CN105089813A - 一种用于燃气轮机的转叶式高效降噪空气过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于燃气轮机技术领域，公开了一种用于燃气轮机的转叶式高效降噪空气过滤装置，包括粗效过滤装置和自清洁过滤器，自清洁过滤器包括过滤层和喷吹系统；粗效过滤器装置和自清洁过滤器间隔的设置在燃气轮机的进气通道内，粗效过滤器装置包括连杆和多块上下排列的粗效过滤器，各个粗效过滤器的上端铰接在进气通道内，各个粗效过滤器的另一端均铰接在同一连杆上，位于进气通道内最下端的粗效过滤器的底面铰接有能够伸缩的气缸或液压缸，气缸或液压缸的另一端铰接在进气通道内的底端；所述自清洁过滤器的出气端配设有降噪模块。

Description

一种用于燃气轮机的转叶式高效降噪空气过滤装置

技术领域

本发明属于燃气轮机技术领域，具体涉及一种用于燃气轮机的转叶式高效降噪空气过滤装置，用于对燃气轮机进气进行过滤净化，同时本发明还可以用于其他领域的空气净化过滤。

背景技术

燃气轮机是一种以连续流动的气体作为工质把热能转换为机械功的旋转式动力机械。在空气和燃气的主要流程中，主要由压气机、燃烧室和燃气透平这三大部件组成燃气轮机循环。

压气机从外界大气环境吸入空气，并经过轴流式压气机逐级压缩使之增压，同时空气湿度也相应提高；压缩空气被压送到燃烧室与喷入的燃料混合生产高温高压的燃气；然后再进入到透平中膨胀做功，推动透平带动压气机和外负荷转子一起高速旋转，实现了气体和液体燃料的化学能转化为机械能，并输出电功。

燃气轮机压气机的进气流即燃气轮机的燃烧空气在被引入压气机之前必须进行净化处理。最常见的是采用机械的纤维过滤器净化上述的进气，阻止带腐蚀性的和肮脏粒子进入压气机和涡轮，从而防止设备的腐蚀和破损，并减少清理和维修的工作量。用于生产能源的燃气轮机需要大量的燃烧空气，因此，即使是微量的杂质都会导致在使用过程中产生大量沉积物，所以要求尽可能有效地过滤燃烧空气。

随着空气质量的日益恶化，经常出现雾霾天气已经对燃气轮机的进气产生了严重影响，如果不加装粗过滤器，雾霾空气经自清洁滤芯直接过滤，会导致反吹失效，并且加速过滤器报废，降低燃机效率，并且自清洁过滤芯价格昂贵，频繁更换会降低电厂效益。

例如申请号为201110448766.2的发明专利公开了一种空气过滤装置，第一级过滤器（即粗效过滤器）、第二级过滤器和第三级过滤器，所述第一级过滤器、所述第二级过滤器和所述第三级过滤器相互间隔依次排列在燃气轮发电机组的进气通道内。空气过滤装置还包括间隔固定在所述燃气轮发电机组的进气通道内的多个过滤器框架，所述第二级过滤器和所述第三级过滤器分别设置在所述过滤器框架上。空气过滤装置还包括预埋件，每一所述过滤器框架通过所述预埋件固定安装于所述燃气轮发电机组的进气通道内。每一所述过滤器框架的周边设有安装孔，所述过滤器框架通过所述安装孔与所述预埋件固定安装在燃气轮发电机组的进气通道内。每一所述过滤器框架上设有方孔，在每一个所述方孔的周边设有一个单元框，所述第二级过滤器或所述第三级过滤器可操作地安装在对应的所述单元框。第二级过滤器和第三级过滤器的周边与所述单元框的周边留有间隙，所述间隙由过滤器密封垫密封。每一个所述过滤器框架上设有若干紧固件，紧固件包括带通孔的压板和螺丝，所述压板止挡于对应的所述第二级过滤器或对应的所述第三级过滤器的周边边缘处，螺丝过所述压板的通孔后将所述第二级过滤器或所述第三级过滤器止挡于单元框内。第三级过滤器为袋式过滤器；第一级过滤器为百叶窗惯性过滤器，第二级过滤器为折褶式金属过滤网过滤器。

