CH703493B1 - Systeme und Verfahren zum Überwachen korrosiver Verunreinigungen, die mit flüssigem Brennstoff einhergehen. - Google Patents

Systeme und Verfahren zum Überwachen korrosiver Verunreinigungen, die mit flüssigem Brennstoff einhergehen. Download PDF

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CH703493B1
CH703493B1 CH01232/11A CH12322011A CH703493B1 CH 703493 B1 CH703493 B1 CH 703493B1 CH 01232/11 A CH01232/11 A CH 01232/11A CH 12322011 A CH12322011 A CH 12322011A CH 703493 B1 CH703493 B1 CH 703493B1
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Abstract

Die vorliegende Erfindung umfasst Systeme und Verfahren zum Überwachen korrosiver Verunreinigungen, die mit flüssigem Brennstoff einhergehen. Das Verfahren umfasst das Überwachen korrosiver Verunreinigungen, die mit flüssigem Brennstoff in einem Brennstoff-Zufuhrsystem einer Gasturbine einhergehen, unter Verwendung eines oder mehrerer Linearpolarisations-Widerstands-Sensoren zur Online-Realzeit-Korrosionsmessung von Flüssigbrennstoffen, die in dem Brennstoff-Zufuhrsystem angeordnet sind, das zumindest teilweise auf der Überwachung beruhende Vorhersagen eines kumulativen Niveaus der Korrosion einer oder mehrerer Heiss-Gaspfad-Komponenten, die mit einer Gasturbine verbunden sind, und das Ausgeben von Information, die mit dem Überwachen einhergeht.

Description

Gebiet der Erfindung
[0001] Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf das Überwachen und Vorhersagen der Korrosivität flüssigen Brennstoffes zum Einsatz in Gasturbinen.
Hintergrund der Erfindung
[0002] Gewisse Brennstoff-Verunreinigungen können Korrosion in Komponenten beschleunigen, die mit einer Gasturbine einhergehen. Flüssige Brennstoffe, die zur Verbrennung in Gasturbinen eingesetzt werden, schliessen typischerweise Destillate und Asche enthaltende Brennstoffe auf Kohlenwasserstoff-Grundlage ein. Verunreinigungen können in dem Brennstoff vorhanden sein und eine Verschlechterung von Tanks, Rohren, Ventilen, Legierungsüberzügen und anderen Komponenten verursachen, die mit der Zuführung von Brennstoff und dem Betrieb der Gasturbine verbunden sind. Salzwasser, Schwefel, Natrium, Vanadium, Kalium, Calcium, Blei usw. können allein oder in Kombination zur Verursachung von Korrosion wirken. So können, z.B., Oxide von Schwefel und Vanadium mit anderen Verunreinigungen unter Bildung von Sulfaten und Vanadaten reagieren, die bei hohen Temperaturen korrosiv sind.
[0003] Die Anwesenheit von Verunreinigungen in Brennstoff kann typischerweise schützende Oxidschichten auf der Oberfläche von Gasturbinen-Komponenten, wie Brennern, Übergangsstücken, Turbinenschaufeln und anderen Komponenten im heissen Gaspfad (HGP) beschädigen. Weiter können Verunreinigungen in der Kompressor-Einlassluft, injiziertem Dampf und Wasser signifikant zur Korrosion beitragen. Exzessive Korrosion kann zum Versagen von Komponenten führen, was zu einem Ersatz wichtiger Turbinenkomponenten, kostspieligen Reparaturen und signifikanter Zeit führt, während der die Maschine abgeschaltet ist. Geringe Mengen gewisser korrosiver Elemente (ein Teil pro Million oder mehr) in dem Brennstoff genügen, um Hitzekorrosion zu verursachen.
