ITMI20092189A1 - METHOD FOR CLEANING BURNERS AND / OR BURNER PARTS OF A GAS TURBINE - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
del brevetto per invenzione industriale dal titolo: of the patent for industrial invention entitled:
“METODO PER LA PULIZIA DI BRUCIATORI E/O PARTI DI BRUCIATORE DI UNA TURBINA A GAS” "METHOD FOR CLEANING BURNERS AND / OR BURNER PARTS OF A GAS TURBINE"
La presente invenzione è relativa a un metodo per la pulizia di bruciatori e/o parti di bruciatore di una turbina a gas. The present invention relates to a method for cleaning burners and / or burner parts of a gas turbine.
È noto che i bruciatori delle turbine a gas sono soggetti, in uso, a sporcamento, in particolare a causa del deposito di particelle di impurità sulle superfici del bruciatore, e devono pertanto essere periodicamente puliti per essere mantenuti in efficienza. It is known that the burners of gas turbines are subject, in use, to fouling, in particular due to the deposition of particles of impurities on the surfaces of the burner, and must therefore be periodically cleaned to be kept in efficiency.
Un metodo noto per la pulitura di un bruciatore di turbina a gas consiste nell’immersione del bruciatore in una vasca riscaldata in cui circola una composizione pulente; la vasca è provvista di un sistema di alimentazione e ricircolo della composizione pulente, che mantiene la composizione pulente in circolo attraverso la vasca, di un sistema di riscaldamento per portare la composizione pulente a una temperatura di lavoro prefissata, alla quale la composizione è effettivamente efficace, e di un sistema a ultrasuoni che assiste il distacco delle particelle di impurità dalle superfici del bruciatore. A known method for cleaning a gas turbine burner consists in immersing the burner in a heated tank in which a cleaning composition circulates; the tank is equipped with a feeding and recirculation system of the cleaning composition, which keeps the cleaning composition circulating through the tank, with a heating system to bring the cleaning composition to a predetermined working temperature, at which the composition is effectively effective , and an ultrasound system that assists in the detachment of the particles of impurities from the surfaces of the burner.
Le composizioni pulenti normalmente impiegate sono composizioni alcaline (basiche) e contenenti vari tensioattivi. Attraverso l’azione combinata di temperatura, ultrasuoni, ricircolo e proprietà chimiche della composizione pulente si ottiene un discreto grado di pulizia del pezzo trattato. The cleaning compositions normally used are alkaline (basic) compositions containing various surfactants. Through the combined action of temperature, ultrasound, recirculation and chemical properties of the cleaning composition, a fair degree of cleanliness of the treated piece is obtained.
Questo tipo di metodi di pulitura non è però privo di inconvenienti e sembra comunque presentare margini di miglioramento. However, this type of cleaning method is not without drawbacks and still seems to have room for improvement.
In primo luogo, questi metodi richiedono di riscaldare la composizione pulente a una temperatura relativamente elevata, con conseguente aumento dell’energia necessaria, che si aggiunge a quella richiesta per la circolazione della composizione e per il funzionamento del sistema ad ultrasuoni. First, these methods require heating the cleaning composition to a relatively high temperature, resulting in an increase in the energy required, which is added to that required for the circulation of the composition and for the operation of the ultrasound system.
Inoltre, se con questi metodi si riescono a rimuovere efficacemente le impurità provenienti dall’esterno (cioè principalmente dal gas combustibile), si è riscontrata una scarsa efficacia invece sulla rimozione di ossidi provenienti da parti di bruciatore soggette appunto a fenomeni di ossidazione. Furthermore, if with these methods it is possible to effectively remove the impurities coming from the outside (ie mainly from the combustible gas), a poor efficacy has been found instead on the removal of oxides from parts of the burner subject to oxidation phenomena.
È uno scopo della presente invenzione quello di fornire un metodo per la pulizia di bruciatori e/o parti di bruciatore di una turbina a gas che superi i problemi qui evidenziati. It is an object of the present invention to provide a method for cleaning burners and / or burner parts of a gas turbine which overcomes the problems highlighted here.
La presente invenzione è dunque relativa a un metodo per la pulizia di bruciatori e/o parti di bruciatore di una turbina a gas, comprendente una fase di lavaggio di un pezzo da trattare con una composizione pulente, il pezzo essendo un bruciatore di turbina a gas e/o una parte di bruciatore di turbina a gas; il metodo essendo caratterizzato dal fatto che la composizione pulente è una soluzione acquosa acida a base di acidi organici, la quale è impiegata nella fase di lavaggio a temperatura ambiente. The present invention therefore relates to a method for cleaning burners and / or burner parts of a gas turbine, comprising a step of washing a piece to be treated with a cleaning composition, the piece being a gas turbine burner. and / or a gas turbine burner part; the method being characterized in that the cleaning composition is an acid aqueous solution based on organic acids, which is used in the washing step at room temperature.
