KR100671574B1 - 조합된 수세 및 습윤 압축 시스템과 유체 도입 방법 - Google Patents

조합된 수세 및 습윤 압축 시스템과 유체 도입 방법 Download PDF

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Abstract

가스 터빈 시스템용의 조합된 수세 및 습윤 압축 시스템은 유동 방향을 규정하는 입구(24)를 구비하는 압축기(12)와, 상기 입구에 근접하여 배치되고 상기 유동 방향에 가로로 배열된 다수의 매니폴드(38, 40, 42, 52, 54, 56)와, 상기 매니폴드에 연결된 다수의 이중 기능 노즐(46, 48, 50)을 포함한다. 각 이중 기능 노즐은 선택적으로 상대적으로 작은 방울을 인터쿨링을 위해 압축기내로 도입시키기에 적합하거나 또는 비교적 큰 방울을 상기 부품을 세정하기 위해 압축기의 부품상에 충돌포집시키기에 적합하다. 압축기의 부품을 세정하기 위해 수세를 제공하기 위해 그리고 인터쿨링을 위해 습윤 압축을 제공하기 위해 액체를 압축기 입구내로 도입하는 방법이 또한 기재되어 있다.

Description

조합된 수세 및 습윤 압축 시스템과 유체 도입 방법{COMBINED WATER-WASH AND WET-COMPRESSION SYSTEM FOR A GAS TURBINE COMPRESSOR AND RELATED METHOD}
도 1은 전형적인 종래 기술의 단사이클 가스 터빈 장치의 개략도,
도 2는 워터(water)를 가스 터빈 압축 입구에 공급하기 위한 수세 시스템(water-wash system)의 매니폴드 및 노즐의 종래 기술의 시스템의 개략도,
도 3은 본 발명의 제 1 예시적 실시예에 따른 추가적인 매니폴드 및 이중 기능 노즐을 이용하는 매니폴드 수세 시스템의 개략도,
도 4는 본 발명의 제 1 예시적 실시예에 사용하기 위한 이중 유체 이중 기능 노즐의 단면도,
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 이용하기 위한 전기 기계 이중 기능 노즐의 단면도.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 가스 터빈 시스템 12 : 압축기
24 : 입구 38, 40, 42, 52, 54, 56 : 매니폴드
46, 48, 50 : 노즐 146 : 초음파 분무기
본 발명은 터보 기계에 관한 것이며, 특히 가스 터빈의 압축기를 위한 조합된 수세 및 습윤 압축 시스템에 관한 것이다.
가스 터빈의 압축기는 주기적 세정이 필요하다(때때로 수세라고 한다). 하나의 세정 방법은 압축기의 입구내로 세정제의 방울을 분무하는 것이다. 압축기가 작동되는 동안에 이러한 방법이 실행되는 경우, 탈염수가 이용되며, 방울이 압축기의 설비에 충돌포집되고 세정 작동을 야기시키는 경향이 있는 관성력에 의해서 견인력이 억제되도록 방울은 충분히 큰 사이즈로 된다.
또한, 이 경우 가스 터빈 압축기는 이 압축기내에서 인터쿨링이 제공된다면 소정의 압력비로 작동하도록 낮은 동력이 요구될 것이다. 인터쿨링을 제공하는 하나의 방법은 압축기의 입구내로 냉각제의 방울을 분무하는 것이다. 가스와 워터의 혼합물이 압축되는 경우(때때로 습윤 압축이라고 한다), 가스의 온도가 상승되고 증발을 위한 구동 에너지를 제공한다. 워터의 증발은 가스를 냉각시키고, 인터쿨러로서 작용한다. 이러한 상황에서, 방울이 압축기의 설비를 지나 유동하도록 그리고 방울이 증발하여 소망하는 인터쿨링을 제공하는 압축기의 다음 스테이지내로 이동하게 하는 견인력에 의해서 관성력이 억제되도록 방울은 충분히 작은 사이즈로 된다.
현재의 실시는 수세 및 습윤 압축을 위한 별개의 시스템을 이용하며, 각 시스템은 자체적인 제어 및 하드웨어 세트를 구비한다.
