专利名称：脉冲过滤装置的制作方法
技术领域：
本说明书所公开的主题涉及脉冲过滤装置，并且更具体地，涉及使用氮气的脉冲过滤装置。
背景技术：
传统的脉冲过滤器通常使用燃气涡轮机压缩机排放空气的一部分作为脉动流体以用于清洁相对于压缩机布置在上游处的过滤器壳体的过滤器元件。压缩空气从燃气涡轮机压缩机被提取并且通过空气处理单元(APU)，空气处理单元(APU)用于改进压缩空气的质量。然而，就对APU部件的需要和与压缩空气相关联的 能量损失而论，该配置是高成本的设计。此外，由于与排出压缩空气相关联的高成本，脉动频率通常较低。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种电厂的脉冲过滤装置，该脉冲过滤装置包括空气分离单元(ASU)和燃气涡轮发动机。该装置包括用于将流体从ASU传输至燃气涡轮发动机燃烧器的管道以及龙头(tap)。龙头包括流体联接至管道的第一端部、第二端部以及流体插入在第一端部与第二端部之间的主构件，第二端部与第一端部相对并且流体联接至相对于燃气涡轮发动机的压缩机布置在上游处的过滤器壳体的部件。该龙头构造成从管道排出流体并且将排出的流体传输至过滤器壳体的部件。进一步的，所述装置进一步包括沿所述管道串联布置的第一中冷器和第二中冷器。进一步的，所述龙头构造成从相对于所述第一中冷器位于下游处的所述管道排出流体。进一步的，从所述管道排出的流体包括氮气(N2)。进一步的，所述装置进一步包括积聚单元，所述积聚单元沿所述龙头可操作地布置，从而使氮气积聚在其中，以用于将氮气供给至所述过滤器壳体。进一步的，所述积聚单元在不能获得预定量的流体时将氮气供给至所述过滤器壳体，以用于从所述管道排出。进一步的，所述过滤器壳体的所述部件包括壳体结构，所述壳体结构包括管板，所述管板中形成有开口，所述管板在所述壳体结构内限定第一室和第二室；过滤器元件的阵列，所述过滤器元件的阵列布置在管板开口中，以对从所述第一室流向所述第二室的空气进行过滤；以及吹管的阵列，所述吹管的阵列分别对应于所述过滤器元件的阵列，所述吹管的阵列均联接至所述龙头，以将流体供给至所述过滤器元件的阵列中的每一个所述过滤器元件。进一步的，所述过滤器壳体进一步包括压缩空气歧管，所述压缩空气歧管联接至所述吹管的阵列中的每一个所述吹管，以将压缩空气供给至所述吹管的阵列；以及歧管阀组件，所述歧管阀组件用于独立地控制供给至所述吹管的阵列中的每一个所述吹管的压缩空气。根据本发明的另一个方面，提供一种包括脉冲过滤装置的电厂并且该脉冲过滤装置包括空气分离单元(ASU);燃气涡轮发动机，燃气涡轮发动机包括用于压缩进入空气的压缩机、用于燃烧经过压缩的进入空气和燃料的燃烧器以及涡轮分段，涡轮分段能够接收燃烧产物以用于发电操作；管道，流体通过管道从ASU传输至燃烧器；以及龙头，龙头包括 流体联接至管道的第一端部、第二端部以及流体插入在第一端部与第二端部之间的主构件，第二端部与第一端部相对并且流体联接至相对于压缩机布置在上游处的过滤器壳体的部件，该龙头构造成从管道排出流体并且将排出的流体传输至过滤器壳体的部件。进一步的，所述电厂进一步包括沿所述管道串联布置的第一中冷器和第二中冷器。进一步的，所述龙头构造成从相对于所述第一中冷器位于下游处的所述管道排出流体。进一步的，从所述管道排出的流体包括氮气(N2)。进一步的，所述电厂进一步包括积聚单元，所述积聚单元沿所述龙头布置，从而使氮气积聚在其中，以用于将氮气供给至所述过滤器壳体。进一步的，所述积聚单元在不能获得预定量的流体时将氮气供给至所述过滤器壳体，以用于从所述管道排出。