CN106948946B - 燃气涡轮水洗方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于燃气涡轮的控制系统包括控制器。控制器包括构造成访问与燃气涡轮相关联的操作参数的处理器。处理器构造成从设置在涡轮系统中的传感器接收多个信号，其中涡轮系统包括压缩机系统。处理器还构造成基于多个信号来导出压缩机效率和涡轮加热率。处理器附加地构造成确定是否应当执行在线水洗、离线水洗或它们的组合。如果处理器确定应当执行在线水洗、离线水洗或它们的组合，则处理器构造成执行在线水洗、离线水洗或它们的组合。
Description
技术领域
本文中公开的主题涉及燃气涡轮，并且更具体而言，涉及改进用于燃气涡轮的水洗方法和系统。
背景技术
燃气涡轮系统典型地包括用于压缩工作流体(如空气)的压缩机。压缩空气喷射到燃烧器中，该燃烧器加热流体，引起其膨胀，并且膨胀的流体被迫穿过涡轮。在压缩机消耗大量的空气时，少量的灰尘、悬浮微粒以及水穿过压缩机并且沉积在其上(例如，沉积到压缩机的叶片上)。这些沉积物可阻碍气流穿过压缩机，并且随着时间的过去而降低燃气涡轮系统的总体性能。因此，燃气涡轮发动机可周期性地洗涤，以清洁压缩机并且从其除去污染物；此类操作被称为离线洗涤操作或在线洗涤操作。离线洗涤操作在燃气涡轮发动机关闭时执行。相反地，在线水洗操作允许在发动机在操作中的同时执行压缩机洗涤，但稍微降低燃气涡轮系统的性能。因此，期望的是水洗系统，其提供用于涡轮压缩机的更有效清洁，并且改进水洗方法和系统。
发明内容
在下面概括在范围上与最初要求权利的本公开相称的某些实施例。这些实施例不意图限制要求权利的本公开的范围，而是相反地，这些实施例仅意图提供本公开的可能形式的简要概括。实际上，本公开可包含可与在下面提出的实施例相似或不同的各种形式。
在第一实施例中，一种系统包括用于燃气涡轮的控制系统，其包括控制器。处理器构造成从设置在涡轮系统中的传感器接收多个信号，其中涡轮系统包括压缩机系统。处理器还构造成基于多个信号来导出压缩机效率和涡轮加热率。处理器附加地构造成确定是否应当执行在线水洗、离线水洗或它们的组合。如果处理器确定应当执行在线水洗、离线水洗或它们的组合，则处理器构造成执行在线水洗、离线水洗或它们的组合。
第二实施例包括一种非暂时性计算机可读介质，其具有储存在其上的计算机可执行代码，代码具有用以基于多个信号来导出压缩机效率和涡轮加热率的指令。处理器附加地构造成确定是否应当执行在线水洗、离线水洗或它们的组合。如果代码确定应当执行在线水洗、离线水洗或它们的组合，则代码构造成执行在线水洗、离线水洗或它们的组合。
在第三实施例中，一种用于燃气涡轮系统的方法包括从设置在涡轮系统中的传感器接收多个信号，其中涡轮系统包括压缩机系统。该方法还包括基于多个信号来导出压缩机效率和涡轮加热率。该方法还包括确定是否应当执行在线水洗、离线水洗或它们的组合；以及，如果确定应当执行在线水洗、离线水洗或它们的组合，则执行在线水洗、离线水洗或它们的组合。
技术方案1. 一种用于燃气涡轮的控制系统，其包括：
控制器，其包括处理器，其中所述处理器构造成：
从设置在涡轮系统中的传感器接收多个信号，其中所述涡轮系统包括压缩机系统；
基于所述多个信号来导出压缩机效率和涡轮加热率；
确定是否应当执行在线水洗、离线水洗或它们的组合；以及
如果确定应当执行所述在线水洗、所述离线水洗或它们的组合，则执行所述在线水洗、所述离线水洗或它们的组合。
技术方案2. 根据技术方案1所述的控制系统，其特征在于，所述在线水洗包括低压压缩机(LPC)在线水洗，其中所述压缩机效率包括低压压缩机(LPC)绝热效率，其中确定是否应当执行所述在线水洗包括将LPC效率差(LPCDIF)与第一范围相比较，以及将热范围百分比(HRPCT)与第二范围相比较，并且执行所述在线水洗包括执行LPC在线水洗。