본 발명은 별개의 수세 및 습윤 압축 시스템에 관련된 비용 및 복잡성을 감소시키는 것이다. 본 발명은 압축기의 설비상에 충돌포집되고 압축기의 필요한 세정을 제공하게 되는 워터를 위한 큰 방울이 스트림을 제공할 뿐만 아니라 압축기의 설비상에 충돌포집되지 않지만 방울이 증발하여 인터쿨링을 제공하는 압축기의 하류 스테이지내로 유동하게 되는 습윤 압축을 위한 작은 방울의 스트림을 제공하게 될 장치 또는 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 수세 및 습윤 압축 양자를 위한 워터 방울은 단일 시스템내에 이중 기능 노즐에 의해 공급된다.
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 현재의 수세 매니폴드, 노즐 및 제어를 변경하여 분무 공기가 각 노즐에 선택적으로 제공되게 허용한다. 이러한 방법에서, 분무 공기가 도입되는 경우에, 방울은 압축기의 설비를 바이패스하고 압축기의 하류 스테이지내로 유동하게 되기에 충분히 작은 사이즈로 감소되며, 그에 따라 이전에 단지 수세 기능만을 제공하는 장치에 인터쿨링 기능을 추가하게 된다. 분무 공기 기능이 이용되지 않는 경우에, 방울은 압축기 설비에 충돌포집되어 세정시키기에 충분히 크다. 이중 기능 노즐의 2가지 형태가 본 명세서에 개시된다. 일 실시예에 있어서, 노즐은 시중에서 입수가능한 이중 유체 형태이며, 이러한 형태에서 액체의 시트는 공기의 고속 시트에 의해 교란되어 시트가 궁극적으로 띠(ligament)로 분리되고, 그 후 분무 모드에 있는 경우 작은 방울로 분리된다. 수세를 위해서, 분무 공기의 유동은 정지되고, 액체 시트는 대기에 의해서 수세에 적당한 큰 방울로 간단히 분쇄된다.
제 2 예시적인 실시예에 있어서, 습윤 압축을 위한 작은 방울은 시중에서 입수가능한 전기 기계 분무기에 의해 공급된다. 전기 기계 분무기는 예를 들면 가압 분무기, 회전 분무기, 정전기 분무기, 초음파 분무기, 진동 모세관 분무기, 풍차 분무기 및 소화 분무기를 포함하는 분무기 계열이다. 이러한 계열의 분무기는 액체의 압력이 증가되는 경우, 전계가 가해지는 경우, 가스가 분해되는 경우 또는 노즐의 일부 부품이 운동으로 설정되는 경우 작은 방울을 생성한다. 압전기 디스크를 이용하는 초음파 분무기가 본 명세서에 설명된다. 이러한 장치에서, 압전기 디스크는 주기적인 압축 및 팽창을 생성하며, 그 결과 노즐내의 노즐을 따라 축방향으로 이동하는 압력 파형을 야기시키고, 액체와 상호작용하여 작은 방울의 분무가 노즐로부터 분사되게 한다. 정지시에, 액체 방울은 수세에 적당한 보다 큰 사이즈로 복귀된다.
따라서, 본 발명의 넓은 실시예에 있어서, 본 발명은 유동 방향을 규정하는 입구를 구비하는 압축기와, 상기 입구에 근접하여 배치되고 상기 유동 방향에 가로로 배열된 다수의 매니폴드와, 상기 매니폴드에 연결된 다수의 이중 기능 노즐로서, 각 이중 기능 노즐은 선택적으로 상대적으로 작은 방울을 인터쿨링을 위해 압축기내로 도입시키기에 적합하거나 또는 비교적 큰 방울을 상기 부품을 세정하기 위해 압축기의 부품상에 충돌포집시키기에 적합한, 상기 다수의 이중 기능 노즐을 포함하는 조합된 수세 및 습윤 압축 시스템을 제공한다.