[0004] Das Nachweisen und Quantifizieren der vollen Menge von Verunreinigungen flüssigen Brennstoffes in ihrer elementaren Form auf Grundlage einer kontinuierlichen Online-Realzeit ist technologisch herausfordernd und wurde durch Umwandlung von Verfahren im Laboratoriumsmassstab zu im Freien einsetzbarer Ausrüstung, einschliesslich Röntgenfluoreszenz (XRF), pulsierter Neutronenaktivierungsanalyse (PNAA), Atomemissionsspektroskopie mit rotierender Scheibenelektrode (RDE-AES), paramagnetischer Elektronenresonanz (EPR) und induktiv gekoppeltem Plasma (ICP) untersucht. Die führende Technologie für diese Art von Messung ist XRF, für die verschiedene Verkäufer Online-Realzeit-Systeme geliefert haben, die in der Lage sind, flüssige Brennstoffe auf Kohlenwasserstoff-Grundlage zu messen, wobei der primäre Fokus beim Messen von Schwefel in Raffineriebrennstoff zur Erzielung von Diesel mit ultrageringem Schwefel gerichtet ist. Diese Online-XRF-Systeme können in der Lage sein, Schwermetall-Verunreinigungen (Vanadium und Blei) bis zu Niveaus von einzelnen Teilen pro Million nachzuweisen, doch scheinen diese XRF-Systeme nicht in der Lage zu sein, die leichteren Metalle (Natrium, Kalium oder Calcium) bei geringen Niveaus nachzuweisen.
[0005] Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht daher darin, ein Verfahren und ein System bereitzustellen, welche die volle Menge von Verunreinigungen in flüssigem Brennstoff in ihrer elementaren Form auf Grundlage einer kontinuierlichen Online-Realzeit überwachen und vorhersagen.
Kurze Zusammenfassung der Erfindung
[0006] Einige oder alle der obigen Probleme werden durch die vorliegende Erfindung gelöst. Die Erfindung betrifft Systeme und Verfahren zum Überwachen von korrosiven Verunreinigungen, die mit flüssigem Brennstoff einhergehen.
[0007] Gemäss der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Überwachen, Vorhersagen und vorzugsweisen Vorbeugen von Korrosion geschaffen. Das Verfahren umfasst das Überwachen von korrosiven Verunreinigungen, die mit flüssigem Brennstoff in einem Brennstoff-Zufuhrsystem einer Gasturbine einhergehen, unter Verwendung eines oder mehrerer Linearpolarisations-Widerstands (LPR)-Sensoren zur Online-Realzeit-Korrosionsmessung von Flüssigbrennstoffen, die in dem Brennstoff-Zufuhrsystem angeordnet sind, das Vorhersagen, zumindest teilweise auf der Grundlage des Überwachens eines kumulativen Niveaus der Korrosion von einer oder mehreren Heiss-Gaspfad-Komponenten, die mit einer Gasturbine verbunden sind, und das Ausgeben von Information, die mit dem Überwachen einhergeht.
[0008] Gemäss der vorliegenden Erfindung wird ein System zum Überwachen und Vorhersagen von Korrosion bereitgestellt. Das System umfasst eine Gasturbine, mindestens eine Brennstoff-Zufuhrleitung zum Liefern flüssigen Brennstoffes zur Gasturbine, einen oder mehrere Linearpolarisations-Widerstands (LPR)-Sensoren zur Online-Realzeit-Korrosionsmessung von Flüssigbrennstoffen in Verbindung mit der mindestens einen Brennstoff-Zufuhrleitung, mindestens einen Speicher zum Speichern von Daten und von computerausführbaren Instruktionen und mindestens einen Prozessor zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1.
[0009] Die eine oder mehreren Komponenten umfassen wenigstens eine von einem Flüssigbrennstoff-Tank, Flüssigbrennstoff-Rohr und Komponenten des heissen Gaspfades, die mit der Gasturbine verbunden sind.
[0010] Diese und andere Eigenschaften, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden, wenn die folgende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen gelesen wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0011] Es wird nun Bezug genommen auf die beigefügten Tabellen und Zeichnungen, die nicht notwendigerweise massstabgerecht gezeichnet sind und worin: <tb>Fig. 1<SEP>ein Blockdiagramm eines veranschaulichenden Systems zum Überwachen und Vorhersagen von Korrosion gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist, <tb>Fig. 2<SEP>ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
[0012] Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung vollständiger beschrieben. Diese Erfindung kann jedoch in vielen verschiedenen Formen verkörpert sein und sollte nicht als auf die hierin ausgeführten Ausführungsformen beschränkt angesehen werden. Diese Ausführungsformen werden vielmehr dafür angegeben, dass die Offenbarung gründlich und vollständig ist und dem Fachmann den Umfang der Erfindung verdeutlichen. Gleiche Bezugsziffern beziehen sich durchgehend auf gleiche Elemente. Gewisse Ausführungsformen der Erfindung können das Messen der Korrosivität in flüssigen Brennstoffen von Gasturbinen ermöglichen.