进一步的，所述过滤器壳体的所述部件包括壳体结构，所述壳体结构包括管板，所述管板中形成有开口，所述管板在所述壳体结构内限定第一室和第二室；过滤器元件的阵列，所述过滤器元件的阵列布置在管板开口中，以对从所述第一室流向所述第二室的空气进行过滤；以及吹管的阵列，所述吹管的阵列分别对应于所述过滤器元件的阵列，所述吹管的阵列均联接至所述龙头，以将流体供给至所述过滤器元件的阵列中的每一个所述过滤器元件。进一步的，所述过滤器壳体进一步包括压缩空气歧管，所述压缩空气歧管联接至所述吹管的阵列中的每一个所述吹管，以将压缩空气供给至所述吹管的阵列；以及歧管阀组件，所述歧管阀组件用于独立地控制供给至所述吹管的阵列中的每一个所述吹管的压缩空气。根据本发明的又一个方面，提供一种操作电厂的方法并且该方法包括以下步骤沿管道将包括氮气的流体从空气分离单元传输至燃气涡轮发动机的燃烧器；从管道排出一定量的流体；以及将该一定量的排出流体传输至相对于燃气涡轮发动机布置在上游处的过滤器壳体。进一步的，所述方法进一步包括在沿所述管道串联布置的第一中冷器和第二中冷器处对流体进行冷却，其中，排出包括从相对于所述第一中冷器位于下游处的管道排出所述一定量的流体。进一步的，所述方法进一步包括在积聚单元中积聚氮气；以及将积聚的氮气供给至所述过滤器壳体。进一步的，所述方法进一步包括控制所述一定量的排出流体在所述过滤器壳体中的分布。通过以下结合附图的描述，这些以及其它的优点和特征将变得更加显而易见。
权利要求中特别指出并且明确要求保护本发明的主题。通过以下结合附图的详细描述，本发明的上述和其它的特征以及优点是显而易见的，在附图中
唯一的附图是包括脉冲过滤装置的电厂的示意图。参照附图并通过示例，具体实施方式
解释本发明的实施例以及优点和特征。附图标记列表过滤器壳体70电厂10 壳体结构71脉冲过滤装置20 管板72空气分离单元(ASU) 30 第一、污染空气室73燃气涡轮发电机 40 第二、清洁空气室74压缩机41 过滤器元件75燃烧器42 25吹管76涡轮分段43 压缩空气歧管77管道50 歧管阀组件78龙头60 第一中冷器和第二中冷器80，第一端部60 181第二端部602 积聚单元90主构件60具体实施例方式参照唯一的附图，其提供电厂10的一部分并且电厂10例如可以是内部气化联合循环(IGCC)电厂。电厂10包括脉冲过滤装置20，可以通过脉冲过滤装置20清洁电厂10的过滤器元件。脉冲过滤装置20包括空气分离单元(ASU) 30，空气和其它颗粒物的供给被提供到空气分离单元(ASU) 30中并且从空气分离单元(ASU) 30输出流体的供给。该流体可以包括氮气(N2)。脉冲过滤装置20进一步包括燃气涡轮发动机40。燃气涡轮发动机40包括用于对进入空气进行压缩的压缩机41，已经通过电厂10的过滤器元件对所述进入空气进行了过滤(如将在下文描述的)；用于对经过压缩的进入空气和供给的燃料进行燃烧的燃烧器42 ;以及涡轮分段43，涡轮分段43能够接收燃烧产物以用于发电操作。脉冲过滤装置20进一步包括管道50，来自ASU30的流体输出(即，氮气)通过管道50从ASU30传输至燃烧器42、龙头60和过滤器壳体70。龙头60包括第一端部601，第一端部601流体联接至管道50 ;与第一端部601相对的第二端部602，第二端部602流体联接至过滤器壳体70的部件(如将在下文描述的)；以及主构件603，主构件603流体插入在第一端部601与第二端部602之间。龙头60构造成从位于第一端部601处的管道50排出一定量的流体并且沿主构件603和第二端部602将该一定量的流体传输至过滤器壳体70。过滤器壳体70相对于压缩机41布置在上游处，以对进入空气进行过滤和清洁。至少第一传热元件和第二传热元件(例如第一中冷器(intercooler) 80和第二中冷器81)可以与沿管道50可操作地布置的一组压缩机串联地布置，以对从ASU30传输至燃烧器42的流体进行冷却。