다른 실시예에 있어서, 본 발명은 압축기, 터빈 및 발전기를 포함하는 가스 터빈 시스템의 조합된 수세 및 습윤 압축 시스템으로서, 유동 방향을 규정하는 것으로 상기 압축기용의 입구와, 상기 입구에 근접하여 배치되고, 상기 유동 방향에 가로로 배열된 다수의 매니폴드와, 상기 매니폴드에 연결된 다수의 이중 기능 노즐로서, 각 이중 기능 노즐은 선택적으로 상대적으로 작은 방울을 인터쿨링을 위해 압축기내로 도입시키기에 적합하거나 또는 비교적 큰 방울을 상기 부품을 세정하기 위해 압축기의 부품상에 충돌포집시키기에 적합한, 상기 다수의 이중 기능 노즐을 포함하는 조합된 수세 및 습윤 압축 시스템을 제공한다.
또 다른 실시예에 있어서, 본 발명은 압축기의 부품을 세정하기 위해 수세를 제공하기 위해 그리고 인터쿨링을 위해 습윤 압축을 제공하기 위해 액체를 압축기 입구내로 도입하는 방법으로서, ① 액체의 큰 그리고 작은 방울 양자를 압축기의 입구로 공급할 수 있는 이중 기능 노즐의 적어도 하나의 어레이를 제공시키는 단계와, ② 액체의 방울이 세정 기능으로 압축기의 부품상에 충돌포집되기에 충분히 큰 제 1 모드에서 이중 기능 노즐의 상기 어레이를 작동시키는 단계와, ③ 방울이 압축기의 부품을 지나서 그리고 방울이 인터쿨링을 위해 작동되는 압축기의 다음 단계로 유동하기에 충분히 방울이 작은 제 2 모드에서 이중 기능 노즐의 상기 어레이를 작동시키는 단계를 포함하는 액체 도입 방법이 제공된다.
도 1은 단일 로터 또는 샤프트(18)에 배치된 압축기(12), 터빈 장치(14) 및 발전기(16)를 포함하는 종래 기술의 단사이클 가스 터빈 시스템(10)을 도시하는 것이다. 압축기(12)는 압축된 공기를 연소기(20)로 공급하며, 상기 공기는 스트림(22)을 거쳐서 공급된 연료와 혼합된다.
수세 및 습윤 압축 절차 모두는 압축기(12)에 직접적으로 관련이 있다. 도 2는 종래 기술에서 압축기(12)의 입구에서 종모양부(24)를 형성하는 것을 개략적으로 도시한 것이다. 노즐 입구에 유동 화살표로 개략적으로 표시된 유동 방향과 관련해서, 종래의 수세 시스템은 유동 방향에 횡방향으로 배향된 3개의 워터 매니폴드(26, 28, 30)를 이용하는 것을 알 수 있으며, 각 매니폴드는 단일기능 노즐(32, 34, 36)의 각 에레이를 장착하고 있다. 매니폴드(30)상의 노즐(36)은 각기 매니폴드(26, 28)의 노즐(32, 34)의 방향과 반대 방향으로 향해 있으며, 이에 의해 양호한 혼합과 비말 형성이 보장된다.
도 3을 참조하면, 변형된 수세 시스템이 도시되어 있다. 도 2에 도시된 시스템에 있어서, 3개의 워터 매니폴드(38, 40, 42)는 압축기(44)의 입구에서 종모양부(41)에 근접하여 배치된다. 매니폴드는 이중 기능 노즐(46, 48, 50)의 각 어레이에 워터를 공급한다. 또한, 공기 매니폴드(52)는 워터 매니폴드(58)에 결합된 노즐(46)에 분무 공기를 공급하며; 공기 매니폴드(54)는 워터 매니폴드(40)에 결합된 노즐(48)에 분무 공기를 공급하며; 공기 매니폴드(56)는 워터 매니폴드(42)에 결합된 노즐(50)에 분무 공기를 공급한다.
시중에서 입수가능한 이중 유체 노즐(분무기) 및 전기 기계 노즐(분무기)이 본 발명의 조합된 수세/워터 압축 시스템에서 이중 기능 노즐로서 이용될 수 있다.
때때로, 기상 유체가 공기일 필요가 없을 지라도 이중 유체 분무기는 공기 보조 분무기 또는 공기블라스트 분무기라고 한다. 이러한 노즐 그룹에 있어서, 최초 유체역학 불안정성은 공기역학 불안정성에 의해서 증대된다. 공기 보조 분무기에 있어서, 액체는 얇은 원추형 시트내로 분산되며, 다음에 고속 공기 스트림에 노출된다.
