EP1972758A1 - Turbine cleaning - Google Patents

Turbine cleaning Download PDF

Info

Publication number
EP1972758A1
EP1972758A1 EP07104392A EP07104392A EP1972758A1 EP 1972758 A1 EP1972758 A1 EP 1972758A1 EP 07104392 A EP07104392 A EP 07104392A EP 07104392 A EP07104392 A EP 07104392A EP 1972758 A1 EP1972758 A1 EP 1972758A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
turbine
cleaning
flow channel
injection pressure
measured
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07104392A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Axel Martin
Joachim Schulz
Martin Eckert
Peter Cellbrot
Torsten Liebner
Stefan Thoeni
Urs Obrist
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Accelleron Industries AG
Original Assignee
ABB Turbo Systems AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB Turbo Systems AG filed Critical ABB Turbo Systems AG
Priority to EP07104392A priority Critical patent/EP1972758A1/en
Publication of EP1972758A1 publication Critical patent/EP1972758A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/002—Cleaning of turbomachines

Definitions

  • the invention relates to the field of turbomachines subjected to exhaust gases of internal combustion engines. It relates to a cleaning method for cleaning an exhaust gas turbine.
  • Exhaust gas turbines are used in exhaust gas turbochargers for charging internal combustion engines or in power turbines for converting the energy contained in the exhaust gases of internal combustion engines into mechanical or electrical energy.
  • the nozzle ring, turbine blades and affected areas of the turbine housing must be regularly cleaned during operation of any adhering dirt. This is typically done by injecting water.
  • the injection of water onto the hot turbine components represents a comparatively high thermomechanical load on the turbine components.
  • the turbine wet cleaning is usually only at low engine loads - with correspondingly low gas inlet temperatures at the turbocharger - allowed , Washing is usually carried out at a fixed operating point with constant parameters (gas temperature and speed before turbine, water injection pressure), as the optimum injection pressure is crucial for optimum water distribution in front of the turbine.
  • turbine components Since, in certain applications, the need to clean the turbine components under reduced load is an unacceptable limitation on operation, turbine components have been developed that can withstand the thermomechanical loads of turbine cleaning at full load.
  • a method and a device for cleaning the rotor blades and the nozzle ring of the axial turbine of an exhaust gas turbocharger are known.
  • the cleaning device consists of several arranged on the gas inlet housing of the axial turbine water nozzles reaching into the flow channel and a water pipe.
  • a cleaning requirement is determined via a measuring and evaluation unit. Accordingly, water is introduced into the flow channel via the nozzles arranged upstream of the guide vanes injected. The resulting water droplets are transported from the exhaust gas flow to the guide and the blades of the axial turbine and clean them of the adhering contaminants.
  • a large amount of cleaning liquid (about 3-5 1 / min cleaning liquid per m 3 / s of exhaust gas) is fed into the flow in order to achieve the most thorough possible cleaning. Due to the large amount of water in this cleaning process, the engine load must be reduced early and during the entire cleaning process. This is necessary to avoid an unacceptably high increase in exhaust gas temperatures during the cleaning process. An excessive increase in the exhaust gas temperatures during the cleaning process leads to thermal overload of the exhaust gas turbine and the internal combustion engine.
  • the object of the present invention is to provide a cleaning method for cleaning an exhaust gas turbine, with which an exhaust gas turbine can be maintained and cleaned sustainably and automatically over the entire engine operating range.
  • this is achieved by adjusting the injection pressure of the water injected into the flow channel of the turbine to the conditions prevailing in front of the turbine, and thus the engine load.
  • the plant operator receives an additional degree of freedom due to the possibility of efficient cleaning at any operating point.
  • the water injection pressure is advantageously automatically regulated for this purpose.
  • a cleaning control is provided which, to ensure an acceptable cleaning effect, ensures that defined parameters for water pressure or throughput and injection duration are strictly adhered to.
  • a cleaning liquid is fed to the flow channel of an exhaust gas turbine upstream of the guide device and of the rotor blades of the turbine wheel.
  • the cleaning liquid usually water or water added with a cleansing substance, is injected into the flow channel in controlled quantities and at a certain pressure.
  • the pressure of the injected water is adapted to the flow conditions upstream of the turbine, in particular the exhaust gas pulse stream, and / or the engine load.
  • the conditions before the turbine or the engine load can be determined in various ways.
  • Engine-specific measurement data such as load lever position or injection parameters, can be evaluated and the engine load derived therefrom.
  • the engine load can be measured directly on this downstream unit.
  • turbocharger speed Since the design of the turbocharger is usually known, the gas mass flow or the gas volume flow, and thus the state upstream of the turbine, can be approximately determined with the aid of the TL speed from the corresponding characteristic diagrams.
  • the optimum water injection pressure can then be recalculated at any time and parameterized as required.
  • the corresponding engine load L E For this purpose, for example, based on the compressor map - pressure ratio of the compressor plotted against the intake air (see Fig. 1 ) - determined from the measured turbocharger speed n in a first step, the corresponding engine load L E.
  • the various operating points along the straight, dashed operating line OL are stored as a value pair speed - engine load in a table in a memory of the control unit of the water pump.
  • the speed n normalized with respect to the rated speed n 0 is shown - the dotted lines each show speeds with the ratio n / n 0 indicated to the left.
  • Each measured speed value n thus results in an associated engine load value L E from the stored table.
  • the operating line OL is determined by means of measurements or simulations for the respective motor. From a second table (see Fig. 2 ), the water pressure value P w assigned to the determined load value L E is then read out in a second step. According to this value, the water pump is activated.
  • the water pressure determined for the instantaneous engine load is determined, and the water pump is subsequently controlled accordingly.
  • the water pump used for the cleaning method according to the invention is correspondingly provided for the injection of water with variable injection pressure.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

