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PATENTANSPRÜ CHE
1. Verfahren zur Schaufelreinigung einer Gasturbine während des Betriebes, dadurch gekennzeichnet, dass ein feinkörniges Reinigungsmittel in die Turbinenbeschaufelung eingeblasen wird, wozu Druckluft nach dem Luftverdichter angezapft, abgekühlt, in einem Booster weiterverdichtet, mit dem Reinigungsmittel vermischt und als Transportmittel zum Einblasen des Reinigungsmittels in derTurbinenbeschaufelung benutzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Reinigungsmittel feinkörniger Kunststoff poröser Struktur in die Turbinenbeschaufelung eingeblasen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen des feinkörnigen Reinigungsmittels beschichtet werden, wobei die Beschichtung mit Phosphaten, Silikaten oder Polykondensaten vorgenommen wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das feinkörnige Reinigungsmittel in einer Flüssigkeit suspendiert wird, bevor es in die Turbinenbeschaufelung eingeleitet wird.
5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar nach dem Luftverdichter (1) einer Gasturbine eine Luftleitung (11) angeordnet ist, an welcher ein Luftkühler (12), ein Booster (13) und ein Luftbehälter (14) angeschlossen sind, und dass der Luftbehälter (14) über eine Luftleitung (21) mit einer Dosiervorrichtung (17) verbunden ist, welche über eine Reinigungsmittelleitung (23) zu einer Düse (24) führt, welche unmittelbar vor der Turbinenbeschaufelung angeordnet ist, und dass der Luftbehälter (14) über einer Druckluftleitung (35) mit einem Reinigungsmittelbehälter (16) verbunden ist.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Schaufelreinigung einer Gasturbine während des Betriebes. Sie bezieht sich ebenfalls auf eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Derartige Verfahren und Einrichtungen sind bspw. aus der DE-C 1112861 oder aus der US-A 2 689 456 bekannt.
Die im Betrieb durch die Ablagerung von unverbrennbaren Teilchen verschmutzte Turbinenbeschaufelung kann in der Regel nur bei einer abgestellten Gasturbine durch Waschen mit verschiedenen Waschmitteln gereinigt werden.
Verschiedene Verfahren zur Schaufelreinigung eines Gasturbinenverdichters während des Betriebes sind dagegen bekannt. Das Reinigen der Turbine auf die gleiche Weise stösst wegen der hohen Temperatur und des hohen Druckes vor der Turbine auf Schwierigkeiten.
Bei einer Gasturbine wird die Umgebungsluft in einem Luftverdichter verdichtet. In der nachfolgenden Brennkammer wird ein flüssiger oder gasförmiger Brennstoff mit dem Luftstrom vermischt und verbrannt. Die Umgebungsluft enthält Staub, welcher sich an den Verdichterschaufeln teilweise ablagert und eine Verminderung der Luftdurchflussmenge des Verdichters verursacht. Flüssige Brennstoffe enthalten oft Verunreinigungen und evtl. Additive, die sich als unverbrennbare Teilchen an den Turbinenschaufeln ablagern.
Sowohl die erwähnte verminderte Luftdurchflussmenge als auch verschmutzte Turbinenschaufeln senken den thermischen Wirkungsgrad und die Nutzleistung einer Gasturbinenanlage. Um diesen ungünstigen Einfluss zu vermindern, werden die Gasturbinen in gewissen Zeitabständen gereinigt.
Wenn eine Gasturbinenanlage bei der Reinigung abgestellt werden muss, bedeutet das, dass die Anlage für längere Zeit ausser Betrieb bleibt, wodurch die Verfügbarkeit der Anlage sowie die jährlichen Energiegestehungskosten negativ beeinflusst werden.
Da die Verschmutzung des Luftverdichters durch staubige Luft und die der Turbine durch verunreinigten oder mit Additiven belasteten Brennstoff verursacht werden, sind die optimalen Reinigungsintervalle des Luftverdichters unabhängig von jenen der Turbine. Die Verschmutzung des Luftverdichters sowie der Turbine lassen sich bei der Verwendung eines Anlagenprozessrechners numerisch ausdrücken und zeitlich registrieren. Auf Grund dieser Daten lassen sich die wirtschaftlich optimalen Reinigungsintervalle bestimmen.