技术方案3. 根据技术方案2所述的控制系统，其特征在于，将所述LPCDIF与所述第一范围相比较包括确定是否所述LPCDIF>0.01且<=0.02，并且其中将所述HRPCT与所述第二范围相比较包括确定是否所述HRPCT>0.01且<=0.02。
技术方案4. 根据技术方案2所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括通过从包括加至LPC估计效率的退化百分比的加法中减去当前LPC效率来确定所述LPCDIF，其中所述LPC估计效率通过执行一组燃气涡轮系统的统计模型来导出。
技术方案5. 根据技术方案1所述的控制系统，其特征在于，所述在线水洗包括高压压缩机(HPC)在线水洗，其中所述压缩机效率包括高压压缩机(HPC)绝热效率，其中确定是否应当执行所述在线水洗包括将HPC效率差(HPCDIF)与第一范围相比较，以及将热范围百分比(HRPCT)与第二范围相比较，并且执行所述在线水洗包括执行LPC在线水洗。
技术方案6. 根据技术方案1所述的控制系统，其特征在于，所述离线水洗包括低压压缩机(LPC)离线水洗，其中所述压缩机效率包括低压压缩机(LPC)绝热效率，其中确定是否应当执行所述离线水洗包括将LPC效率差(LPCDIF)与第一范围相比较，以及将热范围百分比(HRPCT)与第二范围相比较，并且执行所述离线水洗包括执行LPC离线水洗。
技术方案7. 根据技术方案6所述的控制系统，其特征在于，将所述LPCDIF与所述第一范围相比较包括确定是否所述LPCDIF>0.02，并且其中将所述HRPCT与所述第二范围相比较包括确定是否所述HRPCT>0.02。
技术方案8. 根据技术方案1所述的控制系统，其特征在于，所述离线水洗包括高压压缩机(HPC)离线水洗，其中所述压缩机效率包括高压压缩机(HPC)绝热效率，其中确定是否应当执行所述离线水洗包括将HPC效率差(HPCDIF)与第一范围相比较，以及将热范围百分比(HRPCT)与第二范围相比较，并且执行所述离线水洗包括执行HPC离线水洗。
技术方案9. 一种非暂时性计算机可读介质，其具有储存在其上的计算机可执行代码，所述代码包括用以以下的指令：
从设置在涡轮系统中的传感器接收多个信号，其中所述涡轮系统包括压缩机系统；
基于所述多个信号来导出压缩机效率和涡轮加热率；
确定是否应当执行在线水洗、离线水洗或它们的组合；以及
如果确定应当执行所述在线水洗、所述离线水洗或它们的组合，则执行所述在线水洗、所述离线水洗或它们的组合。
技术方案10. 根据技术方案9所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述在线水洗包括低压压缩机(LPC)在线水洗，其中所述压缩机效率包括低压压缩机(LPC)绝热效率，其中确定是否应当执行所述在线水洗包括将LPC效率差(LPCDIF)与第一范围相比较，以及将热范围百分比(HRPCT)与第二范围相比较，并且执行所述在线水洗包括执行LPC在线水洗。
技术方案11. 根据技术方案10所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述非暂时性计算机可读介质包括通过从包括加至LPC估计效率的退化百分比的加法中减去当前LPC效率来确定所述LPCDIF，其中所述LPC估计效率通过执行一组燃气涡轮系统的统计模型来导出。
技术方案12. 根据技术方案9所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述在线水洗包括高压压缩机(HPC)在线水洗，其中所述压缩机效率包括高压压缩机(HPC)绝热效率，其中确定是否应当执行所述在线水洗包括将HPC效率差(HPCDIF)与第一范围相比较，以及将热范围百分比(HRPCT)与第二范围相比较，并且执行所述在线水洗包括执行LPC在线水洗。