The method involves injecting a cleaning fluid into a flow channel. Injection pressure of the cleaning fluid is adjusted based on conditions obtained in the flow channel outside a turbine. A measured variable characterizing the conditions is measured, and a value for the injection pressure of the fluid is determined from the measured variable. The cleaning fluid is injected with the determined injection pressure into the flow channel. The injection pressure of the fluid is controlled by a cleaning controller.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der mit Abgasen von Brennkraftmaschinen beaufschlagten Strömungsmaschinen. Sie betrifft ein Reinigungsverfahren zum Reinigen einer Abgasturbine.The invention relates to the field of turbomachines subjected to exhaust gases of internal combustion engines. It relates to a cleaning method for cleaning an exhaust gas turbine.

Abgasturbinen werden in Abgasturbolader zum Aufladen von Brennkraftmaschinen oder in Nutzturbinen zum Umwandeln der in den Abgasen von Brennkraftmaschinen enthaltenen Energie in mechanische oder elektrische Energie eingesetzt.Exhaust gas turbines are used in exhaust gas turbochargers for charging internal combustion engines or in power turbines for converting the energy contained in the exhaust gases of internal combustion engines into mechanical or electrical energy.

In Abhängigkeit von der konkreten Betriebssituation und der Zusammensetzung der zum Antrieb der Brennkraftmaschine verwendeten Brennstoffe, kommt es in der Abgasturbine früher oder später zu einer Verschmutzung der Turbinenschaufeln am Laufrads, der Leitschaufeln des Düsenringes und der verschiedenen Turbinengehäuseteile. Solche Schmutzablagerungen führen im Bereich des Düsenrings u. a. zu einem schlechteren Turbinenwirkungsgrad und demzufolge zur Verringerung der Leistung der nachfolgenden Maschinen, beispielsweise des mittels Abgasturbine angetriebenen Verdichters und der aufgeladenen Brennkraftmaschine selbst. Als Folge dessen kommt es zu einer Erhöhung der Abgastemperaturen im Brennraum, wodurch sowohl die Brennkraftmaschine als auch der Turbolader thermisch überbeansprucht werden können. Bei der Brennkraftmaschine kann insbesondere eine Beschädigung oder gar Zerstörung der Auslassventile auftreten.Depending on the actual operating situation and the composition of the fuels used to drive the internal combustion engine, sooner or later fouling of the turbine blades on the impeller, the guide vanes of the nozzle ring and the various turbine housing parts occurs in the exhaust gas turbine. Such dirt deposits lead in the area of the nozzle ring u. a. to a poorer turbine efficiency and consequently to the reduction of the performance of the downstream engines, for example the exhaust turbine driven compressor and the supercharged engine itself. As a result, the exhaust gas temperatures in the combustion chamber increase, thereby thermally overstressing both the engine and the turbocharger can. In particular, damage or even destruction of the exhaust valves can occur in the internal combustion engine.