Deswegen ist es betriebstechnisch sehr nützlich, wenn eine Gasturbinenanlage mit einer Einrichtung zur Schaufelreinigung des Luftverdichters sowie einer separaten Einrichtung zur Schaufelreinigung der Turbine versehen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, mit welcher eine Gasturbine während des Betriebes bei jedem Lastpunkt gereinigt werden kann.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erzielt, dass ein feinkörniges Reinigungsmittel in die Turbinenbeschaufelung eingeblasen wird, wozu Druckluft nach dem Luftverdichter angezapft, abgekühlt, in einem Booster weiterverdichtet, mit dem Reinigungsmittel vermischt und als Transportmittel zum Einblasen des Reinigungsmittels in der Turbinenbeschaufelung benutzt wird.
Eine erfindungsgemässe Einrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass unmittelbar nach dem Luftverdichter einer Gasturbine eine Luftleitung angeordnet ist, an welcher ein Luftkühler, ein Booster und ein Luftbehälter angeschlossen sind und dass der Luftbehälter über eine Luftleitung weiter mit einer Dosiervorrichtung verbunden ist, welche über eine Reinigungsmittelleitung mit einer Düse verbunden ist, wobei die Düse unmittelbar vor der Turbinenbeschaufelung angeordnet ist und dass der Luftbehälter über eine Druckluftleitung mit einem Reinigungsmittelbehälter verbunden ist.
Eine derartige Einrichtung zur Schaufelreinigung einer Gasturbine während des Betriebes kann entweder manuell oder in Abhängigkeit vom Verschmutzungsgrad selbsttätig gesteuert werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt:
Es zeigen:
Fig. 1 eine Gasturbine im Längsschnitt mit schematisch dargestellter Einrichtung;
Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie A-A in Fig. 1.
Die Strömungsrichtungen des Arbeitsmittels und des Reinigungsmittels sind mit Pfeilen bezeichnet. Erfindungsunwesentliche Teile der Anlage wie beispielsweise Gasturbinengenerator, Turbinenabgaskanal, Fundamente, Konsolen und Befestigungselemente sind weggelassen.
Die in Fig. 1 dargestellte Gasturbine besteht im wesentlichen aus einem Luftverdichter 1 und einer Turbine 3, die durch eine Zwischenwelle 4 zusammengekoppelt und in den seitlich angeordneten Lagern 5 abgestützt sind. Der Luftverdichter ist mit einer Beschaufelung 6 und die Turbine 3 mit einer Beschaufelung 10 versehen. In einem Gasturbinengehäuse 29 sind Brennkammern 9 rotationssymmetrisch angeordnet. Eine jede Brennkammer 9 ist mit einem Brenner 8, einem Brennraum 2 und einer Brennstoffleitung 7, sowie einer Düse 24 und einer Reinigungsmittelleitung 23 versehen. Vor dem Luftverdichter ist ein Luftansaugkanal 36 und nach der Turbine ein Abgaskanal 37 angeordnet. An der Turbinenwelle ist eine Kupplung 26 zur Übertragung der Nutzleistung angeordnet.
Die Wirkungsweise einer Gasturbine ist bekannt und sei im folgenden kurz in Erinnerung gerufen:
Der Brennstoff wird der Brennkammer durch die Brennstoffleitung 7 zugeführt und im Brenner 8 verbrannt. Die Aussenwand der Brennkammer 9 schützt das Gasturbinengehäuse 29 vor Überhitzung. Die Verbrennungsluft strömt durch den Luftansaugkanal 36 zur Luftverdichterbeschaufelung 6. Die verdichtete Luft strömt nach dem Luftverdichter in die Brennkammer 9 und ermöglicht die Verbrennung des Brennstoffes im Brennraum 2. Das heisse Verbrennungsgas strömt zu der Turbinenbeschaufelung 10, in der es sich unter Abgabe von Leistung entspannt und anschliessend durch den Abgaskanal 37 in die Atmosphäre ausgestossen wird. Die Nutzleistung der Gasturbine wird über der Kupplung 26 an eine nicht dargestellte Nutzmaschine, beispielsweise einen Generator übertragen.
An die Gasturbine ist eine erfindungsgemässe Schaufelreinigungsanlage, im wesentlichen bestehend aus einem Luftkühler 12, einem Booster 13, einem Luftbehälter 14 und einer Dosiervorrichtung 17 zum Dosieren eines Reinigungsmittels angeschlossen. Bei der gezeigten Ausführung mit mehreren Brennkammern 9 ist jede Brennkammer mit eigener Dosiervorrichtung ausgerüstet. Die Schaufelreinigungsanlage ist über eine Luftleitung 11 und eine Reinigungsmittelleitung 23 mit der Gasturbine verbunden. In der Luftleitung 11 sind der Luftkühler 12, der Booster 13 und eine Rückschlagklappe 25 nacheinander angeordnet. Der Luftkühler ist mit einer Kühlwasserschlange 30 versehen.