技术方案13. 根据技术方案9所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述离线水洗包括低压压缩机(LPC)离线水洗，其中所述压缩机效率包括低压压缩机(LPC)绝热效率，其中确定是否应当执行所述离线水洗包括将LPC效率差(LPCDIF)与第一范围相比较，以及将热范围百分比(HRPCT)与第二范围相比较，并且执行所述离线水洗包括执行LPC离线水洗。
技术方案14. 根据技术方案9所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述离线水洗包括高压压缩机(HPC)离线水洗，其中所述压缩机效率包括高压压缩机(HPC)绝热效率，其中确定是否应当执行所述离线水洗包括将HPC效率差(HPCDIF)与第一范围相比较，以及将热范围百分比(HRPCT)与第二范围相比较，并且执行所述离线水洗包括执行HPC离线水洗。
技术方案15. 根据技术方案9所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述非暂时性计算机可读介质包括指令，其构造成在执行所述在线洗涤、所述离线洗涤或它们的组合之前储存与压缩机效率相关的第一组数据，并且构造成在执行所述在线洗涤、所述离线洗涤或它们的组合之后储存与压缩机效率相关的第二组数据。
技术方案16. 一种用于燃气涡轮系统的方法，其包括：
从设置在涡轮系统中的传感器接收多个信号，其中所述涡轮系统包括压缩机系统；
基于所述多个信号来导出压缩机效率和涡轮加热率；
确定是否应当执行在线水洗、离线水洗或它们的组合；以及
如果确定应当执行所述在线水洗、所述离线水洗或它们的组合，则执行所述在线水洗、所述离线水洗或它们的组合。
技术方案17. 根据技术方案16所述的方法，其特征在于，所述在线水洗包括低压压缩机(LPC)在线水洗，其中所述压缩机效率包括低压压缩机(LPC)绝热效率，其中确定是否应当执行所述在线水洗包括将LPC效率差(LPCDIF)与第一范围相比较，以及将热范围百分比(HRPCT)与第二范围相比较，并且执行所述在线水洗包括执行LPC在线水洗。
技术方案18. 根据技术方案16所述的方法，其特征在于，所述在线水洗包括高压压缩机(HPC)在线水洗，其中所述压缩机效率包括高压压缩机(HPC)绝热效率，其中确定是否应当执行所述在线水洗包括将HPC效率差(HPCDIF)与第一范围相比较，以及将热范围百分比(HRPCT)与第二范围相比较，并且执行所述在线水洗包括执行LPC在线水洗。
技术方案19. 根据技术方案16所述的方法，其特征在于，所述离线水洗包括低压压缩机(LPC)离线水洗，其中所述压缩机效率包括低压压缩机(LPC)绝热效率，其中确定是否应当执行所述离线水洗包括将LPC效率差(LPCDIF)与第一范围相比较，以及将热范围百分比(HRPCT)与第二范围相比较，并且执行所述离线水洗包括执行LPC离线水洗。
技术方案20. 根据技术方案16所述的方法，其特征在于，所述离线水洗包括高压压缩机(HPC)离线水洗，其中所述压缩机效率包括高压压缩机(HPC)绝热效率，其中确定是否应当执行所述离线水洗包括将HPC效率差(HPCDIF)与第一范围相比较，以及将热范围百分比(HRPCT)与第二范围相比较，并且执行所述离线水洗包括执行HPC离线水洗。
附图说明
当参照附图阅读下列详细描述时，将更好地理解本公开的这些和其它的特征、方面和优点，在该附图中，相似的标记在所有附图中表示相似的部件，其中：
图1为具有水洗系统的功率生成系统的实施例的示意图；
图2为适合于导出某些效率和加热率的过程的流程图；以及
图3为适合于改进图1的水洗系统的使用的过程的实施例的流程图。
具体实施方式