Lagert sich auf dem Düsenring und auf den Turbinenschaufeln eines mit einer ViertaktBrennkraftmaschine verbundenen Turboladers eine Schmutzschicht ab, so ist ausserdem mit einem Ansteigen der Turboladerdrehzahl und folglich des Ladedrucks und des Zylinderdrucks zu rechnen. Dadurch werden sowohl Bauteile der Brennkraftmaschine als auch des Turboladers zusätzlich zur erhöhten thermischen Belastung auch mechanisch höher beansprucht, was ebenfalls bis zur Zerstörung der betroffenen Bauteile führen kann.If a dirt layer is deposited on the nozzle ring and on the turbine blades of a turbocharger connected to a four-stroke internal combustion engine, an increase in the turbocharger speed and consequently in the boost pressure and the cylinder pressure must also be expected. As a result, both components of the internal combustion engine and the turbocharger in addition to the increased thermal stress and mechanically higher claimed, which can also lead to the destruction of the affected components.

Bei unregelmässiger Verteilung der Schmutzschicht am Umfang der Laufschaufeln des Turbinenrades kommt es zu einer Erhöhung der Unwucht des Rotors, wodurch auch die Lagerung beschädigt werden kann.With irregular distribution of the dirt layer on the circumference of the blades of the turbine wheel, there is an increase in the imbalance of the rotor, whereby the storage can be damaged.

Kommt es am Turbinengehäuse zu Schmutzablagerungen an der im Bereich radial ausserhalb der Turbinenschaufeln verlaufenden Aussenkontur des Strömungskanals, können auf Grund des reduzierten Radialspiels zwischen Turbinenschaufeln und Turbinengehäuse im Betrieb Berührung auftreten, welche die Turbinenschaufelnbeschädigen und im Extremfall unbrauchbar machen können.If there are dirt deposits on the turbine housing at the outer contour of the flow channel extending radially outside the turbine blades, contact may occur during operation due to the reduced radial play between turbine blades and turbine housing, which may damage the turbine blades and, in extreme cases, render them unusable.

Deshalb müssen Düsenring, Turbinenschaufeln und betroffene Bereiche des Turbinengehäuses regelmässig während des Betriebes von ihnen anhaftenden Verschmutzungen befreit werden. Dies geschieht typischerweise durch Einspritzen von Wasser. Das Einspritzen von Wasser auf die heissen Turbinenkomponenten stellt jedoch eine vergleichsweise hohe thermomechanische Belastung der Turbinenkomponenten dar. Um daraus resultierende Schäden an den Komponenten der Turbine zu vermeiden, wird die Turbinennassreinigung in der Regel nur bei tiefen Motorlasten - mit entsprechend tiefen Gaseintrittstemperaturen am Turbolader - erlaubt. Gewaschen wird üblicherweise bei einem fest definierten Betriebspunkt mit konstanten Parametern (Gastemperatur- und Geschwindigkeit vor Turbine, Wassereinspritzdruck), da der optimale Einspritzdruck für eine optimale Wasserverteilung vor der Turbine entscheidend ist.Therefore, the nozzle ring, turbine blades and affected areas of the turbine housing must be regularly cleaned during operation of any adhering dirt. This is typically done by injecting water. The injection of water onto the hot turbine components, however, represents a comparatively high thermomechanical load on the turbine components. In order to avoid resulting damage to the components of the turbine, the turbine wet cleaning is usually only at low engine loads - with correspondingly low gas inlet temperatures at the turbocharger - allowed , Washing is usually carried out at a fixed operating point with constant parameters (gas temperature and speed before turbine, water injection pressure), as the optimum injection pressure is crucial for optimum water distribution in front of the turbine.

Da bei bestimmten Anwendungen die Notwendigkeit die Turbinekomponenten bei reduzierter Last zu reinigen eine unzumutbare Einschränkung des Betriebs darstellt, wurden Turbinenkomponenten entwickelt, welche den thermomechanischen Belastungen der Turbinenreinigung bei Volllast widerstehen können.Since, in certain applications, the need to clean the turbine components under reduced load is an unacceptable limitation on operation, turbine components have been developed that can withstand the thermomechanical loads of turbine cleaning at full load.