In particolare, la composizione pulente è una soluzione acquosa di acidi organici a basso contenuto di acidi inorganici, costituita in misura prevalente da acidi organici e contenente acidi inorganici in quantità inferiore a circa 15% e preferibilmente inferiore a circa 10%. In particular, the cleaning composition is an aqueous solution of organic acids with a low content of inorganic acids, consisting mainly of organic acids and containing inorganic acids in quantities lower than about 15% and preferably lower than about 10%.
Preferibilmente, la composizione pulente ha un contenuto di acidi tale che la composizione ha pH inferiore a circa 2 e preferibilmente intorno a 1,8. Preferably, the cleaning composition has an acid content such that the composition has a pH of less than about 2 and preferably around 1.8.
Il metodo dell’invenzione consente, rispetto ai metodi attualmente impiegati sopra descritti, di evitare il riscaldamento della composizione pulente, risultando pertanto nel complesso più semplice, veloce ed economico; il metodo dell’invenzione si è inoltre dimostrato pienamente efficace nella rimozione anche delle scaglie di ossidi ferrosi che si formano nei bruciatori. The method of the invention allows, compared to the methods currently used described above, to avoid heating the cleaning composition, thus resulting overall simpler, faster and cheaper; the method of the invention has also proved to be fully effective in removing even the scales of ferrous oxides that form in the burners.
La composizione impiegata nel metodo dell’invenzione è infatti una composizione acida efficace a temperatura ambiente, che non richiede alcun trattamento a temperatura elevata o comunque controllata. The composition used in the method of the invention is in fact an acid composition effective at room temperature, which does not require any treatment at high or in any case controlled temperature.
Tale composizione, inoltre, non contiene sostanze pericolose e/o inquinanti e può essere quindi impiegata senza richiedere particolari misure di sicurezza o di tutela ambientale. Furthermore, this composition does not contain dangerous and / or polluting substances and can therefore be used without requiring special safety or environmental protection measures.
L’invenzione è ulteriormente descritta nel seguente esempio di attuazione non limitativo, con riferimento alla figura annessa che mostra schematicamente un apparato di pulizia di bruciatori e parti di bruciatori di turbine a gas, operante in accordo al metodo dell’invenzione. The invention is further described in the following non-limiting example of implementation, with reference to the attached figure which schematically shows a cleaning apparatus for burners and parts of gas turbine burners, operating in accordance with the method of the invention.
Nella figura allegata è indicato con 1 un apparato per la pulizia di bruciatori e/o parti di bruciatori di turbine a gas. In the attached figure, 1 indicates an apparatus for cleaning burners and / or parts of burners of gas turbines.
L’apparato 1 comprende una vasca 2 di trattamento e un sistema di circolazione 3 collegato alla vasca 2, e opzionalmente un dispositivo ad ultrasuoni 4. The apparatus 1 comprises a treatment tank 2 and a circulation system 3 connected to the tank 2, and optionally an ultrasound device 4.
La vasca 2 contiene un bagno 5 di lavaggio formato da una composizione pulente ed è provvista di un gruppo 7 di supporto e movimentazione, che è conformato in modo tale da portare almeno un pezzo 8 da trattare, cioè un bruciatore di turbina a gas e/o parti di bruciatore di turbina a gas, all’interno della vasca 2 e da supportare tale pezzo nella vasca 2, immerso nel bagno 5. The tank 2 contains a washing bath 5 formed by a cleaning composition and is provided with a support and handling unit 7, which is shaped in such a way as to carry at least one piece 8 to be treated, i.e. a gas turbine burner and / or or parts of a gas turbine burner, inside the tank 2 and to support this piece in the tank 2, immersed in the bath 5.
Il sistema di circolazione 3 ha un ramo 11 di alimentazione, che porta la composizione pulente nella vasca 2, e un ramo 12 di ricircolo che preleva la composizione pulente dalla vasca 2 e la riporta al ramo 11 di alimentazione; il sistema di circolazione 3 è provvisto di una pompa 13 per mantenere la composizione pulente in circolo attraverso i rami 11, 12 e la vasca 2. Preferibilmente, il sistema di circolazione 3 è provvisto di uno o più raccordi 14 collegabili a rispettive aperture del pezzo 8, in modo tale da circolare un flusso di composizione pulente direttamente all’interno del pezzo 8. Nell’esempio mostrato, il ramo 12 di ricircolo e opzionalmente anche una diramazione 15 del ramo 11 di alimentazione (rappresentata a tratteggio in figura) sono collegati a rispettivi raccordi 14 comunicanti con uno o più condotti interni del pezzo 8. The circulation system 3 has a supply branch 11, which carries the cleaning composition into the tank 2, and a recirculation branch 12, which takes the cleaning composition from the tank 2 and returns it to the supply branch 11; the circulation system 3 is provided with a pump 13 to keep the cleaning composition in circulation through the branches 11, 12 and the tank 2. Preferably, the circulation system 3 is provided with one or more fittings 14 which can be connected to respective openings of the piece 8, in such a way as to circulate a flow of cleaning composition directly inside the piece 8. In the example shown, the recirculation branch 12 and optionally also a branch 15 of the supply branch 11 (shown in broken lines in the figure) are connected to respective fittings 14 communicating with one or more internal ducts of the piece 8.
