[发明专利]一种用于燃气轮机入口的过滤器

说明书

技术领域

本发明涉及过滤器技术领域，尤其涉及一种用于燃气轮机入口的过滤器。

背景技术

随着中国国内环境保护意识的加强，国内电力能源结构的调整，特别是国内北方电力与冬季供暖方式的调整，基本不再直接使用燃煤机组，而是采用IGCC燃气轮机煤气化发电与天然气燃气轮机发电与供热机组，采用集中发电供热，热管网输送热源。为此，燃气轮机需抽取燃机热电厂环境内的空气；为了控制进入燃气轮机的空气质量，以保证机组的正常工作，需要配套燃机进气过滤器。

机组一般采用进口品牌燃机，配套的燃机进气过滤按照国外的设计，在北方冬季低温高湿度以及雾霾、冰雪、雾凇、飘柳絮的环境状态下，由于温度急剧变化，空气湿度趋向饱和，会使滤筒过滤空气时，经过滤材节流效应，高湿度空气与灰尘堵塞在滤筒滤材的空隙中，压气机工作时负压抽吸，经过小孔时加快流速，流过滤材时又扩散降速，慢慢使滤材拦截的高湿空气形成半凝固状冰晶颗粒物，使滤材被部分堵塞，进气流量减少，过滤器压差上升，同时环境温湿度再变化，过滤器运行呈负反馈状态。过滤器压差异常升高，燃气压气机吸入的空气减少，影响燃机燃烧，负荷下降，输出功率下降，造成燃机降负荷运行或进气过滤器高压差跳机。

因此，采用现有技术的燃机进气系统配套的过滤器，在中国北方冬季低温高湿度等恶劣环境下使用时会导致过滤器的滤材表面堵塞和冻结，过滤器压差异常上升，故障率高，从而使过滤器不能很好地长周期运行，严重影响了整个机组的正常运行。

发明内容

为了克服现有燃机进气过滤器技术中存在的上述缺陷，使燃机进气过滤器适应中国燃机工厂当地环境要求，本发明提出一种用于燃气轮机入口的过滤器，其技术方案如下：

一种用于燃气轮机入口的过滤器，包括按照空气过滤方向从过滤器进气侧到过滤器的出气侧依次设置的进气口前端防柳絮网、防雨罩、与燃机系统热源连接的防冰装置、过滤器模块、用于连接燃机压气机进气口的过滤器出口管道。

上述方案中，对进气过滤器增加防柳絮网，在柳絮飘扬时，柳絮被拦截在过滤器最外层的不锈钢丝网上；柳絮拦截多时，通过对网进行清理，确保防柳絮网可重复使用。柳絮网后面加装防雨罩，以阻挡雨水的进入。

另外在上述方案中，还针对过滤器模块中过滤元件在环境温度低、空气湿度高时容易出现冰冻现象，在过滤器上设计了防冰装置，即在进气过滤器进风端面上引入热源，调高过滤器的进气温度，使趋近湿度饱和的空气，随进气温度升稿，相对湿度降低，使得过滤器进气口的空气呈不饱和水蒸气状态通过过滤元件，过滤器压差不上升。

上述与燃机系统热源连接的防冰装置可以是连接燃气轮机的进气加热系统(IBH)的高温气喷管，也可以采用管式换热器。

采用IBH高温气喷管引入热源时，是把压气机出口IBH管道前引到粗过滤元件滤袋的前面，把IBH(一般390℃左右)左右的高温空气，利用喷管与吸入的高湿冷空气混合，升高过滤器进气的温度；过滤器在设计制造时设置高温空气喷管。

采用管式换热器获取热源时，是利用燃机发电余热锅炉的热水(一般65℃左右)作为热源，利用管式换热器换热，提高进气空气的温度，破除高湿空气的饱和状态，实现除湿除冰目的；过滤器设计制造时设置管式换热器装置。

本发明中的过滤器模块包括模块式箱体以及安装在所述模块式箱体内的过滤元件。采用模块式结构好处是可以组合出不同过滤容量的过滤器，使得设计更加灵活，同时有利于缩短生产周期。

其中，过滤元件包括粗过滤元件和精过滤元件，所述粗过滤元件为预过滤布袋过滤器，所述精过滤元件为滤筒过滤器，且所述预过滤布袋过滤器按照空气过滤方向设置在滤筒过滤器之前。

以上方案是针对中国北方风沙，雾霾空气高含尘量的情况，增加了过滤器的过滤级数，即采用粗过滤与精过滤相结合，粗过滤采用过滤精度为G4-M5的布袋过滤器，精过滤采用F9以上等级的滤筒过滤器。滤袋拦截大颗粒度灰尘，滤筒拦截小颗粒度灰尘，使滤筒的过滤容尘量减少，同时辅于压缩空气脉冲。使滤筒寿命增加，由于粗滤袋价格便宜，滤筒价格贵，使燃机运行过滤元件耗材消耗量降低。过滤器的整个运行压差降低，提高了燃机机组的发电与供热量，也提高了经济效益。

本发明的用于燃气轮机入口的过滤器还包括底部钢结构支架，所述过滤器模块安装在所述底部钢结构支架上。采用底部钢结构支架可以使得过滤器安装在一定的高度，便于取得相对洁净的空气源，进出风管道便于与压气机的进气口位置相协调。

具体地，所述过滤器模块包括多个上下叠合连接的模块式箱体，其最下面一层模块式箱体安装在所述底部钢结构支架上。