Stand der TechnikState of the art

Aus DE 35 15 825 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung der Laufschaufeln und des Düsenrings der Axialturbine eines Abgasturboladers bekannt. Die Reinigungsvorrichtung besteht aus mehreren am Gaseintrittgehäuse der Axialturbine angeordneten Wasserdüsen die bis in den Strömungskanal reichenden und einer Wasserleitung. Bei einem bestimmten Verschmutzungsgrad der Axialturbine wird über eine Mess- und Auswerteeinheit ein Reinigungsbedarf ermittelt. Dementsprechend wird über die stromauf der Leitschaufeln angeordneten Düsen Wasser in den Strömungskanal eingespritzt. Die dabei entstehenden Wassertröpfchen werden vom Abgasstrom bis zu den Leit- bzw. den Laufschaufeln der Axialturbine transportiert und reinigen diese von den anhaftenden Verschmutzungen. Während einem relativ kurzen Reinigungsintervall wird dabei eine grosse Menge Reinigungsflüssigkeit (ca. 3-5 1/min Reinigungsflüssigkeit pro m3/s Abgas) in die Strömung eingespeist, um eine möglichst gründliche Reinigung zu erzielen. Bei diesem Reinigungsverfahren muss aufgrund der grossen Wassermenge die Motorlast frühzeitig und während dem gesamten Reinigungsvorgang reduziert werden. Dies ist erforderlich, um einen unzulässig hohen Anstieg der Abgastemperaturen während des Reinigungsvorganges zu vermeiden. Ein übermässiger Anstieg der Abgastemperaturen während des Reinigungsvorganges führt zur thermischen Überbelastung der Abgasturbinen und der Brennkraftmaschine.Out DE 35 15 825 A1 For example, a method and a device for cleaning the rotor blades and the nozzle ring of the axial turbine of an exhaust gas turbocharger are known. The cleaning device consists of several arranged on the gas inlet housing of the axial turbine water nozzles reaching into the flow channel and a water pipe. At a certain degree of contamination of the axial turbine, a cleaning requirement is determined via a measuring and evaluation unit. Accordingly, water is introduced into the flow channel via the nozzles arranged upstream of the guide vanes injected. The resulting water droplets are transported from the exhaust gas flow to the guide and the blades of the axial turbine and clean them of the adhering contaminants. During a relatively short cleaning interval, a large amount of cleaning liquid (about 3-5 1 / min cleaning liquid per m 3 / s of exhaust gas) is fed into the flow in order to achieve the most thorough possible cleaning. Due to the large amount of water in this cleaning process, the engine load must be reduced early and during the entire cleaning process. This is necessary to avoid an unacceptably high increase in exhaust gas temperatures during the cleaning process. An excessive increase in the exhaust gas temperatures during the cleaning process leads to thermal overload of the exhaust gas turbine and the internal combustion engine.

Ebenfalls aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass in der Anfangsphase der Einspritzung einer kalten Reinigungsflüssigkeit in hoher Menge (vgl. oben) auf die heissen Leitschaufeln des Düsenrings und Laufschaufeln des Turbinenrads, ein zusätzlicher Thermoschock-Reinigungseffekt erzielt werden kann.It is also known from the prior art that in the initial phase of the injection of a cold cleaning liquid in a high amount (see above) onto the hot guide vanes of the nozzle ring and blades of the turbine wheel, an additional thermal shock cleaning effect can be achieved.

Nicht nur die Leitschaufeln des Düsenrings und die Laufschaufeln des Turbinenrades sondern auch die Turbinengehäuseteile werden bei der Thermoschock-Reinigung thermisch sehr stark beansprucht. Die Vermeidung der Bildung von unzulässig hohen Thermospannungen oder gar Rissen in den entsprechenden Bauteilen ist konstruktiv sehr aufwendig, erfordert eine ausgeklügelte Regelung der Reinigung und verursacht dadurch hohe Kosten.Not only the guide vanes of the nozzle ring and the blades of the turbine wheel but also the turbine housing parts are thermally stressed during thermal shock cleaning. The avoidance of the formation of impermissibly high thermal stresses or even cracks in the corresponding components is structurally very complicated, requires a sophisticated control of cleaning and thereby causes high costs.

