一种燃气轮机高效空气除湿过滤装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种燃气轮机高效空气除湿过滤装置，属于燃气轮机设备技术领域。


背景技术：

2.燃气轮机发电机组空气过滤装置的功能和作用是过滤掉空气中的灰尘等微粒，让干净的空气从进气系统中进入燃气轮机，保证燃气轮机发电机组安全可靠地运行发电。如果空气过滤器运行中堵塞严重，就会减少燃气轮机的进气量，降低燃气轮机发电机组的输出功率和热效率，严重时，甚至引起压气机“喘振”，危及燃气轮机的运行安全。若不能对空气中的杂质进行有效过滤，则空气中的各种有机物与无机物颗粒杂质，在燃机通流部位因高温作用产生结垢和腐蚀，堵塞透平叶片冷却孔,削弱冷却效果，易造成金属超温。
3.由于燃机制造多以欧美的环境标准和运行条件为依据，与国内实际使用条件存在较大的差异，主要表现在地理环境、投资、运行小时数、年平均负荷、检修频率等方面，这些都会影响过滤系统的过滤效率和使用寿命。现有技术中，设计容量进气过滤装置，包括进气框架、防雨罩、精滤滤芯、垂直隔板、空气反吹管路、维修通道和进气室，防雨罩安装在进气框架立面，采用分层布置，起到防雨分离水滴作用，防雨罩后为维修通道，维修通道另一侧为精滤滤芯，精滤滤芯在进气框架内水平安装在垂直隔板的侧面，垂直隔板另一侧为进气室，空气反吹管路安装在进气室内，由进气室反向吹向精滤滤芯进气侧，这种结构受雾霾等恶劣天气及环境影响，空气反吹效果不佳，滤芯寿命一直偏低，远远达不到设计的运行小时数，频繁更换空气过滤器滤芯又使得运行成本过高。因此，延长燃气轮机进气系统空气滤芯使用寿命，使机组能较长时间维持安全运行，同时降低运行成本，成为摆在技术人员面前的现实问题。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种燃气轮机高效空气除湿过滤装置，可有效减少在雨、雪、雾、霾等恶劣天气及春季杨柳絮多发时段，滤芯堵塞严重对机组高效稳定运行的影响，从而延长滤芯寿命、降低备件成本，保障设备安全。
5.解决上述技术问题的技术方案是：
6.一种燃气轮机高效空气除湿过滤装置，包括设计容量进气过滤装置和扩容进气过滤装置，所述设计容量进气过滤装置包括进气框架、防雨罩、精滤滤芯、垂直隔板、空气反吹管路和进气室，其改进之处为：它还包括u型槽架和粗滤滤芯，u型槽架固定在防雨罩内水平进气面，粗滤滤芯安装在u型槽架的卡槽内；
7.所述扩容进气过滤装置，包括扩容进气框架、进气滤网、粗滤滤芯和精滤滤芯，扩容进气框架外侧面周向安装进气滤网，进气滤网上安装u型槽架，粗滤滤芯安装在u型槽架上，精滤滤芯安装在扩容进气框架内顶面，扩容进气框架上部为扩容进气管道，扩容进气管道与设计容量进气过滤装置的进气室相通，两套进气装置空气在进气室汇合，进入燃气轮
机压气机。
8.上述的一种燃气轮机高效空气除湿过滤装置，所述扩容进气过滤装置的扩容进气框架为方形结构，其底部封闭，顶部四周安装防雨罩。
9.上述的一种燃气轮机高效空气除湿过滤装置，所述扩容进气过滤装置的进气框架内顶安装水平隔板，多个精滤滤芯的顶部安装在水平隔板上，多个精滤滤芯相互平行。
10.上述的一种燃气轮机高效空气除湿过滤装置，所述设计容量进气过滤装置的进气框架底部设有排尘风机和灰斗。
11.上述的一种燃气轮机高效空气除湿过滤装置，所述扩容进气过滤装置与设计容量进气过滤装置的进气室通过扩容进气管道连接，连接处设有连接弯管，连接弯管内部设有导流叶片，导流叶片两端与连接弯管内壁固定。