将在下面描述本公开的一个或更多个特定实施例。为了提供这些实施例的简明描述，可不在说明书中描述实际实施的所有特征。应当认识到，在任何这种实际实施的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须作出许多特定实施决定以实现开发者的特定目的，诸如符合系统相关且商业相关的约束，这可从一个实施变化到另一个实施。此外，应当认识到，这种开发努力可为复杂且耗时的，但是对于受益于本公开的技术人员而言，仍将是设计、制作和制造的日常工作。
当介绍本公开的各种实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”意图表示存在元件中的一个或更多个。用语“包括”、“包含”和“具有”意图是包含的，并且表示可存在除了列出的元件之外的附加元件。
本公开针对用以控制和调度燃气涡轮系统上的压缩机系统的在线水洗系统和离线水洗系统两者的系统和方法。压缩机系统可包括低压压缩机(LPC)和高压压缩机(HPC)。系统可包括用于燃气涡轮系统的控制器或适合于执行代码或指令的计算装置。控制器可构造成计算LPC绝热效率。控制器可附加地构造成计算HPC绝热效率。控制器还可构造成计算发动机加热率。控制器可接着基于LPC和HPC绝热效率和发动机加热率来确定何时期望LPC/HPC在线水洗。控制器可附加地基于LPC和HPC绝热效率和发动机加热率来确定何时期望LPC/HPC离线水洗。控制器可接着在(多次)水洗执行之前和之后保存某些效率(例如，HPC、LPC绝热效率)，用于进一步分析和/或记录。通过改进水洗过程，本文中描述的技术可提高涡轮发动机系统效率，改进燃料消耗并且减少零件磨损。
转向附图，图1为包括燃气涡轮系统12的功率生成系统10的实施例的示意图。燃气涡轮系统12可接收氧化剂14(例如，空气、氧、富氧空气、或氧还原空气)和燃料16(例如，气态或液态燃料)，如天然气、合成气或石油馏出物。氧化剂14可加压并且与待在燃烧器18中燃烧的燃料16组合。燃烧的氧化剂可接着用于将力施加于涡轮20的叶片，以使向负载24(例如，发电机)提供功率的轴22旋转。
燃气涡轮系统12可包括增大氧化剂14的压力的一个或更多个压缩机。如图1中描绘的，燃气涡轮系统12包括连接于中间冷却器28的低压压缩机(LPC)26，中间冷却器28用以将低压压缩机26联接于高压压缩机(HPC)32的入口30。氧化剂14进入低压压缩机26并且压缩成压缩的氧化剂34(例如，气体、液体，或两者)。压缩氧化剂34可包括压缩气体(例如，空气、氧、富氧空气，或氧还原空气)、润滑剂(例如，油)、冷却剂流体，或它们的任何组合。在某些实施例中，压缩氧化剂34可包括来自排出气体再循环(EGR)的气体。压缩氧化剂34接着进入中间冷却器28。将注意的是，在系统10的一些实施例中，不使用中间冷却器28。
中间冷却器28可为适合于冷却压缩氧化剂34的任何中间冷却器28，如喷雾中间冷却器(SPRINT)或高效喷雾中间冷却器(ESPRINT)。中间冷却器28可通过使用流体来冷却压缩氧化剂34，以提高燃气涡轮系统12的效率。压缩且冷却的氧化剂42在高压压缩机32中进一步压缩，并且与燃料16组合成待在燃烧器18中燃烧的氧化剂-燃料混合物。在氧化剂-燃料混合物燃烧(例如，焚烧和/或点燃)时，氧化剂-燃料混合物膨胀穿过一个或更多个涡轮20。例如，实施例可包括高压涡轮(HPT)、中压涡轮(IPT)以及低压涡轮(LPT)，如图1中描绘的。在一些实施例中，系统10可包括HPT和LPT涡轮。在其它实施例中，可存在单个涡轮、四个、五个或更多个涡轮。