이중 유체 분무기 및 전기 기계 분무기 양자는 분무 기능이 이용되는 않는 경우에는 공통의 몇몇 특징을 갖고 있다. 이들 양자는 액체의 유동으로 개시되고, 액체 시트 또는 제트를 생성한다. 액체와 증기 사이의 계면에서는 외란이 발생되며, 이러한 외란은 성장되고, 긍극적으로는 띠로 그리고 다음에 방울로 유도된다. 이러한 방울은 압축기 부품의 소망하는 세정을 이루기에 충분히 크다.
시중에서 입수가능한 제 1 실시예의 이중 기능 노즐(46, 48, 50)은 미국 일리노이주 휘톤에 소재하는 "Spraying Systems Co."에 의해 판매되는 형태의 이중 유체 노즐일 수 있다(예를 들면, "½ J 시리즈"). 이러한 하나의 노즐이 도 4에 도시되어 있다. 이러한 노즐은 메인 관통 보어(58)가 형성된 노즐 본체 조립체(57)를 포함하며, 상기 조립체는 그 일 단부에 입구(60)를 구비하고 있다. 관통 보어(58)는 노즐의 배출 단부(66)내의 혼합 챔버(64)내로 팽창되는 감소된 직경의 중앙 부분(62)을 구비한다. 노즐 본체내의 분무 공기 보어(68)는 환상부(70)에 공기를 공급하며, 다음에 공기는 혼합 챔버(64)에 공급된다. 혼합 챔버에서, 워터(또는 다른 액체)는 분무 공기에 의해 분쇄되어, 증발이 인터쿨링을 제공하는 습윤 압축기에 있어서 압축기를 바이패스시키고 그리고 하류로 유동시키기에 적합한 사이즈로 방울이 감소된다. 분무 공기가 보어(68)를 거쳐서 공급되지 않는 경우, 중앙 부분(62)을 빠져나가는 워터는 챔버(64)내로 유동하여, 원추형 시트로서 원추형 오리피스(71)를 거쳐서 노즐을 빠져나간다. 시트는 대기 공기에 의해 분쇄되어, 압축기의 설비에 충돌포집하여 이를 수세시키기에 충분한 크기의 워터 방울을 형성한다.
제 2 실시예에 있어서, 그 각 어레이내의 노즐(46, 48, 50)은 각각 미국 뉴욕주 밀톤에 소재하는 "Sono-Tek Corporation"으로부터 현재 입수가능한 것으로 시중에서 입수할 수 잇는 전기 기계 초음파 분무기[도 5에서 참조부호(146)]일 수 있다. 간략하게, 이러한 노즐은 조립 볼트 또는 다른 적당한 패스너(80, 82)를 거쳐서 한쌍의 압전기 디스크(76, 78)를 중심으로 압착된 분무 혼(72) 및 반사 혼(74)을 포함한다. 액체 입구 튜브(84)는 반사 혼(74) 뿐만 아니라 디스크(74, 76)를 통해 연장되고, 분무 혼(72)에 나사식으로 고정된 액체 공급 튜브(86)에 활주 접속으로 결합된다. 압전기 디스크(76, 78)는 분무 혼(72)내에서 그리고 액체 공급 튜브(86)내에서 주기적 팽창 및 수축을 야기시키도록 팽창 및 수축한다. 다음에, 이것은 노즐을 따라 축방향으로 이동하는 이동 압력 파형으로 된다. 노즐의 길이는 하나의 파장과 동일하여, 직립 파형 패턴은 노즐 배출 오리피스 또는 출구(88)에서 반대파절(antinode)이 설정된다. 액체가 급속하게 진동하는 튜브(84, 86)상으로 도입되는 경우에, 출구(88)에서 액체와 증기 사이의 계면에서 체커판 파형 패턴이 나타나게 된다. 파형 꼭대기는 이들이 불안정하고 붕괴되는 지점까지 증가되며, 이로 인해 작은 방울의 분무가 노즐로부터 분사되게 한다. 진동 주파수는, 결과적인 워터 방울이 압축기 설비에 충돌포집하는 것을 회피하기에 충분한 정도로 작고, 그에 따라 습윤 압축기를 위한 방울을 제공하도록 선택된다.