12.本实用新型设计容量进气过滤装置设置在燃机空压机进气室前，为提高精滤滤芯使用寿命，在防雨罩后增加粗滤滤芯，空气依次经粗滤滤芯、精滤滤芯进入空压机进气室，进气系统精滤滤芯每组设有空气反吹回路，运行中或离线利用压缩空气对精滤滤芯进行反吹，除去部滤芯内部分灰尘、杂物，降低滤芯压差，进气框架底部设有排尘风机和灰斗。扩容进气过滤装置设置在燃机空压机进气室前，按照设计进气量60%的扩容进行配置，空气依次经进气滤网、粗滤滤芯、精滤滤芯进入空压机进气室，进气系统底部封闭。设计容量进气过滤装置与扩容进气过滤装置，空气分别通过粗滤滤芯、精滤滤芯两级过滤后，在进气室汇合，再经过空压机进气流道进入空压机进行压缩。
13.本实用新型的有益效果是：
14.本实用新型采用两套进气装置，一套进气装置按照设计容量进行配置；另一套则在设计容量的基础上进行扩容配置，其扩容量为原进气系统容量的60%，既能最大化的增加滤芯数量，又不与其他设备产生干涉。通过增加滤芯数量，降低了每套滤芯的过滤风量。按照过滤理论，过滤面积增加60%，使用寿命可增加一倍。两套进气系统同时都增设进气粗滤滤芯，起到初级过滤的作用，把大颗粒的灰尘和杨柳絮等杂物阻挡在粗滤滤芯外表面，保持了精滤滤芯的相对清洁，亦可起到除湿作用。本实用新型通过对燃气轮机常规进气装置进行扩容改造，提高了空气过滤系统效果和精度，保障了燃机的长周期高效运行；可有效减少在雨、雪、雾、霾等恶劣天气及春季杨柳絮多发时段，滤芯堵塞严重对机组高效稳定运行的影响，从而延长滤芯寿命、降低备件成本，保障设备安全。
附图说明
15.图1为设计容量进气过滤装置剖面图；
16.图2为扩容进气过滤装置剖面图；
17.图3为本实用新型剖面图；
18.图4为u型槽架示意图；
19.图中标记如下：进气框架1、防雨罩2、精滤滤芯3、垂直隔板4、空气反吹管路5、进气室6、u型槽架7、粗滤滤芯8、扩容进气框架9、进气滤网10、扩容进气管道11、水平隔板12、排尘风机13、灰斗14、连接弯管15、导流叶片16、维修通道17。
具体实施方式
20.图3显示，本实用新型一种燃气轮机高效空气除湿过滤装置，包括设计容量进气过滤装置和扩容进气过滤装置；图1和图3显示，设计容量进气过滤装置包括进气框架1、防雨罩2、精滤滤芯3、垂直隔板4、空气反吹管路5和进气室6，防雨罩2安装在进气框架1的垂直立面，采用分层布置，起到防雨分离水滴作用，进气框架1的内部另一侧为精滤滤芯3，精滤滤芯3在进气框架1内水平安装在垂直隔板4的侧面，垂直隔板4的另一侧为进气室6，空气反吹管路5安装在进气室6内，由进气室6反向吹向精滤滤芯3的进气侧；还包括u型槽架7、粗滤滤芯8、排尘风机13和灰斗14；u型槽架7固定在防雨罩2内的水平进气面上，粗滤滤芯8安装在u型槽架7的卡槽内；排尘风机13和灰斗14设置在进气框架1的底部；
21.图2和图3显示，扩容进气过滤装置包括扩容进气框架9、进气滤网10、粗滤滤芯8、防雨罩2、精滤滤芯3和水平隔板12，扩容进气框架9为方形结构，其底部封闭，顶部四周安装防雨罩2，内顶部安装水平隔板12，多个精滤滤芯3的顶部安装在水平隔板12上，多个精滤滤芯12相互平行；扩容进气框架9的外侧面周向安装进气滤网10，进气滤网10上安装u型槽架7，粗滤滤芯8安装在u型槽架7上，扩容进气框架9的上部为扩容进气管道11，扩容进气管道11与设计容量进气过滤装置的进气室6相通，两套进气装置空气在进气室6汇合，进入燃气轮机压气机。
