[发明专利]深层过滤型空气过滤介质及深层过滤型空气滤筒

说明书

技术领域

本发明涉及一种在使用燃气轮机的燃气轮机型发电厂或使用大型压缩机的工业领域中用于净化燃气轮机入口空气和压缩机入口空气的深层过滤型空气过滤介质，还涉及使用该深层过滤型空气过滤介质的空气滤筒(airfilter cartridge)。更具体的，本发明涉及一种深层过滤型空气过滤介质，该空气过滤介质包括静电熔喷纤维(electrostatic melt-blown fiber)、静电人造纤维(electrostatic staple fiber)、热轧支撑层(thermal-bonded support layer)和低熔点纤维(low-melted fiber)，该空气过滤介质是可弯曲的，具有低的压降(pressure drop)、用于收集颗粒(如灰尘等)的高容尘量(dust holdingcapacity)以及优异的防水性(water repellency)和抗水性(water resistance)，本发明还涉及使用该空气过滤介质的空气滤筒。

背景技术

一般而言，使用燃气轮机的发电通过以下过程实施：使用净化器净化空气，使用压缩机压缩该净化后的空气，然后将该压缩的空气引入燃烧室，使用该压缩的空气燃烧气体燃料以产生高温高压气体，使用产生的高温高压气体使燃气轮机旋转以得到旋转动力，并使用该得到的旋转动力使发电机运转以产生电。

这种燃气轮机由于具有可使用低质量燃料且不容易发生故障和振动的优点，还由于与交互式内燃机或蒸汽轮机相比具有简单、轻便、易于操作且产生大量的电能的优点，因此该燃气轮机已经广泛应用于发电机、引擎、轮船、飞机等中。

通常来说，为了净化进入燃气轮机的空气，主要使用表面过滤的空气滤筒，该空气滤筒需要除尘过程。

图1为用于净化燃气轮机入口空气的传统装置。如图1所示，外部引入的污染的空气1穿过设置在过滤器外壳20前端的入口风罩19，再通过表面过滤的空气滤筒3，使颗粒(如灰尘等)收集在空气滤筒3的表面上，以净化所述污染的空气，之后将净化的空气引入入口消音器22。

通过用吹管嘴向空气滤筒3中注入由用于除尘的压缩机提供的压缩空气4，从而清除收集在空气滤筒3的表面上的颗粒(如灰尘等)。如图2所示，当空气滤筒3的压降达到最终压降时，用于除尘的压缩机自动地和周期性地将压缩空气注入空气滤筒中。

如上所述，由于传统的表面过滤型空气滤筒采用表面过滤的方法收集颗粒(如灰尘等)，因此，该空气滤筒存在的问题是压降会迅速增加，使其压降达到最终压降的时间缩短，从而缩短了注入压缩空气的周期；该空气滤筒还存在平均压降高从而减少了发电时能量输出的问题。

上述表面过滤型空气滤筒是使用包括由湿的无纺布制成的滤纸和通过在该滤纸的表面上电喷聚乙烯而形成的蛛网表层的空气过滤介质制成的。

通常，各种各样的用于净化燃气中的空气的表面过滤的空气过滤器已经使用了并注册了专利。例如，美国专利No.4720292公开了一种用于燃气轮机的空气过滤器，韩国专利申请No.10-2003-7003226公开了在燃气轮机系统中过滤空气的方法。

另外，韩国专利登记No.10-0304596公开了一种净化燃气轮机入口空气的空气过滤器及其制造方法，该空气过滤器表现出优异的过滤效果和具有较长的使用寿命，这是因为表面过滤型空气过滤介质的褶皱被定期地处理，而且该空气过滤器还可以焚烧和再利用，这是因为它的罩壳是由可注射成型的合成树脂制成的。为了解决焚烧问题，韩国专利登记No.10-0308701公开了一种从空气过滤器虑罩中分离空气过滤器的方法。韩国实用新型登记No.20-0270415公开了一种用于燃气轮机的表面过滤型空气过滤器，其中，每张滤纸上都提供有大线(thread)和小线，使得滤纸以特定的间距排列，并且进入燃气轮机的颗粒(如灰尘等)可以通过小线更容易地除去，从而增加了空气过滤器的效率和寿命。韩国实用新型登记No.20-0270416公开了一种用于燃气轮机的表面过滤型空气滤筒，该空气滤筒包括圆柱形空气过滤介质、围绕所述空气过滤介质的内部和外部的内筛芯(inner screen cores)和外筛芯、固定所述内筛芯和外筛芯的上部和下部的盖子以及密封所述部和下部的盖子的橡胶圈，使所述圆柱形空气过滤介质弯曲以增大该圆柱形空气过滤介质的表面积。

然而，上述常规的用于净化空气的空气过滤器存在的问题是：由于用于防止空气过滤介质的褶皱部分被抚平的高温热处理，从而导致形成于该空气过滤器的表面上的涂覆层被破坏，使得气孔收缩且被损坏，从而增加压力差。