[0013] Die Erfindung umfasst Online-Realzeit-Korrosionsmessungen von Flüssigbrennstoffen von Gasturbinen, z.B., um die dazugehörige Hitzekorrosion, die nach der Brennstoff-Verbrennung an Komponenten des heissen Gaspfades (HGP) auftreten können, zu bestimmen, aufzuzeichnen und deren Trend angeben. Gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung werden Korrosionssensoren mit linearem Polarisationswiderstand (LPR) eingesetzt, um flüssigen Brennstoff in Rohren zu überwachen, die den Brennstoff den Brennern der Gasturbine zuführen. Gewisse Ausführungsformen der Erfindung verwenden LPR-Sensorkorrosionsraten und Elektrodenmaterial-Eigenschaften, um die Korrosivität des Gasturbinen-Brennstoffes festzustellen. Die Information von den LPR-Sensoren kann in Verbindung mit Information benutzt werden, die von Wassersensoren, Dichtesensoren und/oder Viskositätssensoren erhalten wird, um Änderungen zu charakterisieren und festzustellen, die sich auf die Anwesenheit korrosiver Verunreinigungen im Brennstoff beziehen. Diese Korrosivitäts-Information kann benutzt werden, die kumulative HGP-Korrosionsbeschädigung zu bestimmen, die aufgrund der Brennstoff-Verbrennung auftritt.
[0014] In der vorliegenden Erfindung verwenden die LPR-Sensoren mehrere Elektroden in direktem Kontakt mit der Flüssigkeit. Die LPR-Elektroden können sich verbrauchendes Elektrodenmaterial einschliessen, das an das Rohr- oder Gasturbinematerial angepasst ist, sodass die Korrosionsverschlechterung im Laufe der Zeit, wie durch die Korrosivität des Brennstoffes verursacht, in Beziehung gesetzt werden kann mit der Anregung und dem Abbau des Elektrodenmaterials. Die LPR-Sensoren können eine allgemeine Korrosionsrate, eine lokalisierte Grübchenkorrosionsfaktorrate und/oder andere Parameter messen, die in Beziehung stehen zur Korrosionsmessung. So können z.B. Messungen der harmonischen Verzerrung oder einer Stern-Geary-Konstante benutzt werden, um die Integrität der Sensorsignale zu bestimmen.
[0015] Gemäss der Erfindung werden LPR-Sensoren in dem flüssigen Brennstoff der Gasturbine zum Messen spezifischer korrosiver Verbindungen (z.B. Salzwasser, das in erster Linie aus Natrium besteht) benutzt, die, wenn sie verbrannt werden, die Hitzekorrosion in dem HGP verursachen könnten. Gemäss einer beispielhaften Ausführungsform kann das Überwachen und Bestimmen des Trends der Korrosivität durch die verschiedenen LPR-Sensor-Korrosionsraten benutzt werden zum Entwickeln von Transferfunktionen, die die Brennstoff-Korrosivität mit der akkumulierten Hitzekorrosion in dem HGP der Gasturbine in Beziehung setzen. Mehrere LPR-Sensoren, die verschiedene Elektrodenmaterialien benutzen, können eingesetzt werden, um die interessierenden korrosiven Elemente zu charakterisieren und nachzuweisen.
[0016] Gewisse beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung können eine oder mehrere von folgenden Aufgaben einschliessen: (1) Identifizieren des richtigen LPR-Sensor-Elektrodenmaterials zur Wechselwirkung mit den Flüssigbrennstoff-Verunreinigungen, die Hitzekorrosion verursachen; (2) Anordnen des LPR-Sensors an der richtigen Stelle und in der richtigen Orientierung innerhalb des Flüssigbrennstoffstromes zum Sicherstellen, dass das Elektrodenmaterial mit den Verunreinigungen in Wechselwirkung tritt; (3) Feststellen der Korrosivität des Flüssigbrennstoffes auf der Grundlage von LPR-Sensormessungen; (4) Vorhersagen der stromabwärts stattfindenden Auswirkung der Brennstoff-Korrosivität auf die HGP-Hitzekorrosion; (5) Aufzeichnen und Trendbestimmen der vorhergesagten Hitzekorrosion zum Bestimmen der kumulativen Wirkung auf den HGP und (6) Begründen von Instandhaltungsfaktoren und HGP-Komponenten-Lebensdauerfeststellungen auf der Grundlage von Messungen. In gewissen beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung werden in Reaktion auf die LPR-Messungen Korrosionsinhibitoren in die Brennstoff-Zufuhrleitungen injiziert.
