用于清洁燃气轮机燃料室构件的方法技术

一种方法，该方法用于将含有作为铁溶解剂的磷酸的化学溶液输送通过燃气轮机的正向燃烧罐中的四元环面腔室，以溶解氧化铁沉积物并由此有利于内部燃料路径的清洁。该方法使用附接到具有引流挡板的四元燃料凸缘上的清洁凸缘，该引流挡板进入四元燃料孔并且沿一个方向将清洁溶液流引导到四元环面腔室内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及氧化铁腐蚀产物的去除，且更具体地涉及ー种用于输送清洁化学品以去除可在燃气轮机中的燃料路径内形成的腐蚀物积聚的方法。
技术介绍
某些燃气轮机，例如GE构架6FA、7FA和9FA燃气轮机，具有由低碳钢构成的构件。氧化铁腐蚀产物可形成并导致铁沉积物在涡轮燃烧套管或“罐”的燃料路径或通道内部的不希望的积聚。例如，图I和2示意性地图示了ー种具有四元燃料回路(quaternary fuelcircuit)的GE燃气轮机正向燃烧罐(forward combustion can)。四元燃料气体输入孔通 向在正向燃烧罐的圆周周围延伸的四元燃料气体分配环面腔室。四元环面腔室中的燃料气体通过多个四元柱(例如，15个柱)分配到正向燃烧室内。集中在四元环面腔室中的任何氧化铁腐蚀产物可引起四元柱中的燃料气体通路的堵塞，这潜在地干扰燃烧室中的火焰模式。该阻塞会引起效率降低并引起氮氧化物排放物増加。另外，当启用四元燃料回路时ー些部位经历跳脱(trip)。当对前套管的检查表明铁沉积物积聚时，建议对四元环面进行清洁，以确保可靠的操作。如可理解的那样，四元燃料气体分配环面腔室是狭窄的通路且难以接近。目前，机械地清洁四元燃料气体分配环面腔室的方法包括切断燃料柱，接着试图通过经由燃料柱孔获得对四元环面通道的接近而用水力冲洗(hydro-blast)铁沉积物。这只能在配置用于切断并重新附接燃料柱的设备处在现场以外进行。部分地由于燃料柱移除和重新焊接，该清洁方法很耗时并且典型地花费数周来处理和恢复燃烧室。希望提供ー种快速方法，以清洁燃气轮机中的关键燃料路径，从而消除铁沉积物堵塞燃料气体通路的可能性。
技术实现思路
在一方面，本专利技术针对ー种用于传输化学溶液通过四元燃料气体分配环面腔室以溶解氧化铁沉积物并由此有利于内部燃料路径的清洁的方法。在一个实施例中，该方法清洁已聚集在燃气轮机的正向燃烧罐中的四元燃料气体分配环面腔室中的氧化铁腐蚀沉淀物，其中每个正向燃烧罐均具有四元燃料凸缘和通向四元环面腔室的四元燃料孔。该方法包括从燃气轮机移除至少ー个正向燃烧罐并将清洁凸缘附接到该罐的四元燃料凸缘上。清洁凸缘具有引流挡板，该引流挡板进入四元燃料孔并延长从四元燃料凸缘通向四元环面腔室的喉部的长度，使得挡板将喉部分为清洁溶液输入部分和清洁溶液输出部分。该方法还包括将燃烧罐连接到化学清洁系统上，该化学清洁系统具有充当用于清洁溶液的槽的化学品供应储器和从该供应储器进行抽吸的循环泵。该化学清洁系统使用具有含有铁溶解剂的合成物的清洁溶液。该方法还包括使用清洁凸缘引导清洁溶液流通过四元燃料凸缘并引导通过喉部的输入部分，使得挡板沿ー个方向将清洁溶液引导到燃烧罐的圆周周围的四元环面腔室内，其中在围绕四元环面腔室流动(navigate)后，挡板将清洁溶液引导到喉部的输出部分内并经清洁凸缘引出燃烧罐。最后，该方法包括使清洁溶液返回化学品供应储器。在阅读下文參考附图的详细说明和所附权利要求后，本专利技术及其相对于现有技术的优点将变得显而易见。附图说明通过參考下文结合附图对本专利技术的实施例进行的描述，本专利技术的上述和其它特征将变得更加明显，并且将更好地理解本专利技术本身，在附图中图I图示了 GE燃气轮机的正向燃烧罐；图2图示了图I的正向燃烧罐的放大剖视图，图示了四元燃料气体分配环面腔室；图3是用于清洁图2的四元燃料气体分配环面腔室的根据本专利技术的一个实施例的 化学清洁系统的示意图；图4是该化学清洁系统的一部分的放大视图，图示了该系统连接到正向燃烧罐的四元燃料凸缘上的清洁凸缘；以及图5是图4的清洁凸缘的透视图。附图的全部视图中对应的附图标记表示对应的零件。具体实施例方式现将在下文參考附图的详细描述中描述本专利技术，其中详细描述优选实施例以使本专利技术能够实施。尽管參考这些特定优选实施例来描述本专利技术，但应理解的是，本专利技术并不限于这些优选实施例。相反，本专利技术包括许多备选方案、改型和等效方案，如通过考虑下文的详细描述将变得显而易见的那样。単数形式“一”、“ー个”和“该”包括多个指代对象，除非在上下文中清楚地另有所指。叙述相同特征的所有范围的端点可独立地结合并且包括述及的端点。所有參考文献在此以引用的方式结合。结合数量使用的修饰语“约”包括提及的值并具有上下文所指的含义(例如，包括与特定数量的測量值相关的公差范围)。“可选的”或“可选地”意味着随后描述的事件或情形可能发生也可能不发生，或者随后指出的材料可能存在也可能不存在，并且该描述包括其中该事件或情形发生或者其中该材料存在的例子，以及其中该事件或情形不发生或者该材料不存在的例子。图I和2图示了用于燃气轮机例如GE构架6FA、7FA和9FA燃气轮机中的类型的正向燃烧罐10。典型的燃气轮机具有若干例如14个正向燃烧罐10。正向燃烧罐10具有带四元燃料气体输入孔14的四元燃料回路12，该孔14通向在正向燃烧罐10的圆周周围延伸的四元燃料气体分配环面腔室16。四元环面腔室16中的燃料气体由多个四元柱18分配到正向燃烧罐10的燃烧室内。正向燃烧罐10和四元环面腔室16的结构将为本领域的技术人员所理解并且无需在文中更详细地论述。