Kurze Darstellung der ErfindungBrief description of the invention

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Reinigungsverfahren zum Reinigen einer Abgasturbine zu schaffen, mit welchem eine Abgasturbine automatisch und im gesamten Brennkraftmaschinenbetriebsbereich nachhaltig sauber gehalten, bzw. gereinigt werden kann.The object of the present invention is to provide a cleaning method for cleaning an exhaust gas turbine, with which an exhaust gas turbine can be maintained and cleaned sustainably and automatically over the entire engine operating range.

Erfindungsgemäss wird dies erreicht, indem der Einspritzdruck des in den Strömungskanal der Turbine eingespritzten Wassers den vor der Turbine herrschenden Bedingungen - und somit der Motorlast - angepasst wird.According to the invention, this is achieved by adjusting the injection pressure of the water injected into the flow channel of the turbine to the conditions prevailing in front of the turbine, and thus the engine load.

Durch variieren des Einspritzdruckes des eingespritzten Wassers wird eine effiziente Reinigung ermöglicht. Unabhängig von der momentanen Motorenlast kann jederzeit eine Reinigung der Turbine mit optimaler Wasserverteilung bei angemessenem Wasserverbrauch erfolgen. Fährt also etwa ein Schiff mit voller Geschwindigkeit über das Meer, wird beim Reinigen der Turbine Wasser mit einem höheren Druck eingespritzt als wenn das Schiff durch einen Kanal oder in einen Hafen fährt.By varying the injection pressure of the injected water, efficient cleaning is enabled. Regardless of the current engine load can be any time Clean the turbine with optimal water distribution with adequate water consumption. For example, if a ship is traveling across the ocean at full speed, water is injected at a higher pressure when cleaning the turbine than when the ship is driving through a canal or into a harbor.

Der Anlagenbetreiber erhält durch die Möglichkeit bei jedem beliebigen Betriebspunkt effizient reinigen zu können einen zusätzlichen Freiheitsgrad.The plant operator receives an additional degree of freedom due to the possibility of efficient cleaning at any operating point.

Der Wassereinspritzdruck wird hierfür vorteilhafterweise automatisch geregelt.The water injection pressure is advantageously automatically regulated for this purpose.

Optional ist eine Reinigungssteuerung vorgesehen, welche zur Sicherung einer akzeptablen Reinigungswirkung dafür sorgt, dass definierte Parameter für Wasserdruck bzw. -durchsatz und Einspritzdauer strikt eingehalten werden.Optionally, a cleaning control is provided which, to ensure an acceptable cleaning effect, ensures that defined parameters for water pressure or throughput and injection duration are strictly adhered to.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Anschliessend ist anhand von zwei Diagrammen das erfindungsgemässe Reinigungsverfahren näher beschrieben. Hierbei zeigt

Fig. 1
ein Verdichterkennfeld mit dem Druckverhältnis des Verdichters aufgetragen über der Ansaugluftmenge, und
Fig. 2
ein Diagramm mit dem Wassereinspritzdruck aufgetragen über der Motorlast.
Subsequently, the inventive cleaning method is described in more detail with reference to two diagrams. This shows
Fig. 1
a compressor map with the pressure ratio of the compressor plotted against the intake air amount, and
Fig. 2
a graph with the water injection pressure plotted against the engine load.

Weg zur Ausführung der ErfindungWay to carry out the invention

Erfindungsgemäss wird dem Strömungskanal einer Abgasturbine stromauf der Leitvorrichtung und der Laufschaufeln des Turbinenrades eine Reinigungsflüssigkeit zugeführt. Dadurch wird die Feuchtigkeit des Abgases erhöht, womit eine reinigende bzw. reinhaltende Wirkung entlang des weiteren Strömungswegs durch die Abgasturbine erzielt wird. Die Reinigungsflüssigkeit, in der Regel Wasser oder mit einer reinigungsfördernden Substanz versetztes Wasser, wird in kontrollierten Mengen und mit bestimmtem Druck in den Strömungskanal eingespritzt. Der Druck des eingespritzten Wassers wird dabei erfindungsgemäss den Strömungsbedingungen vor der Turbine - insbesondere dem Abgas-Impulsstrom - und/ oder der Motorlast angepasst.According to the invention, a cleaning liquid is fed to the flow channel of an exhaust gas turbine upstream of the guide device and of the rotor blades of the turbine wheel. As a result, the humidity of the exhaust gas is increased, whereby a cleaning or cleansing effect along the further flow path through the exhaust gas turbine is achieved. The cleaning liquid, usually water or water added with a cleansing substance, is injected into the flow channel in controlled quantities and at a certain pressure. According to the invention, the pressure of the injected water is adapted to the flow conditions upstream of the turbine, in particular the exhaust gas pulse stream, and / or the engine load.

