用于有效检测气体涡轮隔室内的危险燃气泄漏的系统和方法技术方案

本申请提供一种危险气体检测系统(100)，该危险气体检测系统用于确定在气体涡轮隔室(65)的排气管道(80)中的排气流(98)内的危险气体浓度和/或温度。该危险气体检测系统(100)可包括：一个或多个传感器(115)，该一个或多个传感器定位在排气管道(80)内或与该排气管道连通；以及静态混合器(210)，该静态混合器定位在一个或多个传感器(115)的上游以促进排气流(98)的混合。(98)的混合。(98)的混合。

【技术实现步骤摘要】
用于有效检测气体涡轮隔室内的危险燃气泄漏的系统和方法


[0001]本申请和所得专利总体上涉及气体涡轮引擎，并且更具体地涉及用于通过使用静态混合器来有效检测气体涡轮隔室内燃气泄漏的改进的系统和方法，以促进危险气体传感器处的均匀气体浓度和温度。

技术介绍

[0002]气体涡轮引擎及其相关组件和系统通常至少部分地设置在隔室或其它类型的壳体内。通常描述的，气体涡轮隔室保护气体涡轮引擎免受局部环境条件的影响，从而减少了来自气体涡轮引擎的声发射，并且在操作期间使周围环境与气体涡轮引擎散发的热量隔绝。
[0003]危险气体检测系统可以部署在气体涡轮隔室内和/或附近。危险气体检测系统可以使用气体传感器来检测或测量排气中的危险气体浓度，从而经由通风排气管道离开隔室。然而，危险气体的浓度可以在通风排气管道内高度分层。换句话说，由于隔室内部的泄漏的量、位置和方向，因此危险气体的浓度在危险气体传感器所定位的平面处可能不均匀。因此，危险气体传感器可能无法检测到隔室内的泄漏燃气，或者检测到的爆炸极限浓度(“LEL”)可能低于实际浓度，反之亦然。在传感器读数可能取决于热电偶在通风排气管道内的位置时，相对于空气温度存在类似的问题。
[0004]举例来说，如果危险气体的浓度达到较低爆炸极限或达到特定危险气体的较低爆炸极限的预定百分比，则气体涡轮引擎必须关闭或跳闸以解决泄漏问题。错误或异常读数可能导致气体涡轮引擎的不必要关闭，代价是气体涡轮寿命、功率可用性和/或由于发电厂停运而导致的收入损失。因此，需要改进的危险气体检测系统和方法。此类系统和方法可以通过防止错误警报和/或受控的关闭或气体涡轮引擎跳闸来改进气体涡轮引擎的总体可靠性和可用性。