워터 공급 매니폴드의 일반적인 배열은 도 3에 도시된 바와 같이 유지되지만, 공기 매니폴드(52, 54, 56)는 전기 리드선을 위해 제거될 수 있다(즉, 개략도는 동일하지만, 공기 매니폴드로 표시된 라인은 전기 리드선이라고 한다).
전계가 가해지지 않는 경우, 압력 파형이 설정되지 않으며, 방울은 압축기 설비를 충돌포집 및 수세하기에 충분히 크다.
상술한 이중 기능 노즐은 단지 예이며, 다른 적당한 이중 기능 노즐이 이용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
본 발명은 가장 실제적이고 바람직한 실시예로 고려되는 것과 관련하여 기술하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에 의해 제한되지 않으며, 반대로 첨부된 특허청구범위의 정신 및 영역내에 포함된 다양한 변형예 및 등가 배열을 포함하는 것이다.
본 발명에 의하면, 수세 및 습윤 압축 양자를 위한 워터 방울이 단일 시스템내에 이중 기능 노즐에 의해 공급될 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 가스 터빈 시스템(10)용의 조합된 수세 및 습윤 압축 시스템에 있어서,
    유동 방향을 규정하는 입구를 구비하는 압축기(12)와,
    상기 입구에 근접하여 배치되고 상기 유동 방향에 가로로 배열된 워터 매니폴드(38, 40, 42) 및 공기 매니폴드(52, 54, 56)와,
    상기 매니폴드에 연결된 다수의 이중 기능 노즐(46, 48, 50)로서, 각 이중 기능 노즐은 선택적으로 상대적으로 작은 방울을 인터쿨링을 위해 압축기내로 도입시키기에 적합하거나 또는 비교적 큰 방울을 압축기의 부품상에 충돌포집시켜 이를 세정하기에 적합한, 상기 다수의 이중 기능 노즐(46, 48, 50)을 포함하는
    조합된 수세 및 습윤 압축 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 노즐(46, 48, 50)은 상기 비교적 작은 방울을 상기 이중 기능 노즐의 분무 기능에 의해 공급하며, 상기 분무 기능이 상실되는 경우 상기 비교적 큰 방울을 공급하는
    조합된 수세 및 습윤 압축 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 이중 기능 노즐(46, 48, 50)은 다수의 공기 매니폴드(52, 54, 56) 중 하나에 연결된 기계적인 이중 유체 노즐을 각각 포함하는
    조합된 수세 및 습윤 압축 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 이중 기능 노즐이 각각 초음파 분무기(146)를 포함하는
    조합된 수세 및 습윤 압축 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 매니폴드가 각각 상기 이중 기능 노즐(46, 48, 50)의 어레이를 구비하는
    조합된 수세 및 습윤 압축 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 매니폴드 중 하나와 이중 기능 노즐의 각 어레이가 상기 유동 방향에 대향된 방향으로 유동을 배향시키도록 배열되는
    조합된 수세 및 습윤 압축 시스템.
  7. 압축기(12), 터빈(14) 및 발전기(16)를 포함하는 가스 터빈 시스템(10)의 조합된 수세 및 습윤 압축 시스템에 있어서,
    유동 방향을 규정하는 것으로 상기 압축기(12)용의 입구(24)와,
    상기 입구에 근접하여 배치되고, 상기 유동 방향에 가로로 배열된 다수의 매니폴드(38, 40, 42, 52, 54, 56)와,
    상기 매니폴드에 연결된 다수의 이중 기능 노즐(46, 48, 50)로서, 각 이중 기능 노즐은 선택적으로 상대적으로 작은 방울을 인터쿨링을 위해 압축기내로 도입시키기에 적합하거나 또는 비교적 큰 방울을 압축기의 부품상에 충돌포집시켜 이를 세정하기에 적합한, 상기 다수의 이중 기능 노즐(46, 48, 50)을 포함하는
    조합된 수세 및 습윤 압축 시스템.
