13包含有存储有常温的清洗水的清洗水箱,还应当包含有能够检测水温水压等参数的器件,能够对清洗水进行杂质过滤的过滤器,能够驱动清洗水流动的驱动泵,以及控制清洗水流量大小的阀门器件等等,本实施例中不一一列举。
本实施例所提供的燃机压气机叶片清洗系统中,可以对压气机叶片21进行两种不同的清洗方式,一种是在燃气机处于离线停机状态时,通过向燃气机中喷射高温高压水蒸气的方式对压气机叶片21进行清洗;另一种是在燃气机处于在线工作状态时,通过向燃气机中喷射清洗水的方式对压气机叶片21进行清洗;相对于采用清洗水喷射的方式而言,离线喷射高温高压水蒸气的清洗方式,对压气机叶片21的清洗强度更大,但缺点是需要停机且耗费时间较长;而燃气机处于在线工作状态时,尽管对压气机叶片21的清洗强度不高,但因为可以在燃气机处于工作状态时,进行更频繁的清洗,整个过程中完全不耽误燃气机的正常运转,能够对压气机叶片21上轻微的污垢起到较好的清洁作用,也能够在一定程度上降低了压气机叶片21上污垢的积累速度,从而在很大程度上降低燃气机的离线清洗频率,进而降低燃气机清洗所需要耗费的成本,并提高燃气机的经济效益。
综上所述,本申请中在压气机壳体的内壁上设置有喷嘴,且喷嘴连通有蒸汽生成装置,利用蒸汽生成装置产生高温高压水蒸气,并通过喷嘴向压气机内部喷射该高温高压水蒸气,从而达到对压气机叶片进行清洗的目的;在此过程中,并不需要对压气机叶片进行驱动旋转,并且利用高温高压蒸汽进行清洗能够达到更好的清洗效果,即便压气机叶片上的油污较重,也并不需要添加任何的去污剂,即能够达到较好的清洗效果,避免去污剂所造成的环境污染,在保证清洗效果的基础上,降低清洗难度和清洗成本,且避免去污剂等所造成的环境污染。
基于上述任意实施例,本申请还提供了一种燃机压气机叶片清洗方法的实施例;如图3所示,图3为本申请实施例提供的燃机压气机叶片清洗方法的流程示意图;该燃机压气机叶片清洗方法应用于如上任一项所述的燃机压气机叶片清洗系统;该燃机压气机叶片清洗方法可以包括:
S1:当燃气机处于离线不运行状态时,控制蒸汽生成装置生成不小于设定温度和设定气压的高温高压蒸汽;
需要说明的是,本实施例中燃气机处于离线不运行状态,也并不是燃气机停机之后,立即对燃气机中的压气机叶片进行清洗,而是在燃气机停机不运行之后,燃气机内部的温度下降至相对较低温度之后,再开启清洗过程,例如,可以在燃气机内部的温度下降至95摄氏度以下时再开始这一清洗过程,从而保证整个清洗过程中的安全。
S2:控制燃机压气机叶片清洗系统中的第一控制阀和第二控制阀均处于打开状态,以便将高温高压蒸汽通过燃机压气机中的流体输送管道输送至第一组喷嘴,利用第一组喷嘴向压气机叶片喷射高温高压主蒸汽,清洗压气机叶片。
可以理解的是,在上述实施例中燃机压气机叶片清洗系统还可以进一步地包括设置在喇叭口壳体上的第二组喷嘴以及设置在燃机入口侧壳体上的第三组喷嘴;由此,当燃气机处于离线不运行状态的过程中,可以控制第一组喷嘴、第二组喷嘴以及第三组喷嘴同步向压气机叶片喷射高温高压水蒸气。
此外,蒸汽生成装置在生成高温高压水蒸气的同时,该高温高压水蒸气自身的蒸汽压力即可为其自动向第一组喷嘴、第二组喷嘴以及第三组喷嘴中输送流动提供动力。