[0017] Gemäss der Erfindung können verschiedene Sensoren, Brennstoff-Zufuhrleitungen, Regler und Prozessoren zum Überwachen, Vorhersagen und Feststellen der Korrosion benutzt werden und werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben.
[0018] Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 100 zum Überwachen und Vorhersagen von Korrosion gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Das System 100 kann einen Regler 102 einschliessen, der einen Speicher 104, einen oder mehrere Prozessoren 106, ein oder mehrere Eingabe/Ausgabe-Interfaces 108 und/oder ein oder mehrere Netzwerk-Interfaces 110 einschliessen kann. Gemäss beispielhaften Ausführungsformen kann der Speicher 104 ein Betriebssystem (OS) 112 und Daten 114 einschliessen. Der Speicher 104 kann auch computerausführbare Module zum Verarbeiten von Eingabe und Daten einschliessen. So kann z.B. der Speicher 104 ein Vorhersagemodul 116, ein Trendmodul 118 und ein Abhilfemodul 120 einschliessen.
[0019] In der vorliegenden Erfindung kann das System 100 einen oder mehrere Sensoren 122 in Verbindung mit Brennstoff einschliessen, der (durch eine oder mehrere Brennstoff-Zufuhrleitungen 124) einer Gasturbine 126 zugeführt wird. Gewisse Ausführungsformen der Erfindung können einen Brennstoffzufuhr-Sensor 130 im Tank in Verbindung mit Brennstoff einschliessen, der, z.B., in einem Brennstofftank 128 gelagert wird. Beispielsweise kann das System 100 einen oder mehrere Korrosionsinhibitions-Injektoren 132 zum Abgeben von Korrosionsinhibitoren in die Brennstoffleitungen 124 einschliessen. In gewissen beispielhaften Ausführungsformen kann der Korrosionsinhibitor regelbar, zumindest teilweise, in Reaktion auf Messungen durch die Sensoren 122, 130 oder durch Regelsignale, die durch das Abhilfemodul 120 bereitgestellt werden, in die Brennstoffleitungen 124 abgegeben werden.
[0020] Beispielsweise kann ein Regler 102 Sensor-Messinformation von den Sensoren 122, 130 erhalten und Vorhersage- oder Trend-Information bereitstellen, die benutzt werden kann, um Instandhaltungs-Zeitpläne 134 für die Turbine 126, Brennstoff-Zufuhrleitungen 124, Tank 128 und/oder andere Komponenten, die mit der Gasturbine verbunden sind, aufzustellen oder zu modifizieren. Gewisse Ausführungsformen der Erfindung können Hilfseingaben und/oder -ausgaben 136 zur Kommunikation mit Bedienungspersonal oder zusätzlicher Ausrüstung einschliessen.
[0021] In der Erfindung können die Sensoren 122, 130 zum Überwachen von Korrosion oder Korrosions-Verunreinigungen benutzt werden, die mit Flüssigbrennstoff in einem Brennstoff-Zufuhrsystem einer Gasturbine verbunden sind. Gemäss einer beispielhaften Ausführungsform kann ein Vorhersagemodul 116 betrieben werden, um ein kumulatives Niveau der Korrosion bzw. einen Gesamtkorrosionsgrad in der einen oder mehreren Komponenten vorherzusagen, die mit einer Gasturbine verbunden sind, was zumindest teilweise auf der Überwachung beruht. Gemäss beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung kann Information im Zusammenhang mit Überwachen, Vorhersage und/oder Trendbildung abgegeben und vom Bedienungspersonal benutzt werden oder sie kann in Instandhaltungszeitplänen 134 oder zum Regeln der Korrosionsinhibitor-Injektoren 132 benutzt werden. Die beispielhaften Ausführungsformen können das Vorhersagen des Gesamtkorrosionsgrades und das Abschätzen einer verbleibenden Lebensdauer vorhersagen, die mit der einen oder mehreren Komponenten verbunden sind, die mit der Gasturbine 126 assoziiert sind. Mindestens ein Teil der Information, die mit dem Überwachen verbunden ist, wird gespeichert und ein korrosiver Ereignistrend auf der Grundlage mindestens eines Teiles der gespeicherten Information bestimmt. Ein Gesamtkorrosionsgrad in der einen oder mehreren Komponenten, die mit einer Gasturbine verbunden sind, wird zumindest teilweise auf der Grundlage der Überwachung vorhergesagt.