  8. 압축기(12)의 부품을 세정하기 위한 수세(water wash)를 제공하기 위해 그리고 인터쿨링을 위한 습윤 압축을 제공하기 위해 액체를 압축기 입구(24)내로 도입하는 방법에 있어서,
    ① 큰 액체 방울 및 작은 액체 방울의 양자를 압축기의 입구(24)로 공급할 수 있는 이중 기능 노즐(46, 48, 50)의 적어도 하나의 어레이를 제공하는 단계와,
    ② 액체 방울이 세정 기능으로 압축기의 부품상에 충돌포집되기에 충분히 큰 제 1 모드에서 이중 기능 노즐(46, 48, 50)의 상기 어레이를 작동시키는 단계와,
    ③ 방울이 압축기의 부품을 지나 상기 방울이 인터쿨링을 위해 증발되는 압축기의 다음 단계로 유동하기에 충분히 작은 제 2 모드에서 이중 기능 노즐(46, 48, 50)의 상기 어레이를 작동시키는 단계를 포함하는
    액체 도입 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 이중 기능 노즐(46, 48, 50)은 각각 기계적인 이중 유체 노즐을 포함하는
    유체 도입 방법.
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Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2382847A (en) 2001-12-06 2003-06-11 Alstom Gas turbine wet compression
US6920749B2 (en) * 2002-03-15 2005-07-26 Parker-Hannifin Corporation Multi-function simplex/prefilmer nozzle
DE10256193A1 (de) * 2002-12-02 2004-06-09 Alstom Technology Ltd Verfahren zur Steuerung der Flüssigkeitseinspritzung in einen Zuströmkanal einer Kraft- oder Arbeitsmaschine
SE0203697L (sv) * 2002-12-13 2004-01-13 Gas Turbine Efficiency Ab Förfarande för rengöring av en stationär gasturbinenhet under drift
US6932093B2 (en) * 2003-02-24 2005-08-23 General Electric Company Methods and apparatus for washing gas turbine engine combustors
US6886345B2 (en) * 2003-07-14 2005-05-03 Siemens Westinghouse Power Corporation Electrostatic evaporative cooling system
SE525924C2 (sv) * 2003-09-25 2005-05-24 Gas Turbine Efficiency Ab Munstycke samt metod för rengöring av gasturbinkompressorer
US6938405B2 (en) * 2003-11-13 2005-09-06 General Electric Company Spray nozzle grid configuration for gas turbine inlet misting system
DE10354864B4 (de) 2003-11-24 2018-10-25 Ansaldo Energia Switzerland AG Düsenträger
PL1756399T3 (pl) * 2004-06-14 2010-09-30 Pratt & Whitney Line Maintenance Services Inc Układ urządzenia do zbierania i oczyszczania wody odpływowej z mycia silnika
ES2303222T3 (es) * 2005-01-25 2008-08-01 Gas Turbine Efficiency Ab Metodo y aparato de limpieza de sondas.
JP2006266549A (ja) * 2005-03-23 2006-10-05 Osaka Gas Co Ltd タービン用燃焼装置及びこれを備えたガスタービン
US7454913B1 (en) * 2005-04-29 2008-11-25 Tassone Bruce A Method and system for introducing fluid into an airstream
US20070028947A1 (en) * 2005-08-04 2007-02-08 General Electric Company Gas turbine on-line compressor water wash system
US7428818B2 (en) * 2005-09-13 2008-09-30 Gas Turbine Efficiency Ab System and method for augmenting power output from a gas turbine engine
GB0601077D0 (en) * 2006-01-19 2006-03-01 Power Generation Technology Lt Method and apparatus for delivering liquid in droplet form
US7703272B2 (en) * 2006-09-11 2010-04-27 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab System and method for augmenting turbine power output
US7712301B1 (en) * 2006-09-11 2010-05-11 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab System and method for augmenting turbine power output
US8197609B2 (en) 2006-11-28 2012-06-12 Pratt & Whitney Line Maintenance Services, Inc. Automated detection and control system and method for high pressure water wash application and collection applied to aero compressor washing
DE102006057383A1 (de) * 2006-12-04 2008-06-05 Voith Patent Gmbh Turbinenanlage zum Nutzen von Energie aus Meereswellen
US20090320440A1 (en) * 2007-02-22 2009-12-31 General Electric Company Wet compression systems in turbine engines
EP1970133A1 (de) * 2007-03-16 2008-09-17 Lufthansa Technik AG Vorrichtung und Verfahren zum Reinigen der Core Engine eines Stahltriebwerks
US8277647B2 (en) 2007-12-19 2012-10-02 United Technologies Corporation Effluent collection unit for engine washing
DE102008019892A1 (de) * 2008-04-21 2009-10-29 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zum Reinigen eines Flugtriebwerks