然而，现有的过滤装置存在着隔音效果差的问题。

发明内容

本发明为了解决现有过滤装置存在着隔音效果差的问题，而提供一种用于燃气轮机的转叶式高效降噪空气过滤装置，能够对气流进行降噪处理，减少对环境的污染。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种用于燃气轮机的转叶式高效降噪空气过滤装置，包括粗效过滤装置和自清洁过滤器，所述自清洁过滤器包括过滤层和用于对过滤层进行喷吹的喷吹系统；所述粗效过滤器装置和自清洁过滤器间隔的设置在燃气轮机的进气通道内，所述粗效过滤器装置包括连杆和多块上下排列的粗效过滤器，各个粗效过滤器的上端铰接在进气通道内，各个粗效过滤器的另一端均铰接在同一连杆上，位于进气通道内最下端的粗效过滤器的底面铰接有能够伸缩的气缸或液压缸，所述气缸或液压缸的另一端铰接在进气通道内的底端；其特征在于，所述中效过滤器的出气端配设有降噪模块，所述降噪模块包括筒体，所述筒体的进气端设有进气筒，所述进气筒的外围套设有纤维吸声筒，所述进气筒和纤维吸声筒的筒壁上均开设有若干通孔，所述进气筒的通孔与纤维吸声筒上的通孔相互交错布置，所述进气筒的后端设有消声模块，所述消声模块包括两个第一消声模块和至少一个第二消声模块，所述第二消声模块间隔的设置在两第一消声模块之间；所述第一消声模块包括两块第一铅纤维吸声板，两第一铅纤维吸声板之间设置有第一玻璃棉层。

所述第二消声模块包括两块第二铅纤维吸声板，两第二铅纤维吸声板之间设置有第二玻璃棉层和聚苯乙烯泡沫层。

所述第一铅纤维吸声板和第二铅纤维吸声板上均匀开设有若干通孔。

所述第一消声模块和第二消声模块呈S状。

所述进气筒内还设有螺旋导流板，进气筒筒壁上的通孔开设在相邻的螺旋导流板之间。

所述纤维吸声筒的外围套设有弧形板。

所述粗效过滤器经连杆转轴与连杆铰接在一起；所述连杆上开设有销轴孔，所述连杆转轴穿过所述销轴孔与连杆铰接，销轴孔与连杆转轴之间设有橡胶弹性块。

所述粗效过滤器的外围包覆有密封边框；所述粗效过滤器与密封边框之间设有密封垫。

所述粗效过滤器装置前端的进气通道内配设有水雾分离器。

所述水雾分离器的前端设有至少两个的上下排列的进风装置，所述进风装置包括倾斜设置的挡板和与外界贯通的底板。

所述自清洁过滤器包括顶部驱动滚筒、底部驱动滚筒和安装在顶部驱动滚筒与底部驱动滚筒之间的从动滚筒，所述从动滚筒左右交替安装在进气通道内；所述过滤层包覆在顶部驱动滚筒、从动滚筒和底部驱动滚筒上；所述喷吹系统设置在位于最下端的从动滚筒与底部驱动滚筒之间的过滤层的上方。

所述过滤层一端连接在顶部驱动滚筒上，另一端依次经过从动滚筒并连接在底部驱动滚筒上。

所述顶部驱动滚筒和底部驱动滚筒由驱动电机带动旋转，所述顶部驱动滚筒与驱动电机之间连接有减速器，所述底部驱动滚筒与驱动电机连接有减速器；所述顶部驱动滚筒、底部驱动滚筒和从动滚筒经轴承座安装在进气通道内。

所述喷吹系统包括与外部压缩空气源联通的通气管，所述通气管连接有多个分气管，每个分气管连接有喷头，所述喷头均匀布置在位于最下端的从动滚筒与底部驱动滚筒之间的过滤层的上方。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的用于燃气轮机的转叶式高效降噪空气过滤装置，包括粗效过滤装置和自清洁过滤器，所述自清洁过滤器包括过滤层和用于对过滤层进行喷吹的喷吹系统；所述粗效过滤器装置和自清洁过滤器间隔的设置在燃气轮机的进气通道内，所述粗效过滤器装置包括连杆和多块上下排列的粗效过滤器，各个粗效过滤器的上端铰接在进气通道内，各个粗效过滤器的另一端均铰接在同一连杆上，位于进气通道内最下端的粗效过滤器的底面铰接有能够伸缩的气缸或液压缸，所述气缸或液压缸的另一端铰接在进气通道内的底端；所述自清洁过滤器的出气端配设有降噪模块，所述降噪模块包括筒体，所述筒体的进气端设有进气筒，所述进气筒的外围套设有纤维吸声筒，所述进气筒和纤维吸声筒的筒壁上均开设有若干通孔，所述进气筒的通孔与纤维吸声筒上的通孔相互交错布置，所述进气筒的后端设有消声模块，所述消声模块包括两个第一消声模块和至少一个第二消声模块，所述第二消声模块间隔的设置在两第一消声模块之间；所述第一消声模块包括两块第一铅纤维吸声板，两第一铅纤维吸声板之间设置有第一玻璃棉层。本发明通过设置降噪模块，进行多次降噪处理，从而起到降噪的效果，减少噪音对环境的污染。