Die Luftleitung 11 mündet schliesslich in einen mit einem Sicherheitsventil 15 versehenen Luftbehälter 14. Vom Luftbehälter 14 führen eine Druckluftleitung 35 und eine Transportluftleitung 21 ab. In der Transportluftleitung 21, die in eine Dosiervorrichtung mündet, ist ein durch einen Steuerungsnocken 19 steuerbares Ventil angeordnet. In der Druckluftleitung 35, die in einen Behälter 16 mündet, ist ein gesteuertes Druckluftventil 34 angeordnet. Oberhalb des Behälters 16 ist ein Fülltrichter 31 vorgesehen, der an seiner tiefsten Stelle mit einem Ventil 32 versehen ist und in den Behälter 16 einmündet. Das Ventil 32 ist mit dem Druckluftventil 34 über einen zweiarmigen Hebel 33, der an der Wand des Fülltrichters 31 gelagert ist, zusammengekoppelt. Im Behälter 16 befindet sich während des Betriebes der Gasturbine ein Reinigungsmittel 22.
Der Behälter 16 ist mit einer Dosiervorrichtung 17, bestehend aus einem Rotor 27, einem Antriebsmotor 18 und einer Welle 38 versehen. Auf dem freien Ende der Welle 38 ist der Steuerungsnocken 19 befestigt. Im Rotor 27 sind Hohlräume 28 zum Dosieren des Reinigungsmittels 22 versehen. Aus der Dosiervorrichtung 17 führt schliesslich eine Reinigungsmittelleitung 23 zu der Gasturbine und endet mit einer Düse 24 an der Austrittseite der Brennkammer 9, unmittelbar vor der Turbinenbeschaufelung 10.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Einrichtung zur Schaufelreinigung geht aus folgendem hervor:
Die Druckluft für die Reinigungseinrichtung wird stromabwärts des Luftverdichters 1 entnommen und durch die Luftleitung 11 dem Luftkühler 12 zugeführt, im Booster 13 auf einen höheren Druck verdichtet und im Behälter 14 gespeichert. Das Sicherheitsventil 15 schützt den Behälter 14 vor Überdruck. Das Reinigungsmittel 22 wird durch den Fülltrichter 31 und das Ventil 32 in den Reinigungsmittelbehälter 16 eingeführt. Zu diesem Zweck wird das Ventil 32 geöffnet und über dem Ventilhebel 33 das Druckluftventil 34 geschlossen, wodurch der Luftdruck im Reinigungsmittelbehälter abgebaut wird. Nachdem der Reinigungsmittelbehälter 16 gefüllt ist, schliesst man mit dem Ventilhebel 33 das Ventil 32 und öffnet gleichzeitig das Druckluftventil 34.
Der Reinigungsmittelbehälter 16 wird mit der Druckluft aufgeladen, wodurch das Einschleusen von Reinigungsmittel in die Hohlräume 28 erleichtert wird (Fig. 2). Mittels dem mit dem Antriebsmotor 18 angetriebenen Rotor 27 wird das Reinigungsmittel in die Reinigungsmittelleitung 23 hinein dosiert. Der an der Welle 38 des Rotors 27 angebrachte Nocken 19 steuert hierbei das Öffnen oder Schliessen des Luftventils 20.
Das Reinigungsmittel 22 füllt den Hohlraum 28 in der oberen Position, der Rotor 27 dreht sich danach um 1 80"C, das Luftventil 20 ist in diesem Moment offen und die Druckluft fördert mit hoher Geschwindigkeit das Reinigungsmittel durch die Reinigungsmittelleitung 23 und die Düsen 24 unmittelbar vor die Turbinenbeschaufelung 10. Das Reinigungsmittel wird durch die heissen Gase zusätzlich beschleunigt und durch Aufprall auf die Leit- und Laufschaufeln wird der abgelagerte Belag entfernt. Das Reinigungsmittel wird zeitlich intermittierend den einzelnen Brennkammern zugeführt.