[0022] In der vorliegenden Erfindung werden Korrosion oder korrosive Verunreinigungen, die mit flüssigem Brennstoff verbunden sind, unter Einsatz von einem oder mehreren Linearpolarisations-Widerstands (LPR)-Sensoren überwacht oder gemessen. Gemäss den beispielhaften Ausführungsformen können ein oder mehrere Sensoren sich verbrauchende Elektroden einschliessen. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann Messinformation, die mit dem Überwachen verbunden ist, in dem Speicher 104 gespeichert werden, und mindestens ein Teil der Information kann benutzt werden zum Bestimmen eines korrosiven Geschehnisses oder Trends auf der Grundlage mindestens eines Teils der Messinformation.
[0023] Gemäss den beispielhaften Ausführungsformen sind der eine oder die mehreren Prozessoren 106, die mit dem System 100 verbunden sind, konfiguriert, um Zugang zum Speicher 104 zu haben, und sie sind weiter konfiguriert, um die computerausführbaren Instruktionen zum Überwachen von Korrosion und korrosiven Verunreinigungen, die mit dem Flüssigbrennstoff verbunden sind, mittels des einen oder der mehreren Sensoren 122, 130 auszuführen. Beispielsweise kann das nicht beanspruchte Vorhersagemodul 116 zum Vorhersagen eines Gesamtkorrosionsgrades in der einen oder mehreren Komponenten, die mit der Gasturbine 126 verbunden sind, zumindest teilweise beruhend auf dem Überwachen, benutzen und ein Signal ausgeben, das mit dem Überwachen einhergeht. Beispielhafte Ausführungsformen sind auch konfiguriert, um eine verbleibende Lebensdauer in Verbindung mit der einen oder mehreren Komponenten abzuschätzen.
[0024] Fig. 2 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Überwachen und Vorhersagen von Korrosivität durch den flüssigen Brennstoff gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Das Verfahren 200 beginnt in Block 202 und schliesst das Überwachen von korrosiven Verunreinigungen, die mit Flüssigbrennstoff verbunden sind, in einem Brennstoff-Zufuhrsystem einer Gasturbine ein, unter Verwendung eines oder mehrerer Linearpolarisations-Widerstands (LPR)-Sensoren, die in dem Brennstoff-Zufuhrsystem angeordnet sind. In Block 204 und gemäss einer beispielhaften Ausführungsform schliesst das Verfahren 200 das zumindest teilweise auf dem Überwachen beruhende Vorhersagen eines Gesamtkorrosionsgrades in der einen oder mehreren Komponenten ein, die mit einer Gasturbine verbunden sind. In Block 206 schliesst das Verfahren 200 das Ausgeben von Information verbunden mit der Überwachung ein. Das Verfahren 200 endet nach Block 206.
[0025] Demgemäss stellt die Erfindung die technischen Wirkungen des Erschaffens gewisser Systeme und Verfahren bereit, die Gasturbinen-Brennstoff überwachen, um Korrosionsinformation bereitzustellen. Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung können weiter auf der Grundlage von Korrosionsmessungen die technischen Wirkungen des Vorhersagens von Lebensdauern von Komponenten bereitstellen, die mit einer Gasturbine verbunden sind. Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung können die weiteren technischen Wirkungen des Abhelfens oder Minimierens der Beschädigung bereitstellen, die an Gasturbinen-Komponenten erfolgt, durch Injizieren eines oder mehrerer Korrosionsinhibitoren in die Brennstoffleitungen, wenn korrosive Verunreinigung nachgewiesen wurde. Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung können auf der Grundlage der Gesamtkorrosion, Vorhersagen und/oder Trends, die mit der Messung von Korrosion verbunden sind, die weiteren technischen Wirkungen des Modifizierens von Instandhaltungszeitplänen für die Gasturbinen-Komponenten bereit stellen.