涡轮20可联接于轴22，其联接于一个或更多个负载24。涡轮20可包括一个或更多个涡轮叶片，其旋转，引起轴22向负载24提供旋转能。例如，负载24可包括工业设施或发电设备中的发电机或机械装置。轴22的旋转能可由负载24使用，以生成电功率。在燃气涡轮系统12生成功率时，燃烧的氧化剂-燃料混合物作为排气46排出。排气46可包括一种或更多种排放物，如氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和/或其它污染物。排气46可以以多种方式(如利用催化剂系统)处理。
功率生成系统10还可包括控制系统48，以监测和/或控制燃气涡轮系统12、负载24和/或中间冷却器28的各个方面。控制系统48可包括控制器50，其具有输入和/或输出以接收和/或传送信号至一个或更多个促动器60、传感器62或其它控制装置，以控制燃气涡轮系统12和/或中间冷却器28。在一些实例在图1中示出并且在下面描述时，仅存在实施例，并且任何适合的传感器和/或信号可定位在燃气涡轮系统12、负载24，和/或中间冷却器28上以检测操作参数，以利用控制器50控制功率生成系统10。例如，控制器50可从一个或更多个促动器60和传感器62发送和/或接收信号，以控制系统10的任何数量的方面，包括燃料供应、速度、氧化剂输送、功率产生等。例如，促动器60可包括阀、定位器、泵等。传感器62可感测温度、压力、速度、间隙(例如，静止构件和移动构件之间的距离)、流量、质量流等。
此外，控制器50可包括水洗优化系统64并且/或者与其通信。水洗优化系统64可计算LPC26绝热效率和HPC32绝热效率，以及发动机加热率。水洗优化系统64可接着基于LPC和HPC绝热效率和发动机加热率来确定何时LPC/HPC在线水洗为期望的。水洗优化系统64可附加地基于LPC和HPC绝热效率和发动机加热率来确定何时LPC/HPC离线水洗为期望的。水洗优化系统64可接着与水洗系统65对接，以开始水洗过程。水洗系统65可将水和/或其它流体喷射穿过LPC26和/或HPC32，以除去污染物和累积物。水洗优化系统64可接着在(多个)水洗执行之前和之后保存某些效率(例如，HPC、LPC绝热效率)，用于进一步分析和/或记录。将理解的是，水洗优化系统64可为控制器50的软件和/或硬件构件，或者可为独立系统。例如，与控制器50分离的计算装置可为水洗优化系统64的主机。
控制器50可包括处理器66或多个处理器、存储器68，以及用以从一个或更多个传感器62和/或促动器60发送和/或接收信号的输入和/或输出部。处理器66可操作性地联接于存储器68，以执行用于实行目前公开的技术的指令。这些指令可以以储存在有形非暂时性计算机可读介质(如存储器68和/或其它储存器)中的程序或代码编码。处理器66可为通用处理器、片上系统(SoC)装置，或专用集成电路，或一些其它处理器构造。例如，处理器66可为控制燃气涡轮系统12的各个方面的发动机控制单元的部分。
存储器68可包括计算机可读介质，如但不限于硬盘驱动器、固态驱动器、磁盘、闪存驱动器、光盘、数字视频光碟、随机存取存储器(RAM)，和/或任何适合的储存装置，其使得处理器66能够储存、检索和/或执行指令和/或数据。存储器68还可包括一个或更多个本地和/或远程储存装置。此外，控制器50可以可操作地连接于人机界面(HMI)70，以允许操作者读取测量结果，执行分析，和/或调整操作的设定点。
现在转向图2，附图示出适合于导出某些LPC和加热率参数的过程100的实例。LPC和加热率参数可接着例如用于确定用以执行在线和/或离线水洗的期望时间。过程100可实施为能够由处理器66执行并且储存在存储器68中的计算机代码或指令。在描绘的实施例中，过程100可首先例如实时地导出加热率102、LPC效率(例如，绝热效率)104，以及HPC效率(例如，绝热效率)106。过程100可从传感器62接收代表压力、温度、流量、质量流等的信号或数据。在一个实例中，为了计算加热率，可使用以下方程式：
加热率(例如，燃气涡轮加热率)=输入能(BTU/hr)/输出功率(kW)。加热率可为效率的倒数。