附图说明

图1是本发明一实施例的结构示意图，其中，箭头的方向表示气流的运行方向；

图2是本发明的粗效过滤器装置开启（粗效过滤器工作）时的主视图结构示意图；

图3是本发明的粗效过滤器装置开启（粗效过滤器工作）时的侧视图结构示意图；

图4是本发明的粗效过滤器装置关闭（粗效过滤器不工作）时的结构示意图；

图5是本发明的连杆与连杆转轴的连接结构示意图；

图6是本发明的自清洁过滤器的结构示意图，其中箭头方向表示空气的流动方向；

图7是本发明的降噪模块的结构示意图；

图8是本发明的第一消声模块的结构示意图；

图9是本发明的第二消声模块的结构示意图；

图中标记：1、进气通道，2、自清洁过滤器，3、粗效过滤器，4、连杆，5、气缸，6、水雾分离器，7、挡板，8、底板，9、密封边框，10、橡胶弹性块，11、连杆转轴，12、顶部驱动滚筒，13、从动滚筒，14、过滤层，15、通气管，16、底部驱动滚筒，17、灰斗，18、喷头，19、分气管，20、降噪模块，21、筒体，22、进气筒，23、螺旋导流板，24、纤维吸声筒，25、弧形板，26、第一消声模块，27、第二消声模块，28、第一铅纤维吸声板，29、第一玻璃棉层，30、通孔，31、第二铅纤维吸声板，32、第二玻璃棉层，33、聚苯乙烯泡沫层。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。

结合附图，本发明的用于燃气轮机的转叶式高效降噪空气过滤装置，包括粗效过滤装置和自清洁过滤器2，所述自清洁过滤器2包括过滤层14和用于对过滤层14进行喷吹的喷吹系统；所述粗效过滤器装置和自清洁过滤器间隔的设置在燃气轮机的进气通道内，所述粗效过滤器装置包括连杆4和多块上下排列的粗效过滤器3，各个粗效过滤器3的上端铰接在进气通道内，各个粗效过滤器3的另一端均铰接在同一连杆4上，位于进气通道1内最下端的粗效过滤器3的底面铰接有能够伸缩的气缸或液压缸5，所述气缸5或液压缸的另一端铰接在进气通道1内的底端；所述自清洁过滤器2的出气端配设有降噪模块20，所述降噪模块20包括筒体21，所述筒体21的进气端设有进气筒22，所述进气筒22的外围套设有纤维吸声筒24，所述进气筒22和纤维吸声筒24的筒壁上均开设有若干通孔，所述进气筒22的通孔与纤维吸声筒24上的通孔相互交错布置，所述进气筒22的后端设有消声模块，所述消声模块包括两个第一消声模块26和至少一个第二消声模块27，所述第二消声模块26间隔的设置在两第一消声模块27之间；所述第一消声模块26包括两块第一铅纤维吸声板28，两第一铅纤维吸声板28之间设置有第一玻璃棉层29。本发明通过设置降噪模块，进行多次降噪处理，从而起到降噪的效果，减少噪音对环境的污染。

所述第二消声模块27包括两块第二铅纤维吸声板31，两第二铅纤维吸声板31之间设置有第二玻璃棉层32和聚苯乙烯泡沫层33。

所述第一铅纤维吸声板28和第二铅纤维吸声板31上均匀开设有若干通孔30。

作为本发明一种优选的方式，所述第一消声模块26和第二消声模块27呈S状。

所述进气筒22内还设有螺旋导流板23，进气筒22筒壁上的通孔开设在相邻的螺旋导流板23之间。通过设置螺旋导流板23，使得气流能够均匀的在进气筒22内分布，进一步提高消声降噪的效果。