US7445677B1 (en) 2008-05-21 2008-11-04 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Method and apparatus for washing objects
US7647777B2 (en) * 2008-06-20 2010-01-19 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Skid architecture for a power augmentation system
US8245952B2 (en) * 2009-02-20 2012-08-21 Pratt & Whitney Canada Corp. Compressor wash nozzle integrated in an inlet case strut
US20100287944A1 (en) * 2009-05-13 2010-11-18 General Electric Company Availability improvements to heavy fuel fired gas turbines
US9016293B2 (en) * 2009-08-21 2015-04-28 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Staged compressor water wash system
US8206478B2 (en) 2010-04-12 2012-06-26 Pratt & Whitney Line Maintenance Services, Inc. Portable and modular separator/collector device
US20120134783A1 (en) 2010-11-30 2012-05-31 General Electric Company System and method for operating a compressor
US8632299B2 (en) 2010-11-30 2014-01-21 Pratt & Whitney Canada Corp. Engine case with wash system
US9441542B2 (en) * 2011-09-20 2016-09-13 General Electric Company Ultrasonic water atomization system for gas turbine inlet cooling and wet compression
US9816391B2 (en) 2012-11-07 2017-11-14 General Electric Company Compressor wash system with spheroids
US9209730B2 (en) 2013-01-28 2015-12-08 General Electric Company Gas turbine under frequency response improvement system and method
US8778091B1 (en) 2013-01-31 2014-07-15 Solar Turbines Inc. Compressor wash with air to turbine cooling passages
US9631512B2 (en) 2013-01-31 2017-04-25 Solar Turbines Incorporated Gas turbine offline compressor wash with buffer air from combustor
US9500098B2 (en) * 2013-03-13 2016-11-22 Ecoservices, Llc Rear mounted wash manifold and process
FR3005108B1 (fr) * 2013-04-30 2018-01-05 Safran Helicopter Engines Dispositif de lavage de carter d'entree d'air de turbomachine
US9951646B2 (en) * 2013-07-01 2018-04-24 General Electric Company Gas turbine on-line water wash system and method
CN105658932B (zh) 2013-10-10 2018-10-26 生态服务股份有限公司 径向通道式发动机清洗歧管
US9470105B2 (en) 2013-11-21 2016-10-18 General Electric Company Automated water wash system for a gas turbine engine
US20150159509A1 (en) * 2013-12-06 2015-06-11 General Electric Company Method and System for Dispensing Gas Turbine Anticorrosive Protection
GB201416928D0 (en) * 2014-09-25 2014-11-12 Rolls Royce Plc A gas turbine and a method of washing a gas turbine engine
US20160115867A1 (en) * 2014-10-27 2016-04-28 General Electric Company Water delivery system for gas turbine compressor
US20160169107A1 (en) * 2014-12-12 2016-06-16 General Electric Company Systems and methods for injecting fluids at one or more stages of a multi-stage component
US9440353B1 (en) 2014-12-29 2016-09-13 Google Inc. Offline determination of robot behavior
EP3109441B1 (en) * 2015-06-24 2020-02-19 Aaf Ltd. System for reducing inlet air temperature of a device
US10428683B2 (en) 2016-01-05 2019-10-01 General Electric Company Abrasive gel detergent for cleaning gas turbine engine components
US20170198635A1 (en) * 2016-01-07 2017-07-13 General Electric Company High flow on-line water wash using sprint nozzle
JP7032015B2 (ja) 2016-05-03 2022-03-08 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 液体注入装置、および液体注入装置を有する圧縮機アセンブリ
RU2656801C1 (ru) * 2016-12-12 2018-06-06 Закрытое акционерное общество "Турботект Санкт-Петербург" Система наружной промывки аппарата воздушного охлаждения газа
FR3065993B1 (fr) 2017-05-03 2019-05-10 Ge Energy Products France Snc Conduit d'admission pour turbine a gaz ou au fioul munie d'une structure de saturation d'eau
US11022038B2 (en) * 2017-05-04 2021-06-01 General Electric Company Compressor circumferential fluid distribution system