[0026] Beispielsweise kann das System 100 irgendeine Anzahl von Hardware- und/oder Software-Anwendungen einschliessen, die ausgeführt werden, um irgendeine der Operationen zu erleichtern. In beispielhaften Ausführungsformen können ein oder mehrere Eingabe/Ausgabe(I/O)-Interfaces Kommunikation zwischen dem Korrosions-Anzeigesystem 100 und einer oder mehreren Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen erleichtern. So kann z.B. eine universelle Reihensammelschienenöffnung, eine Reihenöffnung, ein Diskettenlaufwerk, ein CD-ROM-Laufwerk und/oder eine oder mehrere Benutzer-Interfacevorrichtungen, wie Bildschirm, Tastatur, Kissen, Maus, Regelplatte, Berührungsbildschirm, Mikrofon usw., die Wechselwirkung des Benutzers mit dem Korrosions-Anzeigesystem 100 erleichtern. Das eine oder die mehreren I/O-Interfaces können benutzt werden, um Daten und/oder Benutzerinstruktionen von einer weiten Vielfalt von Eingabevorrichtungen zu empfangen oder zu sammeln. Empfangene Daten können durch einen oder mehrere Computerprozessoren, wie in verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung erwünscht, verarbeitet und/oder in einer oder mehreren Speichervorrichtungen gespeichert werden.
[0027] Ein oder mehrere Netzwerk-Interfaces können die Verbindung der Eingaben und Ausgaben des Systems 100 mit einem oder mehreren geeigneten Netzwerken und/oder Verbindungen erleichtern; z.B. die Verbindungen, die Kommunikation mit irgendeiner Anzahl von Sensoren erleichtern, die mit dem System verbunden sind. Das eine oder die mehreren Netzwerk-Interfaces können weiter Verbindung mit einem oder mehreren geeigneten Netzwerken erleichtern, z.B. einem lokalen Bereichsnetzwerk, einem Weitbereichsnetzwerk, dem Internet, einem zellularen Netzwerk, einem Radiofrequenznetzwerk, einem Bluetooth™ (der Telefonaktiebolaget LM Ericsson)-Netzwerk, einem freigegebenen Wi-Si™ (der Wi-Fi Alliance)-Netzwerk, einem satellitenbasierten Netzwerk, irgendeinem verdrahteten Netzwerk, irgendeinem drahtlosen Netzwerk usw. zur Kommunikation mit externen Vorrichtungen und/oder Systemen. Wie erwünscht, können Ausführungsformen der Erfindung das Korrosions-Anzeigesystem 100 mit mehr oder weniger der in Fig. 1 veranschaulichten Komponenten einschliessen.
[0028] Die Erfindung ist oben unter Bezugnahme auf Block- und Flussdiagramme der Systeme und Verfahren gemäss beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es sollte klar sein, dass einer oder mehrere Blöcke der Blockdiagramme und Flussdiagramme und Kombinationen davon durch computerausführbare Programminstruktionen ausgeführt werden können. Gleicherweise müssen gemäss der Erfindung einige Schritte (Blöcke) der Blockdiagramme und Flussdiagramme nicht notwendigerweise in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt werden oder sie können ganz weggelassen werden.
[0029] Diese computerausführbaren Programminstruktionen können auf einen Computer für allgemeine Zwecke, einen Computer für spezielle Zwecke, einen Prozessor oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungs-Vorrichtung geladen werden, um eine spezielle Maschine zu erzeugen derart, dass die Instruktionen, die auf dem Computer, Prozessor oder anderen programmierbaren Datenverarbeitungs-Vorrichtungen ausgeführt werden, Mittel zum Ausführen einer oder mehrerer Funktionen erzeugen, die in dem Flussdiagramm-Block oder -Blöcken spezifiziert sind. Diese Computerprogramm-Instruktionen können auch in einem computerlesbaren Speicher gespeichert sein, der einen Computer oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungs-Vorrichtung dirigiert, um in einer speziellen Weise zu funktionieren derart, dass die in dem computerlesbaren Speicher gespeicherten Instruktionen einen hergestellten Gegenstand produzieren einschliesslich Instruktionsmitteln, die eine oder mehrere Funktionen ausführen, die in dem Flussdiagramm-Block oder -Blöcken spezifiziert sind. Als ein Beispiel können Ausführungsformen der Erfindung ein Computerprogramm-Produkt bereitstellen, umfassend ein computernutzbares Medium mit einem computerlesbaren Programmcode oder Programminstruktionen, die darin verkörpert sind, wobei der computerlesbare Programmcode angepasst ist, ausgeführt zu werden, um eine oder mehrere Funktionen auszuführen, die in dem Flussdiagramm-Block oder -Blöcken spezifiziert sind. Die Computerprogramm-Instruktionen können auch auf einen Computer oder andere programmierbare Datenverarbeitungs-Vorrichtungen geladen werden, um zu verursachen, dass eine Reihe von Betriebselementen oder -stufen auf dem Computer oder einer anderen programmierbaren Vorrichtung ausgeführt wird, um einen computerausgeführten Prozess derart zu erzeugen, dass die Instruktionen, die auf dem Computer oder einer anderen programmierbaren Vorrichtung ausgeführt werden, Elemente oder Stufen zum Ausführen der Funktionen bereitstellen, die in dem Flussdiagramm-Block oder -Blöcken spezifiziert sind.