在一个实例中，为了计算用于压缩机(例如，LPC和/或HPC)的绝热效率，可使用以下公式：
绝热效率=Ts[Pd/Ps)(k-1)/k-1]/ (Td-Ts)，其中Ts=吸入温度，Td=排放温度，并且k为比热比，Cp/Cv. Cp为恒定压力，并且Cv为恒定值。
过程100可附加地导出某些估计的LPC效率108、估计的HPC效率110，以及估计的加热率112。在一个实施例中，估计的LPC效率108、估计的HPC效率110以及估计的加热率112可通过使用系统10和/或系统构件(例如，燃气涡轮系统12)的统计模型来导出。统计模型可使用统计方法(例如，线性回归、非线性回归)、数据挖掘等，以分析一组系统10和/或系统构件(例如，燃气涡轮系统12)的历史数据，以基于历史数据导出给定的当前传感器读数(例如，压力、温度、流量、质量流等)。即，过程100可另外使用经由一组系统10和/或系统构件(例如，燃气涡轮系统12)收集的历史数据，以导出估计或预期的参数108,110和112应当是什么，而非仅将以上列出的传感器62读数和方程式用于加热率和绝热效率。
过程100可接着将退化百分比(框114)施加于LPC估计效率108和HPC估计效率110。退化百分比(框114)可施加例如用于燃气涡轮系统12的点火小时数，以估计用于系统10和/或系统构件(例如，燃气涡轮系统12)的百分比退化。换句话说，特定功率系统10可由于使用而不再在原始状态下操作，因此框114可降低或以其它方式将退化因数添加于LPC估计效率108和HPC估计效率110，以改进精确度。将注意的是，除了或代替点火小时，如启动、关闭、跳闸的次数、供应的总功率等的其它措施可由框114使用以添加退化百分比。
微分器116可接着在LPC效率104和LPC估计效率108(具有退化)之间取差额以导出LPC效率差(LPCDIF)118。同样地，微分器116可接着在HPC效率106和HPC估计效率110(具有退化)之间取差额以导出HPC效率差(HPCDIF)120。加热率百分比(HRPCT)124可通过将加热率102与估计的加热率112相除，例如经由除数(divisor)126来导出。以该方式，过程100可导出LPC效率差(LPCDIF)118、HPC效率差(HPCDIF)120，以及加热率百分比(HRPCT)124。过程200可接着使用LPC效率差(LPCDIF)118、HPC效率差(HPCDIF)120以及加热率百分比(HRPCT)124，以导出用于执行在线和/或离线水洗的更优化时间，如在下面关于图3更详细描述的。
图3示出适合于确定在线和/或离线水洗是否将改进功率产生系统10的操作的过程200的实施例。过程200可实施为能够由处理器66执行并且储存在存储器68中的计算机代码或指令。在描绘的实施例中，过程200可导出加热率和某些效率(框202)。例如，框202可通过执行早前描述的过程100来导出LPC效率差(LPCDIF)118、HPC效率差(HPCDIF)120，以及加热率百分比(HRPCT)124。
过程200可接着例如基于LPC效率差(LPCDIF)118、HPC效率差(HPCDIF)120以及加热率百分比(HRPCT)124来导出是否在线水洗为期望的(框204)。在一个实施例中，如果LPCDIF>0.01且<=0.02并且HRPCT>0.01且<=0.02，则推荐LPC在线水洗。同样地，如果HPCDIF>0.01且<=0.02并且HRPCT>0.01且<=0.02，则推荐HPC在线水洗。将注意的是，在框204在一个实施例中利用在>0.01到<=0.02之间的范围时，在其它实施例中，范围可由分析过程确定，以基于燃气涡轮12类型来导出更优化范围。例如，范围可在>0.001到<=0.10之间。