Die Bedingungen vor der Turbine bzw. die Motorlast können auf verschiedene Arten bestimmt werden.The conditions before the turbine or the engine load can be determined in various ways.

So können motorspezifische Messdaten, beispielsweise Lasthebelstellung oder Einspritzparameter, ausgewertet und daraus die Motorlast abgeleitet werden.Engine-specific measurement data, such as load lever position or injection parameters, can be evaluated and the engine load derived therefrom.

Sind dem Motor weitere Aggregate nachgeschaltet, etwa ein Stromgenerator, kann die Motorlast an diesem nachgeschalteten Aggregat direkt gemessen werden.If the engine further downstream units, such as a power generator, the engine load can be measured directly on this downstream unit.

Auch können spezifische Messdaten des Turboladers ausgewertet werden, beispielsweise die Turboladerdrehzahl. Da die Auslegung des Turboladers üblicherweise bekannt ist, kann mit Hilfe der TL-Drehzahl aus den entsprechenden Kennfeldern der Gasmassen- oder der Gasvolumenstrom, und somit der Zustand vor Turbine, näherungsweise ermittelt werden.Also, specific measurement data of the turbocharger can be evaluated, for example, the turbocharger speed. Since the design of the turbocharger is usually known, the gas mass flow or the gas volume flow, and thus the state upstream of the turbine, can be approximately determined with the aid of the TL speed from the corresponding characteristic diagrams.

Weiter ist es möglich, die Gasströmung direkt im Strömungskanal zu messen, etwa mittels Hitzdraht-, Ultraschall- oder Laser-Doppler-Anemometer.It is also possible to measure the gas flow directly in the flow channel, for example by means of a hot-wire, ultrasonic or laser Doppler anemometer.

Auf Basis von definierten Kennkurven kann dann der optimale Wassereinspitzdruck zu jedem Zeitpunkt neu berechnet und bei Bedarf parametrisiert werden.On the basis of defined characteristic curves, the optimum water injection pressure can then be recalculated at any time and parameterized as required.

Hierfür wird beispielsweise anhand des Verdichterkennfeldes - Druckverhältnis des Verdichters aufgetragen über der Ansaugluftmenge (siehe Fig. 1) - aus der gemessenen Turbolader-Drehzahl n in einem ersten Schritt die entsprechende Motorlast LE bestimmt. Die verschiedenen Betriebspunkte entlang der geraden, gestrichelten Betriebslinie OL sind hierfür als Wertepaar Drehzahl - Motorenlast tabellarisch in einem Speicher der Steuereinheit der Wasserpumpe hinterlegt. In der Graphik ist die Drehzahl n normiert bezüglich der Nenndrehzahl n0 dargestellt - die gepunkteten Linien zeigen jeweils Drehzahlen mit dem links daneben angegebene Verhältnis n/n0. Jeder gemessene Drehzahlwert n ergibt somit aus der hinterlegten Tabelle einen zugehörigen Motorenlastwert LE. Die Betriebslinie OL wird mittels Messungen oder Simulationen für den jeweiligen Motor festgelegt. Aus einer zweiten Tabelle (siehe Fig. 2) wird dann in einem zweiten Schritt der dem ermittelten Lastwert LE zugeteilte Wasserdruckwert Pw ausgelesen. Diesem Wert entsprechend wird die Wasserpumpe angesteuert.For this purpose, for example, based on the compressor map - pressure ratio of the compressor plotted against the intake air (see Fig. 1 ) - determined from the measured turbocharger speed n in a first step, the corresponding engine load L E. The various operating points along the straight, dashed operating line OL are stored as a value pair speed - engine load in a table in a memory of the control unit of the water pump. In the graph, the speed n normalized with respect to the rated speed n 0 is shown - the dotted lines each show speeds with the ratio n / n 0 indicated to the left. Each measured speed value n thus results in an associated engine load value L E from the stored table. The operating line OL is determined by means of measurements or simulations for the respective motor. From a second table (see Fig. 2 ), the water pressure value P w assigned to the determined load value L E is then read out in a second step. According to this value, the water pump is activated.