Neben den Eigenschaften des Reinigungsmittels, dessen Härte und Korngrösse so angepasst werden, dass keine Erosion des Schaufelmaterials stattfindet, ist seine Einführung in die Turbinenbeschaufelung wichtig. Die Düsen 24 müssen so angeordnet werden, dass ein optimaler Reinigungseffekt aller Leit- und Laufschaufeln erreicht wird. Von Vorteil ist es, wenn der Reinigungsmittelstrahl sowohl eine Radialkomponente in Richtung der Rotorachse als auch eine Tangentialkomponente aufweist. Wenn die Reinigungseinrichtung bei einer Gasturbine mit nur einer Brennkammer angewendet wird, erfolgt die Einführung des Reinigungsmittels in den Stutzen vor der Turbinenbeschaufelung oder unmittelbar in die Brennkammer an einer geeigneten Stelle.
Die erfindungsgemässe Reinigungseinrichtung arbeitet sowohl mit trockenen als auch mit suspendierten Reinigungsmitteln.
Als Reinigungsmittel werden Körner, Sände und Pulver verwendet und bezüglich der Härte und der Korngrösse an die Intensität und Art der Verschmutzung sowie an das Schaufelmaterial angepasst.
Es werden organische natürliche oder synthetische Stoffe verwendet, welche durch Imprägnierung oder Beschichtung schwer brennbar gemacht werden. Die Beschichtung kann auf anorganischer oder organischer Basis sein. Beispielsweise können zu diesem Zweck Phosphate, Silikate oder Polykondensate verwendet werden. Ebenso können als Reinigungsmittel anorganische Stoffe niedriger Härte, beispielsweise Kalk, Dolomit, Quarz oder Magnesiumoxid benutzt werden.
Um die Dichte, Härte und mechanische Festigkeit der Körner und damit die Erosionswirkung des Reinigungsmittels an den Turbinenschaufeln herabzusetzen, können Kunststoffe mit poröser Struktur benutzt werden.
Um die Reinigungswirkung zu verbessern, können verschiedene Reinigungsmittel zusammen vermischt werden.
Eine weitere Möglichkeit ist, dass die feinkörnigen Teilchen des Reinigungsmittels supendiert in einer Flüssigkeit eingesprüht werden. Die Härte der Teilchen umfasst den Bereich von 1 bis 8 Mohs'scher Härte. Die Korngrösse des Reinigungsmittels ist umgekehrt proportional seiner Härte und beträgt ca. 1-500 um.
Um eine Überhitzung und Oxidation des Reinigungsmittels zu vermindern, müssen die Körner am Flammenende in die Brennkammer eingeführt werden. Die Verweilzeit der Körner in der Turbine beträgt weniger als 0,05 sec.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das in der Zeichnung gezeigte und das Beschriebene beschränkt. Es könnte beispielsweise das Reinigungsmittel statt durch die gezeigte Dosierungsvorrichtung 17 auch durch auf entsprechende Weise gesteuerte Ventile den Düsen 24 zugeführt werden.
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PATENT CLAIMS
1. Method for cleaning the blades of a gas turbine during operation, characterized in that a fine-grained cleaning agent is blown into the turbine blading, for which compressed air is tapped after the air compressor, cooled, further compressed in a booster, mixed with the cleaning agent and as a means of transport for blowing the cleaning agent in the turbine blading is used.
2. The method according to claim 1, characterized in that as a cleaning agent fine-grained plastic porous structure is blown into the turbine blades.
3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the particles of the fine-grained cleaning agent are coated, the coating being carried out with phosphates, silicates or polycondensates.
4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the fine-grained cleaning agent is suspended in a liquid before it is introduced into the turbine blades.
5. Device for performing the method according to claim 1, characterized in that an air line (11) is arranged immediately after the air compressor (1) of a gas turbine, on which an air cooler (12), a booster (13) and an air container (14 ) are connected, and that the air container (14) is connected via an air line (21) to a metering device (17) which leads via a cleaning agent line (23) to a nozzle (24) which is arranged directly in front of the turbine blading, and that the air container (14) is connected to a detergent container (16) via a compressed air line (35).
The invention relates to a method for cleaning the blades of a gas turbine during operation. It also relates to a facility for carrying out the method.
Such methods and devices are known, for example, from DE-C 1112861 or from US-A 2 689 456.
Turbine blading that is contaminated during operation by the deposition of incombustible particles can generally only be cleaned by washing with various detergents when the gas turbine is switched off.
In contrast, various methods for cleaning the blades of a gas turbine compressor during operation are known. Cleaning the turbine in the same way is difficult due to the high temperature and pressure in front of the turbine.