公知铁氧化物腐蚀产物集中在四元环面腔室16中并可引起四元柱18中的燃料气体通路的堵塞。这潜在地干扰正向燃烧罐10的燃烧室中的火焰结构。本专利技术针对ー种从正向燃烧罐10的四元环面腔室16去除这些腐蚀产物的方法。根据本专利技术，正向燃烧罐10使用常规流程从燃气轮机被移除，并使用新型流程通过活动清洁单元在修理厂或现场进行清洁，使得罐10能够被清洁并在大约数天内而不是常规方法所需的数周内放回到燃气轮机上。尽管所述的本专利技术的实施例构想从涡轮移除正向燃烧罐10，但应理解的是，罐可在涡轮上的适当位置进行清洁而不偏离本专利技术的范围。一旦正向燃烧罐10已从燃气轮机被移除，就使用高压空气来吹扫单独的罐10的四元环面腔室16，以去除脱落的碎屑。通过在四元燃料输入孔14处将高压空气供应源(未示出)附接到四元燃料凸缘20上来向四元环形腔室16提供高压空气。然后如图3中所示将罐10与化学清洁系统22连接。首先可与化学清洁系统22—起使用清洁水冲洗。化学清洁系统22包含充当用于在清洁过程中使用的清洁溶液的槽的化学品供应储器24。供应储器24理想地具有至少约100加仑的容量并且还能够用于混合清洁化学品。化学溶液供应管线28中的泵26从供应储器24进行抽吸并使化学溶液循环通过化学清洁系统22。在一个实施例中，泵26可以是在头部的2英尺处具有140GPM的容量的来自Lake Forrest, IL的I ff. Grainger公司的型号为2WY27的11/2HP离心泵26。通过化学清洁系统22的流速 理想地介于约20GPM与约60GPM之间。化学品供应管线28利用连接到四元燃料凸缘20上的清洁凸缘30附接到第一燃烧罐10上。清洁凸缘30具有凸缘进ロ 32，该凸缘进ロ 32具有接纳化学溶液供应管线28的适配器。清洁凸缘30还具有凸缘出ロ 34，该凸缘出ロ 34具有连接到清洁溶液输送管线36上的适配器。如图4的示意图中所示，清洁凸缘30具有引流挡板40，该引流挡板40进入四元燃料输入孔14井延长从四元燃料凸缘20引向四元环面腔室16的喉部42的长度。引流挡板40将喉部42分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.10.09 US 12/576,5171.一种清洁已聚集在燃气轮机的正向燃烧罐中的四元燃料气体分配环面腔室中的氧化铁腐蚀沉淀物的方法，其中每个正向燃烧罐均具有四元燃料凸缘和通向所述四元环面腔室的四元燃料输入孔，所述方法包括 将清洁凸缘附接到至少ー个正向燃烧罐的所述四元燃料凸缘上，其中所述清洁凸缘具有引流挡板，所述引流挡板进入所述四元燃料输入孔并延长从所述四元燃料凸缘通向所述四元环面腔室的喉部的长度，使得所述挡板将所述喉部分为清洁溶液输入部分和清洁溶液输出部分； 将罐连接到化学清洁系统上，所述化学清洁系统包括充当用于所述清洁溶液的槽的化学品供应储器和从所述供应储器进行抽吸的循环泵； 用具有含有铁溶解剂的合成物的清洁溶液填充所述化学清洁系统； 利用所述清洁凸缘经由所述四元燃料凸缘将清洁溶液的流引导到四元环面腔室内并引导通过所述喉部的输入部分，使得所述挡板沿ー个方向将所述流引导到所述罐的圆周周围的所述四元环面腔室内，其中在围绕所述四元环面腔室流动后，所述挡板将所述清洁溶液引导到所述喉部的所述输出部分内并经所述清洁凸缘引出所述燃烧罐；以及 使所述清洁溶液返回所述化学品供应储器。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在将所述清洁溶液流引导到所述四元环面腔室内之前从所述燃气轮机移除所述正向燃烧罐。3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法还包括使用高压空气吹扫所述四元环面腔室，以去除脱落的碎屑，并在使所述清洁溶液循环前用清洁水冲洗所述四元环面腔室。4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述清洁凸缘具有将清洁溶液接收到所述燃烧罐内的凸缘进ロ和将清洁溶液弓I出所述燃烧罐的凸缘出口。5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法还包括使用挡板延长装置调节所述清洁凸缘的所述挡板的长度，使得所述挡板与所述四元环面腔室的内壁表面相接触。6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将一台或更多燃气轮机的多个燃烧罐同时连接到所述化学清洁系统上。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述燃烧罐中的至少两个被串联连接。8.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述铁溶解剂是磷酸。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述铁溶解剂是羟基こ叉ニ磷酸。10.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将所述清洁溶液的pH值维持在5. 0和5. 5的pH值之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·埃斯马赫，J·L·斯坦达，R·N·麦基恩，M·J·斯帕尔丁，E·T·亨里克森，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：