过程200可接着例如基于LPC效率差(LPCDIF)118、HPC效率差(HPCDIF)120以及加热率百分比(HRPCT)124来导出是否离线水洗为期望的(框206)。在一个实施例中，如果LPCDIF>0.02并且HRPCT>0.02，则推荐LPC离线水洗。同样地，如果HPCDIF>0.02并且HRPCT>0.02，则推荐HPC离线水洗。将注意的是，在框206在一个实施例中利用>0.02的值时，在其它实施例中，值可由分析过程确定，以基于燃气涡轮12类型来导出更优化范围。例如，值可为>0.01。
在启动在线或离线水洗之前，过程200可将某些水洗前数据例如以阵列储存(框208)。水洗前数据可包括先前计算的LPC效率差(LPCDIF)118、HPC效率差(HPCDIF)120，和/或加热率百分比(HRPCT)124，以及其它数据，如速度、压力、流量、质量流、温度等。在开始水洗之前储存水洗前数据(框208)可有助于追踪例如由于执行水洗的功率供应系统10中的改进措施。
过程200可接着执行在线或离线水洗(框210)。如上面提到的，在线水洗可在燃气涡轮12仍操作时执行，而离线水洗可在燃气涡轮12不运行时更全面地清洁(多个)压缩机。水洗可从LPC和/或HPC除去累积物和杂质，并且因此改进功率产生系统10性能。一旦水洗完成，则过程200可储存某些水洗后数据(框212)。水洗后数据可包括在水洗完成后收集的LPC效率差(LPCDIF)118、HPC效率差(HPCDIF)120，速度、压力、流量、质量流、温度等。水洗后数据接着可与水洗前数据相比较，以评估水洗效率、装备的退化等。过程200可接着迭代回至框202并且继续执行。
本实施例的技术效果可包括改进水洗系统和方法。在某些实施例中，处理器可接收涡轮的一个或更多个操作参数，以导出压缩机效率和燃气涡轮加热率。处理器可接着例如通过使用导出的压缩机效率和加热率的一定范围的值来导出是否在线水洗或离线水洗为期望的。水洗前数据和水洗后数据可收集用于进一步分析和记录。通过改进将执行水洗的时间，与使用固定的时间表相对，本文中描述的技术可改进功率产生系统效率，同时最小化停机时间。可接着执行水洗。
该书面的描述使用实例以公开实施例(包括最佳模式)，并且还使本领域技术人员能够实践实施例(包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法)。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求的范围内。
Claims (12)
1.一种用于燃气涡轮系统(12)的控制系统(48)，其包括：
控制器(50)，其包括处理器(66)，其中所述处理器(66)构造成：
从设置在燃气涡轮系统(12)中的传感器(62)接收多个信号，其中所述燃气涡轮系统(12)包括压缩机系统；
基于所述多个信号来导出压缩机效率和燃气涡轮系统加热率；
确定是否应当执行在线水洗、离线水洗或它们的组合；以及
如果确定应当执行所述在线水洗、所述离线水洗或它们的组合，则执行所述在线水洗、所述离线水洗或它们的组合，其中所述在线水洗包括低压压缩机在线水洗，其中所述压缩机效率包括低压压缩机绝热效率，其中确定是否应当执行所述在线水洗包括确定是否低压压缩机效率差在第一范围内，以及确定是否加热率百分比在第二范围内，并且执行所述在线水洗包括执行低压压缩机在线水洗，其中所述效率差为当前效率与估计效率之差，并且所述加热率百分比为当前加热率与估计加热率之比。
2.根据权利要求1所述的控制系统(48)，其特征在于，确定是否所述低压压缩机效率差在所述第一范围内包括确定是否所述低压压缩机效率差大于0.01且小于或等于0.02，并且其中确定是否所述加热率百分比在所述第二范围内包括确定是否所述加热率百分比大于0.01且小于或等于0.02。