Soll nun während dem Betrieb des Motors die Turbine des Abgasturboladers gereinigt werden, wird der für die momentane Motorlast festgelegte Wasserdruck bestimmt und anschliessend die Wasserpumpe entsprechend angesteuert.If the turbocharger of the exhaust-gas turbocharger is to be cleaned during operation of the engine, the water pressure determined for the instantaneous engine load is determined, and the water pump is subsequently controlled accordingly.

Die für das erfindungsgemässe Reinigungsverfahren eingesetzte Wasserpumpe ist entsprechend für das Einspritzen von Wasser mit variablem Einspritzdruck vorgesehen.The water pump used for the cleaning method according to the invention is correspondingly provided for the injection of water with variable injection pressure.

Claims (5)

Reinigungsverfahren zum Reinigen der Turbine eines mit Abgasen einer Brennkraftmaschine beaufschlagten Abgasturboladers, wobei die Abgase in einem Strömungskanal auf die Laufschaufeln eines Turbinenrades geführt werden,
bei welchem Reinigungsverfahren eine Reinigungsflüssigkeit in den Strömungskanal eingespritzt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass der Einspritzdruck der Reinigungsflüssigkeit in Abhängigkeit der im Strömungskanal vor der Turbine herrschenden Bedingungen eingestellt wird, wobei
in einem erste Schritt mindestens eine, die vor der Turbine herrschenden Bedingungen charakterisierende Messgrösse gemessen wird,
in einem zweiten Schritt aus der gemessenen Messgrösse ein Wert für den Einspritzdruck der Reinigungsflüssigkeit bestimmt wird, und
in einem dritten Schritt die Reinigungsflüssigkeit mit dem bestimmten Einspritzdruck in den Strömungskanal eingespritzt wird.Cleaning method for cleaning the turbine of an exhaust gas turbocharger charged with exhaust gases of an internal combustion engine, wherein the exhaust gases are guided in a flow channel on the blades of a turbine wheel,
in which cleaning method a cleaning liquid is injected into the flow channel,
characterized in that the injection pressure of the cleaning liquid is set as a function of the conditions prevailing in the flow channel in front of the turbine conditions, wherein
in a first step, at least one measurement characterizing the conditions prevailing in front of the turbine is measured,
in a second step, a value for the injection pressure of the cleaning liquid is determined from the measured quantity measured, and
in a third step, the cleaning liquid is injected into the flow channel with the specific injection pressure. Reinigungsverfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Einspritzdruck der Reinigungsflüssigkeit mittels einer Reinigungssteuerung gesteuert wird.A cleaning method according to claim 1, wherein the injection pressure of the cleaning liquid is controlled by a cleaning control. Reinigungsverfahren nach Anspruch 2, bei welchem der Einspritzdruck der Reinigungsflüssigkeit mittels einer elektronischen Reinigungssteuerung gesteuert wird.A cleaning method according to claim 2, wherein the injection pressure of the cleaning liquid is controlled by means of an electronic cleaning control. Reinigungsverfahren nach Anspruch 1, bei welchem zur Bestimmung der im Strömungskanal vor der Turbine herrschenden Bedingungen, Messgrössen der Brennkraftmaschine gemessen werden.Cleaning method according to claim 1, wherein, to determine the conditions prevailing in the flow channel in front of the turbine conditions, measured variables of the internal combustion engine are measured. Reinigungsverfahren nach Anspruch 1, bei welchem zur Bestimmung der im Strömungskanal vor der Turbine herrschenden Bedingungen, Messgrössen des Abgasturboladers gemessen werden.Cleaning method according to claim 1, wherein, to determine the conditions prevailing in the flow channel in front of the turbine conditions, measured variables of the exhaust gas turbocharger are measured.
EP07104392A 2007-03-19 2007-03-19 Turbine cleaning Withdrawn EP1972758A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07104392A EP1972758A1 (en) 2007-03-19 2007-03-19 Turbine cleaning

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07104392A EP1972758A1 (en) 2007-03-19 2007-03-19 Turbine cleaning

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1972758A1 true EP1972758A1 (en) 2008-09-24

Family

ID=38370403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP07104392A Withdrawn EP1972758A1 (en) 2007-03-19 2007-03-19 Turbine cleaning