In a gas turbine, the ambient air is compressed in an air compressor. In the subsequent combustion chamber, a liquid or gaseous fuel is mixed with the air stream and burned. The ambient air contains dust, which is partially deposited on the compressor blades and causes a reduction in the air flow rate of the compressor. Liquid fuels often contain impurities and possibly additives that are deposited as incombustible particles on the turbine blades.
Both the aforementioned reduced air flow rate and contaminated turbine blades reduce the thermal efficiency and the useful output of a gas turbine system. In order to reduce this unfavorable influence, the gas turbines are cleaned at certain intervals.
If a gas turbine plant has to be shut down during cleaning, this means that the plant remains out of operation for a long time, which negatively affects the availability of the plant and the annual energy production costs.
Since the air compressor is contaminated by dusty air and the turbine by contaminated or additive-laden fuel, the optimal cleaning intervals of the air compressor are independent of those of the turbine. The pollution of the air compressor and the turbine can be expressed numerically and recorded over time when using a system process computer. The economically optimal cleaning intervals can be determined on the basis of this data.
It is therefore very useful from an operational point of view if a gas turbine system is provided with a device for cleaning the blades of the air compressor and a separate device for cleaning the blades of the turbine.
The invention is based on the object of providing a method and a device with which a gas turbine can be cleaned at any load point during operation.
According to the invention, this is achieved in that a fine-grained cleaning agent is blown into the turbine blading, for which compressed air is tapped after the air compressor, cooled, further compressed in a booster, mixed with the cleaning agent and used as a means of transport for blowing the cleaning agent into the turbine blading.
A device according to the invention is characterized in that an air line is arranged immediately after the air compressor of a gas turbine, to which an air cooler, a booster and an air tank are connected, and that the air tank is further connected via an air line to a metering device which is connected via a cleaning agent line is connected to a nozzle, the nozzle being arranged directly in front of the turbine blades and the air container being connected to a detergent container via a compressed air line.
Such a device for cleaning the blades of a gas turbine during operation can be controlled automatically either manually or depending on the degree of contamination.
An exemplary embodiment of the invention is shown in simplified form in the drawing:
Show it:
Figure 1 is a gas turbine in longitudinal section with a schematically illustrated device.
FIG. 2 shows a cross section along line A-A in FIG. 1.
The directions of flow of the working fluid and the cleaning agent are indicated by arrows. Parts of the system which are not essential to the invention, such as, for example, a gas turbine generator, turbine exhaust gas duct, foundations, brackets and fastening elements are omitted.
The gas turbine shown in Fig. 1 consists essentially of an air compressor 1 and a turbine 3, which are coupled together by an intermediate shaft 4 and supported in the laterally arranged bearings 5. The air compressor is provided with blading 6 and the turbine 3 with blading 10. Combustion chambers 9 are arranged rotationally symmetrically in a gas turbine housing 29. Each combustion chamber 9 is provided with a burner 8, a combustion chamber 2 and a fuel line 7, as well as a nozzle 24 and a cleaning agent line 23. An air intake duct 36 is arranged in front of the air compressor and an exhaust duct 37 is arranged after the turbine. A clutch 26 for transmitting the useful power is arranged on the turbine shaft.
The mode of operation of a gas turbine is known and is briefly recalled below:
The fuel is fed to the combustion chamber through the fuel line 7 and burned in the burner 8. The outer wall of the combustion chamber 9 protects the gas turbine casing 29 from overheating. The combustion air flows through the air intake duct 36 to the air compressor blading 6. The compressed air flows after the air compressor into the combustion chamber 9 and enables the combustion of the fuel in the combustion chamber 2. The hot combustion gas flows to the turbine blading 10, in which it relaxes with the output of power and then is expelled through the exhaust duct 37 into the atmosphere. The useful power of the gas turbine is transmitted via the clutch 26 to a commercial machine, not shown, for example a generator.
A blade cleaning system according to the invention, consisting essentially of an air cooler 12, a booster 13, an air container 14 and a metering device 17 for metering a cleaning agent, is connected to the gas turbine. In the embodiment shown with several combustion chambers 9, each combustion chamber is equipped with its own metering device. The blade cleaning system is connected to the gas turbine via an air line 11 and a cleaning agent line 23. The air cooler 12, the booster 13 and a non-return valve 25 are arranged in succession in the air line 11. The air cooler is provided with a cooling water coil 30.