根据实施例，龙头60的第一端部601构造成从相对于第一中冷器80位于下游处并且相对于第二中冷器81位于上游处的管道50排出流体。此外，积聚单元(Accumulation unit) 90可以沿龙头60的第一端部601、第二端部602或主构件603中的任何一个布置，以使氮气积聚在其中，使得积聚的氮气能够被供给至过滤器壳体70并且如果需要的话用作后备系统。根据实施例，积聚单元90在不能获得预定量的流体时向过滤器壳体70供给氮气，以用于从管道50排出，并且为此目的，积聚单元90具有的尺寸可以用于实现达到大约5天或更多天的氮气供给。过滤器壳体70的部件包括壳体结构71，壳体结构71包括其中形成有开口的管板(Tubesheet) 72。管板72延伸通过壳体结构71，以在壳体结构71内限定第一、污染空气室73和第二、清洁空气室74。过滤器壳体70进一步包括过滤器元件75的阵列和吹管76的阵列。每个过滤器元件75都布置在管板72的开口中的一个相应开口中，以对从第一室73流向第二室74的空气进行过滤，由此使经过过滤的空气能够继续进入压缩机41。每个吹 管76都分别对应于过滤器元件75中的一个过滤器元件75并且联接至龙头60的第二端部602。因此每个吹管76都构造成将从管道50排出的流体供给至过滤器元件75中的一个相应的过滤器元件75。过滤器壳体70还进一步包括压缩空气歧管77和歧管阀组件78。压缩空气歧管77联接至每个吹管76并且因此构造成将压缩空气供给至吹管76。歧管阀组件78独立地控制供给至每个吹管76的压缩空气，使得每个过滤器元件75都能够被单独清洁或者根据预定清洁算法进行清洁。通过该结构，从管道50排出的流体和/或积聚单元90中积聚的氮气以及通过压缩空气歧管77供给的压缩空气以高速被喷射到过滤器元件75中。因此从过滤器介质去除已经收集在过滤器元件75的过滤器介质上的粉尘颗粒和/或其它颗粒物，使得能够实现对进入压缩机41的进入空气的过滤。尽管已经仅结合数量有限的实施例对本发明进行了详细描述，但是应当易于理解，本发明并不限于这种所公开的实施例。相反，能够将本发明修改成结合到目前为止虽未进行描述但是其与本发明的精神和范围相符合的任何数量的改型、变型、替代或等同布置。此外，尽管已经对本发明的各种实施例进行了描述，但是应当理解，本发明的各个方面可以仅包括所述实施例中的一些。因此，本发明并不受到上文的描述的限制，而是仅仅由所附权利要求的范围进行限定。
权利要求
1.一种电厂(10)的脉冲过滤装置(20)，其包括空气分离单元(ASU) (30)和燃气涡轮发动机(40)，所述装置(20)包括 管道(50)，所述管道(50)将流体从所述ASU (30)传输至所述燃气涡轮发动机(40)的燃烧器(42);以及 龙头(60)，所述龙头￠0)包括流体联接至所述管道(50)的第一端部￠01)、第二端部(602)以及流体插入在所述第一端部(601)与所述第二端部(602)之间的主构件￠03)，所述第二端部(602)与所述第一端部(601)相对并且流体联接至相对于所述燃气涡轮发动机(40)的压缩机(41)布置在上游的过滤器壳体(70)的部件； 所述龙头￠0)构造成从所述管道(50)排出流体并且将排出的流体传输至所述过滤器壳体(70)的所述部件。
2.根据权利要求I所述的装置(20)，其特征在于，所述装置(20)进一步包括沿所述管道(50)串联布置的第一中冷器(80)和第二中冷器(81)。
3.根据权利要求2所述的装置(20)，其特征在于，所述龙头(60)构造成从相对于所述第一中冷器(80)位于下游的所述管道(50)排出流体。
4.根据权利要求I所述的装置(20)，其特征在于，从所述管道(50)排出的流体包括氮气(N2)。
