[發明專利]一種用于燃氣輪機入口的過濾器

在審

• 申請號: 201710467587.0
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107269394A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 何利鋒;歐陽明輝;陸元彬
• 申請（專利權）人: 江蘇人和環保設備有限公司
• 主分類號: F02C7/055
• 分類號: F02C7/055;F02C7/047;B01D46/00;B01D46/02;B01D46/10;B01D46/24
• 代理公司: 江陰義海知識產權代理事務所(普通合伙)32247
• 代理人: 王明亮

技術領域

本發明涉及過濾器技術領域，尤其涉及一種用于燃氣輪機入口的過濾器。

背景技術

隨著中國國內環境保護意識的加強，國內電力能源結構的調整，特別是國內北方電力與冬季供暖方式的調整，基本不再直接使用燃煤機組，而是采用IGCC燃氣輪機煤氣化發電與天然氣燃氣輪機發電與供熱機組，采用集中發電供熱，熱管網輸送熱源。為此，燃氣輪機需抽取燃機熱電廠環境內的空氣；為了控制進入燃氣輪機的空氣質量，以保證機組的正常工作，需要配套燃機進氣過濾器。

機組一般采用進口品牌燃機，配套的燃機進氣過濾按照國外的設計，在北方冬季低溫高濕度以及霧霾、冰雪、霧凇、飄柳絮的環境狀態下，由于溫度急劇變化，空氣濕度趨向飽和，會使濾筒過濾空氣時，經過濾材節流效應，高濕度空氣與灰塵堵塞在濾筒濾材的空隙中，壓氣機工作時負壓抽吸，經過小孔時加快流速，流過濾材時又擴散降速，慢慢使濾材攔截的高濕空氣形成半凝固狀冰晶顆粒物，使濾材被部分堵塞，進氣流量減少，過濾器壓差上升，同時環境溫濕度再變化，過濾器運行呈負反饋狀態。過濾器壓差異常升高，燃氣壓氣機吸入的空氣減少，影響燃機燃燒，負荷下降，輸出功率下降，造成燃機降負荷運行或進氣過濾器高壓差跳機。

因此，采用現有技術的燃機進氣系統配套的過濾器，在中國北方冬季低溫高濕度等惡劣環境下使用時會導致過濾器的濾材表面堵塞和凍結，過濾器壓差異常上升，故障率高，從而使過濾器不能很好地長周期運行，嚴重影響了整個機組的正常運行。

發明內容

為了克服現有燃機進氣過濾器技術中存在的上述缺陷，使燃機進氣過濾器適應中國燃機工廠當地環境要求，本發明提出一種用于燃氣輪機入口的過濾器，其技術方案如下：

一種用于燃氣輪機入口的過濾器，包括按照空氣過濾方向從過濾器進氣側到過濾器的出氣側依次設置的進氣口前端防柳絮網、防雨罩、與燃機系統熱源連接的防冰裝置、過濾器模塊、用于連接燃機壓氣機進氣口的過濾器出口管道。

上述方案中，對進氣過濾器增加防柳絮網，在柳絮飄揚時，柳絮被攔截在過濾器最外層的不銹鋼絲網上；柳絮攔截多時，通過對網進行清理，確保防柳絮網可重復使用。柳絮網后面加裝防雨罩，以阻擋雨水的進入。

另外在上述方案中，還針對過濾器模塊中過濾元件在環境溫度低、空氣濕度高時容易出現冰凍現象，在過濾器上設計了防冰裝置，即在進氣過濾器進風端面上引入熱源，調高過濾器的進氣溫度，使趨近濕度飽和的空氣，隨進氣溫度升稿，相對濕度降低，使得過濾器進氣口的空氣呈不飽和水蒸氣狀態通過過濾元件，過濾器壓差不上升。

上述與燃機系統熱源連接的防冰裝置可以是連接燃氣輪機的進氣加熱系統(IBH)的高溫氣噴管，也可以采用管式換熱器。

采用IBH高溫氣噴管引入熱源時，是把壓氣機出口IBH管道前引到粗過濾元件濾袋的前面，把IBH(一般390℃左右)左右的高溫空氣，利用噴管與吸入的高濕冷空氣混合，升高過濾器進氣的溫度；過濾器在設計制造時設置高溫空氣噴管。

采用管式換熱器獲取熱源時，是利用燃機發電余熱鍋爐的熱水(一般65℃左右)作為熱源，利用管式換熱器換熱，提高進氣空氣的溫度，破除高濕空氣的飽和狀態，實現除濕除冰目的；過濾器設計制造時設置管式換熱器裝置。

本發明中的過濾器模塊包括模塊式箱體以及安裝在所述模塊式箱體內的過濾元件。采用模塊式結構好處是可以組合出不同過濾容量的過濾器，使得設計更加靈活，同時有利于縮短生產周期。

其中，過濾元件包括粗過濾元件和精過濾元件，所述粗過濾元件為預過濾布袋過濾器，所述精過濾元件為濾筒過濾器，且所述預過濾布袋過濾器按照空氣過濾方向設置在濾筒過濾器之前。

以上方案是針對中國北方風沙，霧霾空氣高含塵量的情況，增加了過濾器的過濾級數，即采用粗過濾與精過濾相結合，粗過濾采用過濾精度為G4-M5的布袋過濾器，精過濾采用F9以上等級的濾筒過濾器。濾袋攔截大顆粒度灰塵，濾筒攔截小顆粒度灰塵，使濾筒的過濾容塵量減少，同時輔于壓縮空氣脈沖。使濾筒壽命增加，由于粗濾袋價格便宜，濾筒價格貴，使燃機運行過濾元件耗材消耗量降低。過濾器的整個運行壓差降低，提高了燃機機組的發電與供熱量，也提高了經濟效益。

本發明的用于燃氣輪機入口的過濾器還包括底部鋼結構支架，所述過濾器模塊安裝在所述底部鋼結構支架上。采用底部鋼結構支架可以使得過濾器安裝在一定的高度，便于取得相對潔凈的空氣源，進出風管道便于與壓氣機的進氣口位置相協調。

具體地，所述過濾器模塊包括多個上下疊合連接的模塊式箱體，其最下面一層模塊式箱體安裝在所述底部鋼結構支架上。