3.根据权利要求1所述的控制系统(48)，其特征在于，所述控制系统包括通过从添加退化百分比的低压压缩机估计效率中减去当前低压压缩机效率来确定所述低压压缩机效率差，其中所述低压压缩机估计效率通过执行一组燃气涡轮系统(12)的统计模型来导出。
4.根据权利要求1所述的控制系统(48)，其特征在于，所述在线水洗包括高压压缩机在线水洗，其中所述压缩机效率包括高压压缩机绝热效率，其中确定是否应当执行所述在线水洗包括确定是否高压压缩机效率差在第一范围内，以及确定是否加热率百分比在第二范围内，并且执行所述在线水洗包括执行高压压缩机在线水洗。
5.根据权利要求1所述的控制系统(48)，其特征在于，所述离线水洗包括低压压缩机离线水洗，其中所述压缩机效率包括低压压缩机绝热效率，其中确定是否应当执行所述离线水洗包括确定是否低压压缩机效率差在第三范围内，以及确定是否加热率百分比在第四范围内，并且执行所述离线水洗包括执行低压压缩机离线水洗。
6.根据权利要求5所述的控制系统(48)，其特征在于，确定是否所述低压压缩机效率差在所述第三范围内包括确定是否所述低压压缩机效率差大于0.02，并且其中确定是否所述加热率百分比在所述第四范围内包括确定是否所述加热率百分比大于0.02。
7.根据权利要求1所述的控制系统(48)，其特征在于，所述离线水洗包括高压压缩机离线水洗，其中所述压缩机效率包括高压压缩机绝热效率，其中确定是否应当执行所述离线水洗包括确定是否高压压缩机效率差在第三范围内，以及确定是否加热率百分比在第四范围内，并且执行所述离线水洗包括执行高压压缩机离线水洗。
8.一种用于燃气涡轮系统(12)的方法，其包括：
从设置在燃气涡轮系统(12)中的传感器(62)接收多个信号，其中所述燃气涡轮系统(12)包括压缩机系统；
基于所述多个信号来导出压缩机效率和燃气涡轮系统加热率；
确定是否应当执行在线水洗、离线水洗或它们的组合；以及
如果确定应当执行所述在线水洗、所述离线水洗或它们的组合，则执行所述在线水洗、所述离线水洗或它们的组合，其中所述在线水洗包括低压压缩机在线水洗，其中所述压缩机效率包括低压压缩机绝热效率，其中确定是否应当执行所述在线水洗包括确定是否低压压缩机效率差在第一范围内，以及确定是否加热率百分比在第二范围内，并且执行所述在线水洗包括执行低压压缩机在线水洗，其中所述效率差为当前效率与估计效率之差，并且所述加热率百分比为当前加热率与估计加热率之比。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述在线水洗包括高压压缩机在线水洗，其中所述压缩机效率包括高压压缩机绝热效率，其中确定是否应当执行所述在线水洗包括确定是否高压压缩机效率差在第一范围内，以及确定是否加热率百分比在第二范围内，并且执行所述在线水洗包括执行高压压缩机在线水洗。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述离线水洗包括低压压缩机离线水洗，其中所述压缩机效率包括低压压缩机绝热效率，其中确定是否应当执行所述离线水洗包括确定是否低压压缩机效率差在第三范围内，以及确定是否加热率百分比在第四范围内，并且执行所述离线水洗包括执行低压压缩机离线水洗。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述离线水洗包括高压压缩机离线水洗，其中所述压缩机效率包括高压压缩机绝热效率，其中确定是否应当执行所述离线水洗包括确定是否高压压缩机效率差在第三范围内，以及确定是否加热率百分比在第四范围内，并且执行所述离线水洗包括执行高压压缩机离线水洗。
12.一种非暂时性计算机可读介质，其具有储存在其上的计算机可执行代码，以执行根据权利要求8-11中的一项所述的方法。
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