5.根据权利要求I所述的装置(20)，其特征在于，所述装置(20)进一步包括积聚单元(90)，所述积聚单元(90)沿所述龙头￠0)可操作地布置，从而使氮气积聚在其中，以用于将氮气供给至所述过滤器壳体(70)。
6.根据权利要求5所述的装置(20)，其特征在于，所述积聚单元(90)在不能获得预定量的流体时将氮气供给至所述过滤器壳体(70)，以用于从所述管道(50)排出。
7.根据权利要求I所述的装置(20)，其特征在于，所述过滤器壳体(70)的所述部件包括 壳体结构(71)，所述壳体结构(71)包括管板(72)，所述管板(72)中形成有开口，所述管板(72)在所述壳体结构(71)内限定第一室(73)和第二室(74)； 过滤器元件(75)的阵列，所述过滤器元件(75)的阵列布置在管板开口中，以对从所述第一室(73)流向所述第二室(74)的空气进行过滤；以及 吹管(76)的阵列，所述吹管(76)的阵列分别对应于所述过滤器元件(75)的阵列，所述吹管(76)的阵列均联接至所述龙头(60)，以将流体供给至所述过滤器元件(75)的阵列中的每一个所述过滤器元件(75)。
8.根据权利要求7所述的装置(20)，其特征在于，所述过滤器壳体(70)进一步包括 压缩空气歧管(77)，所述压缩空气歧管(77)联接至所述吹管(76)的阵列中的每一个所述吹管(76)，以将压缩空气供给至所述吹管(76)的阵列；以及 歧管阀组件(78)，所述歧管阀组件(78)用于独立地控制将压缩空气供给至所述吹管(76)的阵列中的每一个所述吹管(76)。
9.一种电厂(10)，所述电厂(10)包括脉冲过滤装置(20)，所述脉冲过滤装置(20)包括 空气分离单元(ASU) (30)； 燃气涡轮发动机(40)，所述燃气涡轮发动机(40)包括压缩进入空气的压缩机(41)、燃烧经过压缩的进入空气和燃料的燃烧器(42)以及涡轮分段(43)，所述涡轮分段(43)能够接收燃烧产物以用于发电操作；管道(50)，流体通过所述管道(50)从所述ASU (30)传输至所述燃烧器(42);以及龙头(60)，所述龙头￠0)包括流体联接至所述管道(50)的第一端部￠01)、第二端部(602)以及流体插入在所述第一端部(601)与所述第二端部(602)之间的主构件￠03)，所述第二端部(602)与所述第一端部(601)相对并且流体联接至相对于所述压缩机(41)布置在上游的过滤器壳体(70)的部件， 所述龙头￠0)构造成从所述管道(50)排出流体并且将排出的流体传输至所述过滤器壳体(70)的所述部件。
10.根据权利要求9所述的电厂(10)，其特征在于，所述电厂(10)进一步包括沿所述管道(50)串联布置的第一中冷器(80)和第二中冷器(81)。·
全文摘要
本发明提供脉冲过滤装置(20)，该脉冲过滤装置(20)包括空气分离单元(ASU)(30)和燃气涡轮发动机(40)。该装置(20)包括将流体从ASU(30)传输至燃气涡轮发动机(40)的燃烧器(42)的管道(50)以及龙头(60)。龙头(60)包括流体联接至管道(50)的第一端部(601)、第二端部(602)以及流体插入在第一端部(601)与第二端部(602)之间的主构件(603)，第二端部(602)与第一端部(601)相对并且流体联接至相对于燃气涡轮发动机(40)的压缩机(41)布置在上游的过滤器壳体(70)的部件。龙头(60)构造成从管道(50)排出流体并且将排出的流体传输至过滤器壳体(70)的部件。
文档编号F02C7/05GK102953827SQ20121030584
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月24日 优先权日2011年8月26日
发明者R.萨哈, R.J.基拉, P.S.拉杰什 申请人:通用电气公司