22.图4为u型槽架示意图，粗滤滤芯8安装在u型槽架的卡槽中。
23.本实用新型设计容量进气过滤装置按照燃气轮机设计空气进气量进行配置，过滤形式采用“脉冲自清式过滤器”，由压缩空气间断对精滤滤芯3进行反吹，除去精滤滤芯3表面的部分积尘，为提高精滤滤芯3的使用寿命，在防雨罩2后，增设u型槽架7，并在u型槽架7内水平安装粗滤滤芯8，粗滤滤芯8的滤材使用加厚无纺布材料，容尘量高，除水、除尘效果好，可有效保护下游的精滤滤芯3，延长其使用寿命；精滤滤芯3采用高效木桨纤维滤纸,耐破度较好，为单级过滤，每2个滤芯为一组，分为圆锥体和圆柱体，水平安装在垂直隔板4上,将脏空气与清洁空气隔开；精滤滤芯3以经过防潮处理的特殊专用纸为介质，加工成百褶形状，空气流速为2.5m3/min，过滤下来的颗粒物附着在精滤滤芯3的外表面，加大了进气阻力，当阻力达到报警值时,空气反吹管路5自动启动，压力0.69mpa左右，脉冲时间0.1秒的脉冲空气由干净空气侧喷向脏空气侧，形成一次瞬间反向流动冲击，将附着物吹掉，在重力作用下，自上而下进入底部灰斗14，由排灰风机13排出；当精滤滤芯3阻力回落达到设定值时,反吹自动停止。
24.本实用新型增设扩容进气过滤装置的扩容进气框架9为方形结构，其上装有防雨罩2，进气滤网10立式布置在扩容进气框架9的四周，起到防鸟、大颗粒杂物等进入，进气滤网10后安装有u型槽架7，并在u型槽架7内增装粗滤滤芯8，滤材使用加厚无纺布材料，容尘量高，除水、除尘效果好；精滤滤芯3采用高效木桨纤维滤纸,耐破度较好，为单级过滤，每2个滤芯为一组，分为圆锥体和圆柱体，垂直安装在水平隔板12上,将脏空气与清洁空气隔开。实验表明，对于同样的滤芯，在高湿度的情况下，采用卧式结构将比采用立式结构更容易达到报废，因此，精滤滤芯3垂直安装在水平隔板12上的设计方式将在雾霾天气里发挥较好的作用。另外，增设的粗滤滤芯8起预过滤作用，用来保护精滤滤芯3，这也将显著增加精滤滤芯3的寿命，其初阻力可设定在25pa。
25.本实用新型对燃气轮机原有设计容量进气过滤装置进行扩容，增加进气量，并联
使用，为使设计进气系统寿命增加一倍，则扩容进气装置的设计截面积应为原系统的60%，扩容进气管道11设为方形。
26.图3显示，本实用新型扩容进气过滤装置与设计容量进气过滤装置的进气室6通过扩容进气管道11连接，连接处设有连接弯管15，连接弯管15内部设有导流叶片16。
27.对于扩容进气过滤装置，空气进入扩容进气管道11时，由于孔板效应，流动收缩，局部流动加速，在进入进气室6前的连接弯管15后，由于流通面积增大，气流平均流速明显降低，靠近连接弯管15内侧气流速度较快，外侧气流流速较小，气流明显不均匀，因此在进气室6前的连接弯管15内设有多个相互平行的导流叶片16，导流叶片16与连接弯管内壁焊接固定；扩容进气过滤装置气流汇入时气流分流进入，在横向方向较为均匀，气流通过连接弯管15后流动方向基本朝下，对下游流动侧面无冲击影响。
28.本实用新型能使燃机在雨、雪、雾、霾等恶劣天气及春季杨柳絮等多发时段保持高效稳定运行，遇到进气压差增加过快，可以利用进气框架1、扩容进气框架9内的维修通道17人工在线更换粗滤滤芯8和精滤滤芯3，使压差回落，从而起到保护滤芯，延长滤芯使用寿命的作用，降低了运行维护成本。