FR3081922B1 (fr) * 2018-05-31 2020-05-08 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de ventilation pour vehicule automobile
US11555413B2 (en) 2020-09-22 2023-01-17 General Electric Company System and method for treating an installed and assembled gas turbine engine
US11371425B2 (en) 2020-09-22 2022-06-28 General Electric Company System and method for cleaning deposit from a component of an assembled, on-wing gas turbine engine

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2686631A (en) * 1948-05-08 1954-08-17 United Aircraft Corp Coolant injection system for gas turbines
US2863282A (en) 1953-01-09 1958-12-09 United Aircraft Corp Water injection system for gas turbine power plant
US2974482A (en) * 1955-04-25 1961-03-14 Curtiss Wright Corp Coolant injection system for engines
US3623668A (en) * 1968-03-04 1971-11-30 Gen Electric Wash manifold
US3693347A (en) 1971-05-12 1972-09-26 Gen Electric Steam injection in gas turbines having fixed geometry components
US3747336A (en) 1972-03-29 1973-07-24 Gen Electric Steam injection system for a gas turbine
US3785146A (en) 1972-05-01 1974-01-15 Gen Electric Self compensating flow divider for a gas turbine steam injection system
US4017285A (en) 1975-10-30 1977-04-12 The Rovac Corporation Heat pump-refrigeration system with water injection and regenerative heat exchanger
US4196020A (en) * 1978-11-15 1980-04-01 Avco Corporation Removable wash spray apparatus for gas turbine engine
US4259837A (en) 1979-06-13 1981-04-07 General Electric Company Water and steam injection system for emission control of gas turbines
SE8107798L (sv) * 1981-02-24 1982-08-25 Avco Corp Dubbelfunktionsmunstycke for nodsmorjsystem
US4785622A (en) 1984-12-03 1988-11-22 General Electric Company Integrated coal gasification plant and combined cycle system with air bleed and steam injection
US4928478A (en) 1985-07-22 1990-05-29 General Electric Company Water and steam injection in cogeneration system
US5011540A (en) * 1986-12-24 1991-04-30 Mcdermott Peter Method and apparatus for cleaning a gas turbine engine
CH681381A5 (ko) * 1990-02-14 1993-03-15 Turbotect Ag
US5353585A (en) * 1992-03-03 1994-10-11 Michael Munk Controlled fog injection for internal combustion system
US5537813A (en) 1992-12-08 1996-07-23 Carolina Power & Light Company Gas turbine inlet air combined pressure boost and cooling method and apparatus
US5454518A (en) * 1994-03-29 1995-10-03 Munk; Michael Ultrasonic fogging device
JPH08303257A (ja) * 1995-05-09 1996-11-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービンの湿式洗浄によるＮＯｘ低減方法
SE504323C2 (sv) * 1995-06-07 1997-01-13 Gas Turbine Efficiency Ab Förfaringssätt för tvättning av objekt såsom t ex turbinkompressorer
DE19539774A1 (de) * 1995-10-26 1997-04-30 Asea Brown Boveri Zwischengekühlter Verdichter
JP2877098B2 (ja) * 1995-12-28 1999-03-31 株式会社日立製作所 ガスタービン，コンバインドサイクルプラント及び圧縮機
US5867977A (en) * 1996-05-14 1999-02-09 The Dow Chemical Company Method and apparatus for achieving power augmentation in gas turbines via wet compression
US5930990A (en) 1996-05-14 1999-08-03 The Dow Chemical Company Method and apparatus for achieving power augmentation in gas turbines via wet compression
US6012279A (en) * 1997-06-02 2000-01-11 General Electric Company Gas turbine engine with water injection
GB2333805B (en) * 1998-01-30 2001-09-19 Speciality Chemical Holdings L Cleaning method and apparatus
US6467252B1 (en) * 1998-07-24 2002-10-22 General Electric Company Nozzles for water injection in a turbine engine

Also Published As

Publication number Publication date
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EP1205640A3 (en) 2004-02-04
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US6553768B1 (en) 2003-04-29
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