Per semplicità non sono descritti né illustrati componenti ausiliari del sistema di circolazione 3, per esempio dispositivi di regolazione e controllo, serbatoi, eccetera. For the sake of simplicity, no auxiliary components of the circulation system 3 are described or illustrated, for example regulation and control devices, tanks, etc.
La composizione pulente è una soluzione acquosa acida a base di acidi organici. The cleaning composition is an acidic aqueous solution based on organic acids.
Si intende per soluzione acquosa acida a base di acidi organici una soluzione acquosa a basso contenuto di acidi inorganici, avente una componente acida (costituita da un acido o da una miscela di acidi) che contiene in quantità preponderante acidi organici rispetto ad eventuali acidi inorganici. An aqueous acid solution based on organic acids is an aqueous solution with a low content of inorganic acids, having an acid component (consisting of an acid or a mixture of acids) which contains a preponderant quantity of organic acids with respect to any inorganic acids.
La composizione pulente è quindi sostanzialmente priva di acidi inorganici, oppure ha una componente acida che contiene acidi inorganici in quantità inferiore a circa 15% e preferibilmente inferiore a circa 10%. The cleaning composition is therefore substantially free of inorganic acids, or has an acid component which contains inorganic acids in an amount of less than about 15% and preferably less than about 10%.
In particolare, la composizione pulente ha un contenuto di acidi tale che la composizione pulente (componente acida diluita in acqua) ha pH inferiore a circa 2 e preferibilmente intorno a 1,8. In particular, the cleaning composition has an acid content such that the cleaning composition (acid component diluted in water) has a pH below about 2 and preferably around 1.8.
Prodotti commerciali idonei all’uso in accordo all’invenzione sono ad esempio i prodotti della famiglia “Savan” della Savan Chemie AG. Commercial products suitable for use in accordance with the invention are, for example, the products of the "Savan" family of Savan Chemie AG.
In particolare, i migliori risultati sono stati ottenuti con il prodotto denominato Savan 210. In particular, the best results were obtained with the product called Savan 210.
Il metodo di pulizia in accordo all’invenzione comprende una fase di lavaggio del pezzo 8 da trattare con la composizione pulente, la quale è impiegata nella fase di lavaggio a temperatura ambiente. The cleaning method according to the invention comprises a washing step of the piece 8 to be treated with the cleaning composition, which is used in the washing step at room temperature.
Il pezzo 8 da trattare è portato nella vasca 2 e immerso nel bagno 5 tramite il gruppo 7 di supporto e movimentazione. The piece 8 to be treated is brought into the tank 2 and immersed in the bath 5 by means of the support and handling unit 7.
Tramite il sistema di circolazione 3, collegato tramite i raccordi 14 al pezzo 8, la composizione pulente circola attraverso la vasca 2 e, in particolare, un flusso di composizione pulente circola attraverso il pezzo 8, all’interno dei condotti interni del pezzo 8. Through the circulation system 3, connected through the fittings 14 to the piece 8, the cleaning composition circulates through the tank 2 and, in particular, a flow of cleaning composition circulates through the piece 8, inside the internal ducts of the piece 8.
Opzionalmente, la fase di lavaggio è assistita da una fase di trattamento ad ultrasuoni, condotta tramite il dispositivo ad ultrasoni 4, che è per esempio disposto nella vasca 2 immerso nel bagno 5; durante la circolazione della composizione pulente, il dispositivo ad ultrasuoni 4 emette ultrasuoni che si propagano nel bagno e investono il pezzo, favorendo il distacco di particele di impurità dalle superfici del pezzo 8. Optionally, the washing step is assisted by an ultrasound treatment step, carried out by means of the ultrasonic device 4, which is for example arranged in the tank 2 immersed in the bath 5; during the circulation of the cleaning composition, the ultrasonic device 4 emits ultrasounds which propagate in the bath and hit the piece, favoring the detachment of particles of impurities from the surfaces of the piece 8.
Resta infine inteso che al metodo qui descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti che non escono dall’ambito delle annesse rivendicazioni. Finally, it is understood that modifications and variations may be made to the method described and illustrated here that do not go beyond the scope of the attached claims.
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