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP1972758A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011008649A1 (en) 2011-01-14 2012-07-19 Abb Turbo Systems Ag turbine cleaning
CN110439685A (en) * 2018-05-03 2019-11-12 曼恩能源方案有限公司 Automated turbine booster cleaning device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3369533A (en) * 1965-01-04 1968-02-20 Bbc Brown Boveri & Cie Method of and apparatus for prevention of deposits of contaminants in the flow path of turbo-compressors
EP0848150A2 (en) * 1996-12-11 1998-06-17 Asea Brown Boveri AG Cleaning device for the turbine of a turbocharger
EP1749976A2 (en) * 2005-08-04 2007-02-07 General Electric Company Washing device and method for a compressor
US20070059159A1 (en) * 2005-09-13 2007-03-15 Gas Turbine Efficiency Ab System and method for augmenting power output from a gas turbine engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3369533A (en) * 1965-01-04 1968-02-20 Bbc Brown Boveri & Cie Method of and apparatus for prevention of deposits of contaminants in the flow path of turbo-compressors
EP0848150A2 (en) * 1996-12-11 1998-06-17 Asea Brown Boveri AG Cleaning device for the turbine of a turbocharger
EP1749976A2 (en) * 2005-08-04 2007-02-07 General Electric Company Washing device and method for a compressor
US20070059159A1 (en) * 2005-09-13 2007-03-15 Gas Turbine Efficiency Ab System and method for augmenting power output from a gas turbine engine

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011008649A1 (en) 2011-01-14 2012-07-19 Abb Turbo Systems Ag turbine cleaning
WO2012095434A1 (en) 2011-01-14 2012-07-19 Abb Turbo Systems Ag Turbine cleaning
CN103314186A (en) * 2011-01-14 2013-09-18 Abb涡轮系统有限公司 Turbine cleaning
CN103314186B (en) * 2011-01-14 2015-11-25 Abb涡轮系统有限公司 Turbine cleans
CN110439685A (en) * 2018-05-03 2019-11-12 曼恩能源方案有限公司 Automated turbine booster cleaning device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2007036059A1 (en) Turbine cleaning
EP2663740A1 (en) Turbine cleaning
EP1784557B1 (en) Fluid injection in a gas turbine during a cooling down period
DE102005056517A1 (en) Compressor e.g. exhaust gas turbocharger, rotation speed determining method for use in e.g. diesel internal combustion engine, involves obtaining rotation speed of compressor from periodic fluctuation of portion of pressure signal
EP2565391B1 (en) Cleaning device of a exhaust gas turbine and corresponding exhaust gas turbine, power turbine and exhaust gas turbocharger
DE3514354A1 (en) COOLED GAS TURBINE WITH LOAD-ADJUSTABLE COOLING AIR AMOUNT
DE19651318A1 (en) Axial turbine of a turbocharger
EP1664546A1 (en) Compressor cleaning system
WO2008003651A1 (en) Secondary ventilation system for turbocharger turbine
DE10028733A1 (en) Exhaust turbine for turbocharger ha guide blades with flow intake edges and/or outflow edges at angle relative to jacket line, and cover rings to connected blade ends
WO2014005767A2 (en) Method for determining a speed of a compressor
EP1972758A1 (en) Turbine cleaning
DE60222525T2 (en) Method for controlling the boost pressure of a supercharged internal combustion engine
DE112015001526B4 (en) Control device for an engine equipped with a turbocharger
WO2009133139A1 (en) Injection device
EP2781699B1 (en) Cleaning device of an exhaust gas turbine
DE102005027890B4 (en) Exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine
WO2008000405A2 (en) Method and arrangement for testing a particulate filter for an internal combustion engine
DE102005016392B3 (en) Regulating process for exhaust gas supercharger involves taking reliable maximum revs figure as actual operating point of compressor or engine
EP1687512B1 (en) Turbocharger with a cleaning device
WO2019057446A1 (en) Detection of compressor instability on the basis of the axial position of the compressor shaft and a temperature
EP1518039B1 (en) Method for operating a gas turbine installation, and gas turbine installation
EP2752559A1 (en) Method of cleaning of a gas turbine rotor within a housing
EP1557539A1 (en) Method and arrangement for augmenting the power output and the efficiency in a gas turbine plant, as well as a gas turbine plant
DE102013211376A1 (en) Method and device for controlling the injection of water into the flue gas duct of a gas and steam turbine plant

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK RS

AKX Designation fees paid
REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8566

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20090326