[0030] Blöcke der Blockdiagramme und Flussdiagramme unterstützen demgemäss Kombinationen von Mitteln zum Ausführen der spezifizierten Funktionen, Kombinationen von Elementen oder Stufen zum Ausführen der spezifizierten Funktionen und Programminstruktionsmittel zum Ausführen der spezifizierten Funktionen. Es sollte auch klar sein, dass jeder Block der Blockdiagramme und Flussdiagramme und Kombinationen von Blöcken in den Blockdiagrammen und Flussdiagrammen durch Spezialzweck-Computersysteme auf Hardwaregrundlage oder Kombinationen von Spezialzweckhardware und Computerinstruktionen ausgeführt werden können, die die spezifizierten Funktionen, Elemente oder Stufen ausführen.
[0031] Während die Erfindung in Verbindung damit beschrieben wurde, was derzeit für die praktischsten und verschiedenen Ausführungsformen angesehen wird, sollte klar sein, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegenteil verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken soll, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche eingeschlossen sind. Obwohl hierin spezifische Begriffe benutzt wurden, werden sie nur in einem allgemeinen und beschreibenden Sinne und nicht für die Zwecke der Beschränkung benutzt.
[0032] Diese Beschreibung benutzt Beispiele zum Offenbaren der Erfindung, einschliesslich der besten Art und auch, um es dem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung auszuführen, einschliesslich des Herstellens und Benutzens irgendwelcher Vorrichtungen oder Systeme und des Ausführens irgendwelcher innewohnender Verfahren. Der patentierbare Umfang der Erfindung ist in den Ansprüchen definiert.
[0033] Die Erfindung umfasst Systeme und Verfahren zum Überwachen von korrosiven Verunreinigungen, die mit flüssigem Brennstoff einhergehen. Das Verfahren umfasst das Überwachen korrosiver Verunreinigungen, die mit flüssigem Brennstoff in einem Brennstoff-Zufuhrsystem einer Gasturbine einhergehen, unter Verwendung eines oder mehrerer Linearpolarisations-Widerstands-Sensoren, die in dem Brennstoff-Zufuhrsystem angeordnet sind, das zumindest teilweise auf der Überwachung beruhende Vorhersagen eines kumulativen Niveaus der Korrosion einer oder mehrerer Heiss-Gaspfad-Komponenten, die mit einer Gasturbine einhergehen, und das Ausgeben von Information, die mit dem Überwachen einhergeht.