此外,在向压气机叶片喷射高温高压水蒸气进行清洗过程中,应当将第一排水管道上的第二控制阀打开;当然,若是喇叭口壳体和燃机入口侧壳体的底部分别设置有第二排水管道和第三排水管道,则该第二排水管道和第三排水管道上的第二控制阀同样应当控制在打开状态,从而保证清洗过程中产生的清洗废水能够被及时排出。
进一步地,在对压气机叶片进行清洗过程中,还可以同时对第一排水管道、第二排水管道、第三排水管道共同排出的清洗废水进行水质检测,当检测到清洗废水中的污垢含量相对较少时,则可以确定压气机叶片已经清洗干净,可以结束清洗。
在本申请的另一可选地实施例中,该燃机压气机叶片清洗方法还可以进一步地包括:
S3:当燃气机处于在线运行状态时,控制第一控制阀和第二控制阀均处于关闭状态。
S4:实时检测燃机的运行功率;当燃机的运行功率在设定功率范围内则控制第一组喷嘴和第二组喷嘴对应的第一控制阀处于打开状态。
S5:控制清洗水供应装置通过流体输送管道向第一组喷嘴和第二组喷嘴输送清洗水。
可以理解的是,当燃气机处于在线运行状态时,通过第一组喷嘴和第二组喷嘴向压气机叶片喷射常温的清洗水时,该清洗水会因为燃气机内部的高温环境气化形成水蒸气;但也会在一定程度上增大燃机内部气压,为了避免燃机内部气压过高,引发安全隐患,仅仅只在燃机的运行功率在设定功率范围内,该设定功率范围所对应与燃机的负荷应当是小于满负荷而又不至于过小的负荷,从而在保证燃机运行安全性的基础上,避免因为喷射的清洗水而熄火的问题。
对于设定功率范围,可以基于工作人员的工作经验或者反复试验确定。
可选地,在第一组喷嘴和第二组喷嘴向压气机叶片喷射清洗水的过程中,应当控制第一组喷嘴喷射清洗水的喷射流量大于第二组喷嘴喷射清洗水的喷射流量,由此保证从第一组喷嘴和第二组喷嘴喷射进入到压气机叶片中的清洗水能够充分转换为水蒸气之后再流入到燃机中,避免燃机中水分过大而熄火。
对于第一组喷嘴和第二组喷嘴中喷射的清洗水的流量,可以是通过清洗水供应装置的输送管道上的驱动泵以及各种控制阀门共同协同控制;和目前常规控制各种管道中流体流动流量的方式类似,对此本实施例中不具体说明。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外,本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明,以免过多赘述。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种燃机压气机叶片清洗系统,其特征在于,包括:至少设置在压气机壳体的内壁上的第一组喷嘴;
设置在所述压气机壳体的底部内壁上的第一排水管道;
用于产生高温高压水蒸汽的蒸汽生成装置;
输出端连接所述第一组喷嘴,输入端连接所述蒸汽生成装置的流体输送管道;
所述流体输送管道上设置有第一控制阀;所述第一排水管道上设置有第二控制阀;
和所述蒸汽生成装置、所述第一控制阀以及第二控制阀相连接的控制装置,用于控制所述蒸汽生成装置生成不小于设定温度和设定气压的高温高压蒸汽,控制所述第一控制阀和所述第二控制阀的打开和关闭。
2.如权利要求1所述的燃机压气机叶片清洗系统,其特征在于,还包括设置在喇叭口壳体的内壁上,且和所述流体输送管道的输入端相连接的第二组喷嘴,以及设置在燃机入口侧壳体的内壁上,且和所述流体输送管道的输入端相连接的第三组喷嘴;
且所述流体输送管道上设置有三个不同的第一控制阀,分别用于独立控制所述流体输送管道和第一组喷嘴、所述第二组喷嘴以及所述第三组喷嘴之间的导通和截止;
