一种用于燃气轮机入口的过滤器的制作方法

本实用新型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。

技术实现要素：

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，本实用新型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。

本实用新型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。

本实用新型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。

作为本实用新型的进一步改进，防雨罩的结构，是按照空气过滤方向从进气口前端防柳絮网到防冰装置之间形成迷宫式通道，在所述迷宫式通道内设置有能够阻挡水分和湿气进入的除湿板。由于防雨罩的迷宫式通道内安装有挡水除湿板，雨水与部分湿气不进入过滤器内部，被阻挡下来了。

优选地，进气口前端防柳絮网为不锈钢钢丝网。

本实用新型的有益效果是：

第一，进气口带不锈钢防柳絮网可防止北方柳絮飘扬状况下，柳絮绒被拦截在防柳絮网的表面，不进入过滤器内部堵塞过滤器。

第二，进气口前端具有防雨罩，防雨罩内部具有迷宫状除湿板，便于下雨状态下雨水不进入过滤器内部，高湿度情况下，部分水汽备被阻挡在除湿板外，从而降低了进入过滤器内部空气的湿度。

第三，过滤器中的防冰装置可以有效防止过滤元件因结冰而堵塞，从而降低了过滤器运行时的压差，提高了燃机机组运行可靠性。

第四，采用增加过滤器过滤级数来提高过滤器性能。过滤器中的预过滤布袋过滤器，拦除空气中的灰尘粗颗粒，降低过滤器精滤筒的容尘量，延长精滤筒的使用寿命；过滤器中的高效滤筒，使进入燃机压气机的空气达到规定洁净度，确保燃机压气机叶片与腔体不因空气洁净度问题接灰。

第五，过滤器模块为模块式箱体结构，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。

第六，过滤器上设置了底部钢结构支架，使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。

附图说明

图1是本实用新型的一种用于燃气轮机入口的过滤器的结构示意图；

图2是图1中关于进气防雨罩的迷宫式通道结构部分的局部放大图。

图中：1、进气口前端防柳絮网，2、防雨罩，2-1、除湿板，3、防冰装置，4、粗过滤元件(预过滤布袋过滤器)，5、精过滤元件(滤筒过滤器)，6、模块式箱体，6-1、第一层模块式箱体，6-2、第二层模块式箱体，6-3、第三层模块式箱体，6-4、第四层模块式箱体，6-5、第五层模块式箱体，7、过滤器出口管道，8、过滤器热源利用进口管系，9、底部钢结构支架，10、通道门。

图中：A、过滤器的进气侧，B、过滤器的出气侧，C、防雨罩的迷宫式通道(空气流向)。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1至2为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1、防雨罩2、与燃机系统热源连接的防冰装置3、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7。

本实施例中，过滤器模块包括模块式箱体6以及安装在所述模块式箱体6内的过滤元件。

其中，过滤元件包括粗过滤元件4和精过滤元件5，所述粗过滤元件为预过滤布袋过滤器，所述精过滤元件为高效滤筒过滤器，且所述预过滤布袋过滤器按照空气过滤方向设置在高效滤筒过滤器之前。

本实施例的用于燃气轮机入口的过滤器还包括底部钢结构支架9，所述过滤器模块安装在所述底部钢结构支架9上。

具体来说，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。本实施例中，设置了第一层模块式箱体6-1、第二层模块式箱体6-2、第三层模块式箱体6-3、第四层模块式箱体6-4、第五层模块式箱体6-5，其最下面的第一层模块式箱体6-1安装在所述底部钢结构支架9上。

为了增强防雨和防湿效果，防雨罩2按照空气过滤方向从进气口前端防柳絮网1到防冰装置3之间形成迷宫式通道C，在所述迷宫式通道内设置有能够阻挡水分和湿气进入的除湿板2-1。本实施例中，防雨罩2上从下至上排列有多个迷宫式通道，且防雨罩上的迷宫式通道是通过一次折弯(先上升再下降)而形成的。当然迷宫式通道也可以设计成其它结构形状，例如通过多次折弯或折返而形成迷宫式通道。另外，本实施例中在迷宫式通道上设置的除湿板。优选地，除湿板可采用透气的蜂窝板或用多孔结构的PVC板，当气流通过除湿板时，由于空气撞击除湿板而分离出水分，形成水滴后靠自重下落到防雨罩的外面，起到了阻挡部分湿气进入的作用。

本实施例中，防冰装置3为连接IBH的高温气喷管或管式换热器。图中，外部热源通过过滤器热源利用进口管系8而引入。

本实施例中，进气口前端防柳絮网1优选为不锈钢钢丝网。

本实施例中，预过滤布袋过滤器采用过滤精度为G4-M5的布袋过滤器，所述高效滤筒过滤器采用过滤精度为F9以上等级的滤筒过滤器。

为方便安装和检修，本实施例的过滤器上还设置有通道门10。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。