Bezugszeichenliste
[0034] <tb>100<SEP>Korrosivitäts-Anzeigesystem <tb>102<SEP>Regler <tb>104<SEP>Speicher <tb>106<SEP>Prozessor(en) <tb>108<SEP>In/Aus-Interface(s) <tb>110<SEP>Netzwerk-Interface(s) <tb>112<SEP>Betriebssystem <tb>114<SEP>Daten <tb>116<SEP>Korrosions-Vorhersagemodul(e) <tb>118<SEP>Korrosions-Trendmodul(e) <tb>120<SEP>Abhilfemodul(e) <tb>122<SEP>Sensoren <tb>124<SEP>Brennstoff-Zufuhrleitung <tb>126<SEP>Gasturbine <tb>128<SEP>Brennstoff-Zufuhrtank <tb>130<SEP>Brennstoffzufuhr-Sensor <tb>132<SEP>Korrosionsinhibitions-Injektor <tb>134<SEP>Wartungszeitplan <tb>136<SEP>Hilfseingaben/ausgaben <tb>200<SEP>Verfahren-Flussdiagramm <tb>202<SEP>Block <tb>204<SEP>Block <tb>206<SEP>Block

Claims (9)

1. Verfahren zum Überwachen, Vorhersagen und vorzugsweisen Vorbeugen von Korrosion, umfassend: das Überwachen korrosiver Verunreinigungen, die mit flüssigem Brennstoff in einem Brennstoff-Zufuhrsystem einer Gasturbine einhergehen, unter Verwendung eines oder mehrerer Linearpolarisations-Widerstands (LPR)-Sensoren zur Online-Realzeit-Korrosionsmessung von Flüssigbrennstoffen, die in dem Brennstoff-Zufuhrsystem angeordnet sind; das zumindest teilweise auf dem Überwachen beruhende Vorhersagen eines kumulativen Niveaus der Korrosion einer oder mehrerer Heiss-Gaspfad-, HGB-Komponenten, die mit einer Gasturbine einhergehen, und das Ausgeben von Information, die mit dem Überwachen einhergeht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Vorhersagen des kumulativen Niveaus der Korrosion das Abschätzen einer verbleibenden Lebensdauer umfasst, die zu der einen oder mehreren HGB-Komponenten gehört.
3. Verfahren nach Anspruch 1, weiter umfassend das mindestens teilweise auf dem Überwachen beruhende Ausführen präventiver Wartung an der einen oder mehreren HGB-Komponenten, die zu der Gasturbine gehören.
4. Verfahren nach Anspruch 1, weiter umfassend zumindest teilweise auf dem Überwachen beruhendes Injizieren eines oder mehrerer Korrosionsinhibitoren in das Brennstoff-Zufuhrsystem.
5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Überwachen das Durchführen von Onlinemessungen, kontinuierlichen Messungen und/oder Messungen an Ort und Stelle umfasst.
6. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Überwachen das Messen korrosiver Verunreinigungen durch den flüssigen Brennstoff unter Verwendung eines oder mehrerer zusätzlicher Sensoren beinhaltet, wobei der eine oder die mehreren zusätzlichen Sensoren wenigstens einen Sensor umfassen, der aus der Gruppe bestehend aus Linearpolarisations-Widerstands (LPR)-Sensoren, sich verbrauchenden Elektroden, Wassersensoren, Dichtesensoren und Viskositätssensoren auswählbar ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, zu dem weiter das Speichern mindestens eines Teils der mit dem Überwachen verbundenen Information und das mindestens teilweise auf der gespeicherten Information basierende Bestimmen eines korrosiven Ereignistrends gehört.
8. System, umfassend: eine Gasturbine (126), mindestens eine Brennstoff-Zufuhrleitung (124), die ausgebildet ist, flüssigen Brennstoff an die Gasturbine (126) zu liefern, einen oder mehrere Linearpolarisations-Widerstands (LPR)-Sensoren (122) zur Online-Realzeit-Korrosionsmessung von Flüssigbrennstoffen, die mit der mindestens einen Brennstoff-Zufuhrleitung (124) in Verbindung stehen, mindestens einen Speicher (104), der ausgebildet ist, Daten (114) und computerausführbare Instruktionen zu speichern, und mindestens einen Prozessor (106), der zum Zugang zu dem mindestens einen Speicher (104) ausgelegt ist und weiter dazu konfiguriert ist, das Verfahren nach Anspruch 1 auszuführen, wobei die eine oder mehreren Komponenten wenigstens eine von einem Flüssigbrennstoff-Tank, einem Flüssigbrennstoff-Rohr und Komponenten im heissen Gaspfad enthalten, die der Gasturbine (126) zugeordnet sind.
9. System nach Anspruch 8, weiter umfassend einen Brennstoff-Zufuhrtank (128) und einen oder mehrere darin angeordnete Brennstoffzufuhr-Sensoren (130) zum Überwachen von korrosiven Verunreinigungen, die mit dem flüssigen Brennstoff in dem Brennstoff-Zufuhrtank (128) einhergehen, wobei der eine oder die mehreren Brennstoffzufuhr-Sensoren einen Sensor umfassen, der aus der Gruppe bestehend aus Linearpolarisations-Widerstands (LPR)-Sensoren, sich verbrauchenden Elektroden, Wassersensoren, Dichtesensoren und Viskositätssensoren auswählbar ist.
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