设置在所述喇叭口壳体的底部内壁上的第二排水管道;设置在所述燃机入口侧壳体的内壁底部的第三排水管道;所述燃机排气扩压部的底部设置有第四排水管道;且所述第四排水管道上设置有所述第二控制阀;且所述第二排水管道、所述第三排水管道和所述第四排水管道上均分别设置有所述第二控制阀。
3.如权利要求2所述的燃机压气机叶片清洗系统,其特征在于,所述第一组喷嘴、所述第二组喷嘴以及所述第三组喷嘴均包括环绕压气机叶片的轴线设置的至少一圈喷嘴;
所述压气机壳体的外周部对应所述第一组喷嘴的位置设置有和所述第一组喷嘴相连通的第一环形管;
所述喇叭口壳体的外周部对应所述第二组喷嘴的位置设置有和所述第二组喷嘴相连通的第二环形管;
所述燃机入口侧壳体的外周部对应所述第三组喷嘴的位置设置有和所述第三组喷嘴相连通的第三环形管;
所述第一环形管、所述第二环形管和所述第三环形管分别连接所述流体输送管道的三个不同的输出端。
4.如权利要求3所述的燃机压气机叶片清洗系统,其特征在于,所述第一组喷嘴、所述第二组喷嘴以及所述第三组喷嘴的喷射方向均可调。
5.如权利要求4所述的燃机压气机叶片清洗系统,其特征在于,所述第一组喷嘴的喷射方向为垂直于所述压气机叶片的轴线方向;
所述第二组喷嘴和所述第三喷嘴的的喷射方向均为指向所述压气机叶片的方向。
6.如权利要求2所述的燃机压气机叶片清洗系统,其特征在于,所述第一排水管道、所述第二排水管道、所述第三排水管道以及所述第四排水管道的输出端共同连接主排水管道,且所述主排水管道的输出端设置有水质检测器。
7.如权利要求2至6任一项所述的燃机压气机叶片清洗系统,其特征在于,还包括和所述流体输送管道的输入端相连通的清洗水供应装置;
所述控制装置用于当所述燃气机处于运行状态时控制所述清洗水供应装置向所述第一组喷嘴和所述第二组喷嘴输送清洗水,并控制所述第一组喷嘴和所述第二组喷嘴分别向喇叭口和压气机中喷射清洗水。
8.一种燃机压气机叶片清洗方法,其特征在于,应用于如权利要求1至7任一项所述的燃机压气机叶片清洗系统,所述燃机压气机叶片清洗方法包括:
当燃气机处于离线不运行状态时,控制所述蒸汽生成装置生成不小于设定温度和设定气压的高温高压蒸汽;
控制所述燃机压气机叶片清洗系统中的第一控制阀和第二控制阀均处于打开状态,以便将所述高温高压蒸汽通过所述燃机压气机中的流体输送管道输送至第一组喷嘴,利用所述第一组喷嘴向压气机叶片喷射所述高温高压主蒸汽,清洗所述压气机叶片。
9.如权利要求8所述的燃机压气机叶片清洗方法,其特征在于,当所述燃气机处于在线运行状态时,控制所述第一控制阀和所述第二控制阀均处于关闭状态;
实时检测所述燃机的运行功率;当所述燃机的运行功率在设定功率范围内则控制所述第一组喷嘴和所述第二组喷嘴对应的第一控制阀处于打开状态;
控制所述清洗水供应装置通过所述流体输送管道向所述第一组喷嘴和所述第二组喷嘴输送清洗水,并控制所述第一组喷嘴和所述第二组喷嘴向所述压气机叶片喷射清洗水。
10.如权利要求9所述的燃机压气机叶片清洗方法,其特征在于,控制所述第一组喷嘴和所述第二组喷嘴向所述压气机叶片喷射清洗水,包括:
控制所述第一组喷嘴喷射所述清洗水的喷射流量大于所述第二组喷嘴喷射所述清洗水的喷射流量。
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