The air line 11 finally opens into an air container 14 provided with a safety valve 15. A compressed air line 35 and a transport air line 21 lead from the air container 14. A valve which can be controlled by a control cam 19 is arranged in the transport air line 21, which opens into a metering device. In the compressed air line 35, which opens into a container 16, a controlled compressed air valve 34 is arranged. A hopper 31 is provided above the container 16, which is provided with a valve 32 at its lowest point and opens into the container 16. The valve 32 is coupled to the compressed air valve 34 via a two-armed lever 33 which is mounted on the wall of the filling funnel 31. A cleaning agent 22 is located in the container 16 during operation of the gas turbine.
The container 16 is provided with a metering device 17, consisting of a rotor 27, a drive motor 18 and a shaft 38. The control cam 19 is attached to the free end of the shaft 38. Cavities 28 for metering the cleaning agent 22 are provided in the rotor 27. Finally, a cleaning agent line 23 leads from the metering device 17 to the gas turbine and ends with a nozzle 24 on the outlet side of the combustion chamber 9, immediately before the turbine blading 10.
The mode of operation of the device for blade cleaning according to the invention can be seen from the following:
The compressed air for the cleaning device is taken downstream of the air compressor 1 and fed to the air cooler 12 through the air line 11, compressed to a higher pressure in the booster 13 and stored in the container 14. The safety valve 15 protects the container 14 from excess pressure. The cleaning agent 22 is introduced through the filling funnel 31 and the valve 32 into the cleaning agent container 16. For this purpose, the valve 32 is opened and the compressed air valve 34 is closed via the valve lever 33, as a result of which the air pressure in the detergent container is reduced. After the detergent container 16 is filled, the valve 32 is closed with the valve lever 33 and the compressed air valve 34 is opened at the same time.
The detergent container 16 is charged with the compressed air, which facilitates the introduction of detergent into the cavities 28 (FIG. 2). The detergent is metered into the detergent line 23 by means of the rotor 27 driven by the drive motor 18. The cam 19 attached to the shaft 38 of the rotor 27 controls the opening or closing of the air valve 20.
The cleaning agent 22 fills the cavity 28 in the upper position, the rotor 27 then rotates by 180.degree. C., the air valve 20 is open at this moment and the compressed air conveys the cleaning agent through the cleaning agent line 23 and the nozzles 24 directly at high speed in front of the turbine blading 10. The cleaning agent is additionally accelerated by the hot gases and the deposited deposit is removed by impact on the guide and rotor blades, and the cleaning agent is fed to the individual combustion chambers intermittently.
In addition to the properties of the cleaning agent, whose hardness and grain size are adjusted so that there is no erosion of the blade material, its introduction to turbine blading is important. The nozzles 24 must be arranged in such a way that an optimal cleaning effect of all guide and rotor blades is achieved. It is advantageous if the cleaning agent jet has both a radial component in the direction of the rotor axis and a tangential component. If the cleaning device is used in a gas turbine with only one combustion chamber, the cleaning agent is introduced into the nozzle before the turbine blading or directly into the combustion chamber at a suitable location.
The cleaning device according to the invention works both with dry and with suspended cleaning agents.
Grains, sands and powder are used as cleaning agents and their hardness and grain size are adapted to the intensity and type of contamination as well as the blade material.
Organic natural or synthetic substances are used, which are made difficult to burn by impregnation or coating. The coating can be inorganic or organic. For example, phosphates, silicates or polycondensates can be used for this purpose. Inorganic substances of low hardness, for example lime, dolomite, quartz or magnesium oxide, can also be used as cleaning agents.
To reduce the density, hardness and mechanical strength of the grains and thus the erosion effect of the cleaning agent on the turbine blades, plastics with a porous structure can be used.
Various cleaning agents can be mixed together to improve the cleaning effect.
Another possibility is that the fine-grained particles of the detergent are sprayed into a liquid suspended. The hardness of the particles ranges from 1 to 8 Mohs' hardness. The grain size of the cleaning agent is inversely proportional to its hardness and is approx. 1-500 µm.
In order to reduce overheating and oxidation of the cleaning agent, the grains must be inserted into the combustion chamber at the end of the flame. The residence time of the grains in the turbine is less than 0.05 seconds.
Of course, the invention is not limited to that shown in the drawing and that described. For example, instead of the dosing device 17 shown, the cleaning agent could also be supplied to the nozzles 24 by valves controlled in a corresponding manner.