技术实现思路

[0005]因此，本申请和所得专利提供了一种危险气体检测系统，以确定气体涡轮隔室的排气管道中的排气流内的危险气体浓度和温度。危险气体检测系统可以包含：一个或多个传感器，该一个或多个传感器定位在排气管道内或与该排气管道连通；以及静态混合器，该静态混合器定位在一个或多个传感器上游以促进排气流的混合。
[0006]本申请和所得专利进一步提供了一种确定气体涡轮隔室的排气管道中的排气流中的危险气体的浓度或温度的方法。方法可以包含以下步骤：将排气流拉入排气管道中，将静态混合器定位在排气流中，将危险气体均匀地混合在排气流内，以及感测危险气体的浓度。
[0007]本申请和所得专利进一步提供一种危险气体检测系统，以确定气体涡轮隔室的排气管道中排气流内的危险气体浓度和温度。危险气体检测系统可以包含：一个或多个气体传感器和一个或多个温度传感器，该一个或多个气体传感器和一个或多个温度传感器定位
在排气管道内或与该排气管道连通；以及静态混合器，该静态混合器定位在一个或多个气体传感器和一个或多个温度传感器上游以促进排气流的混合。
[0008]在结合若干附图和所附权利要求阅读以下详细描述后，本申请和所得专利的这些和其他特征和改善对于本领域普通技术人员将变得显而易见。
附图说明
[0009]图1是定位在气体涡轮隔室内的示例性气体涡轮引擎的示意图，其中通风排气管道具有危险气体检测系统。
[0010]图2A是可以与图1的气体涡轮隔室一起使用的危险气体检测系统的示意图。
[0011]图2B是可以与图1的气体涡轮隔室一起使用的危险气体检测系统的替代实施方案的示意图。
[0012]图3是具有图1的危险气体检测系统的气体涡轮隔室和通风排气管道的示意图，其示出了示例性静态混合器。
[0013]图4是具有图1的危险气体检测系统的气体涡轮隔室和通风排气管道的示意图，其示出了静态混合器的另一示例。
[0014]图5是具有图1的危险气体检测系统的气体涡轮隔室和通风排气管道的示意图，其示出了静态混合器的另一示例。
[0015]图6是可以与危险气体检测系统一起使用的静态混合器的透视图。
[0016]图7是可以与危险气体检测系统一起使用的静态混合器的另一示例的透视图。
[0017]图8是可以与危险气体检测系统一起使用的静态混合器的另一示例的透视图。
[0018]图9是可以与危险气体检测系统一起使用的静态混合器的另一示例的透视图。
[0019]图10是可以与危险气体检测系统一起使用的静态混合器的另一示例的透视图。
具体实施方式
[0020]现在参考附图，其中类似的数字在若干视图中指代类似的元件，图1示出本文中可使用的气体涡轮引擎10的示意图。气体涡轮引擎10可包含压缩机15。压缩机15经由入口区段25压缩进入的空气流20。压缩机15将压缩的空气流20递送至多个燃烧器罐30。燃烧器罐30将压缩的空气流20与加压的燃料流32混合并点燃混合物，从而产生热燃烧气体流40。尽管仅示出单个燃烧器罐30，但气体涡轮引擎10可包含以圆周阵列等定位的任何数量的燃烧器罐30。热燃烧气体流40继而被递送至涡轮45。热燃烧气体流40驱动涡轮45以产生机械功。涡轮45中产生的机械功经由轴50驱动压缩机15并驱动发电机55或其它类型的外部负载等。热燃烧气体40可以经由排气区段60等离开气体涡轮引擎10。
[0021]气体涡轮引擎10可使用天然气、各种类型的合成气、液体燃料和/或其它类型的燃料及其共混物。气体涡轮引擎10可以是由纽约州斯克内克塔迪市通用电气公司(General Electric Company of Schenectady,New York)提供的多种不同气体涡轮引擎中的任何一种，包含但不限于诸如7系列或9系列的重型气体涡轮引擎等的那些气体涡轮引擎。气体涡轮引擎10可具有不同的构造并且可使用其它类型的部件。在本文中也可以使用其它类型的气体涡轮引擎。本文中还可一起使用多个气体涡轮引擎、其它类型的涡轮以及其它类型的发电装备。
[0022]气体涡轮引擎10可以至少部分地封闭在气体涡轮隔室65内。气体涡轮隔室65可具有任何合适的大小、形状或构造。气体涡轮引擎65可包含通风系统70。通风系统70可以包含至少一个通风入口管道75、至少一个通风排气管道80和一个或多个风扇或鼓风机85，用于将通风空气90抽吸到通风入口管道75中，通过气体涡轮隔室65，并且经由通风排气管道80排出。通风空气90可以向气体涡轮引擎10提供冷却。在燃气95或其它类型的危险气体从一个或多个燃料凸缘或其它类型的燃料连接泄漏的情况下，燃气95或其它类型的危险气体可以与通风空气90混合并且经由通风系统70的排气管道80作为排气98流出气体涡轮隔室65。本文也可使用其他部件和其他构型。
[0023]图2A示出如本文可以描述的危险气体检测系统100。在此示例中，危险气体检测系统100可以定位在通风排气管道80的仪表管道110内(如图1所示)或其它地方。危险气体检测系统100处于经由通风排气管道80从气体涡轮隔室65流动的排气98的路径中。
[0024]危险气体检测系统100可以包含一个或多个取样管120上或与其连通的一个或多个传感器115。在此示例中，示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种危险气体检测系统(100)，所述危险气体检测系统用于确定气体涡轮隔室(65)的排气管道(80)中的排气流(98)内的危险气体浓度和温度，所述危险气体检测系统包括：一个或多个传感器(115)，所述一个或多个传感器定位在所述排气管道(80)内或与所述排气管道连通；以及静态混合器(210)，所述静态混合器定位在所述一个或多个传感器(115)的上游以促进所述排气流(98)的混合。2.根据权利要求1所述的危险气体检测系统(100)，其中所述静态混合器(210)定位在所述气体涡轮隔室(65)内并与所述排气管道(80)相邻。3.根据权利要求1所述的危险气体检测系统(100)，其中所述静态混合器(210)定位在所述排气管道(80)内并与所述气体涡轮隔室(65)相邻。4.根据权利要求1所述的危险气体检测系统(100)，其中所述排气管道(80)包括仪表管道(110)，所述仪表管道包括所述一个或多个传感器(115)，并且其中所述静态混合器(210)定位在所述仪表管道(110)的上游。5.根据权利要求1所述的危险气体检测系统(100)，进一步包括定位在所述排气管道(80)内的一个或多个取样管(120)。6.根据权利要求5所述的危险气体检测系统(100)，其中所述一个或多个传感器(115)包括与所述一个或多个取样管(120)连通的危险气体传感器(190,200)。7.根据权利要求5所述的危险气体检测系统(100)，其中所述一个或多个传感器(115)包括围绕所述一个或多个取样...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉克西米坎特，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：