本发明的纤维吸声筒24的外围套设有弧形板25，通过弧形板25将气流平稳的输送至后端的消声模块，提高气流分布均匀性，保证后续的消声模块的消声降噪的作用。

本发明的各个粗效过滤器3的一端铰接在进气通道内，另一端铰接有连杆4，并且位于下端的粗效过滤器3铰接有气缸5或液压缸，使得各个粗效过滤器能够转动从而构成转叶式的结构。当需要粗效过滤器3工作的时候（雾霾天气、柳絮天气等），各个粗效过滤器3倾斜的设置（参照附图2）在燃气轮机的进气通道1内进行粗效过滤，对进入的空气进行粗过滤，过滤掉大颗粒从而保护了自清洁过滤器，提高自清洁过滤器2的使用寿命；当不需要粗效过滤器3工作的时候，连杆4在气缸5或液压缸的作用下向上移动并带动各个粗效过滤器3转动直至水平位置（参照附图4），上下相邻的粗效过滤器3之间具有空气流动的通道，直接利用自清洁过滤器2进行过滤。从而实现能够根据天气来决定开闭粗效过滤器3，解决了未使用粗效过滤器对自清洁过滤滤芯的影响，同时避免了长期使用粗效过滤器对进气系统压损的影响。

同时本发明安装在进气通道内，通过气缸或液压缸来控制粗效过滤器的开闭，无需人工拆卸和安装，降低劳动成本。

本发明可以通过人工控制气缸5或液压缸的伸缩，也可以配设空气质量探头检测空气质量，空气质量探头的信号控制气缸5或液压缸的伸缩，提高本发明的实用性。本发明的气缸5或者液压缸也可以更换成机械结构的伸缩结构，只要能够实现伸缩功能，都属于本发明的保护范围。

其中，粗效过滤器、自清洁过滤器、气缸和液压缸本领域的技术人员都能明白和理解，在此不再赘述。

参照图5，作为本发明一种选择的方式，粗效过滤器3经连杆转轴11与连杆4铰接在一起。连杆4上开设有销轴孔，连杆转轴11穿过所述销轴孔与连杆4铰接，销轴孔与连杆转轴11之间设有橡胶弹性块10，从而实现连杆4与连杆转轴11之间的密封。

所述粗效过滤器3的外围包覆有密封边框9，提高密封的效果，从而提高空气过滤的效率。

更进一步地，粗效过滤器3与密封边框9之间设有密封垫。

本发明的粗效过滤器装置前端的进气通道1内配设有水雾分离器6，用于对进入的空气进行水雾分离，保证过滤空气的湿度。其中水雾分离器属于现有技术产品，本领域的技术人员都明白和理解，在此不再赘述。

所述水雾分离器6的前端设有至少两个的上下排列的进风装置，所述进风装置包括倾斜设置的挡板7和与外界贯通的底板8，外界的空气经底板进入，在挡板的作用下进入进气通道内，保障空气进入的均匀性，提高过滤的效果。

本发明的自清洁过滤器包括顶部驱动滚筒12、底部驱动滚筒16和安装在顶部驱动滚筒12与底部驱动滚筒16之间的从动滚筒13，所述从动滚筒13左右交替安装在进气通道内；所述过滤层14包覆在顶部驱动滚筒12、从动滚筒13和底部驱动滚筒16上；所述喷吹系统设置在位于最下端的从动滚筒13与底部驱动滚筒16之间的过滤层14的上方。

所述过滤层14一端连接在顶部驱动滚筒12上，另一端依次经过从动滚筒13并连接在底部驱动滚筒16上。

所述顶部驱动滚筒12和底部驱动滚筒16由驱动电机带动旋转，所述顶部驱动滚筒12与驱动电机之间连接有减速器，所述底部驱动滚筒16与驱动电机连接有减速器；所述顶部驱动滚筒12、底部驱动滚筒16和从动滚筒13经轴承座安装在进气通道内。驱动电机和减速器均属于现有技术产品，本领域的技术人员都能明白和理解，在此不再赘述。

所述喷吹系统包括与外部压缩空气源联通的通气管15，所述通气管15连接有多个分气管19，每个分气管19连接有喷头18，所述喷头18均匀布置在位于最下端的从动滚筒13与底部驱动滚筒16之间的过滤层14的上方。作为本发明一种优选的方式，所述的底部驱动滚筒16与位于最下端的从动滚筒13之间的过滤层14的下方配设有灰斗17。通过设置灰斗17，经过喷吹的灰尘能够直接掉入灰斗17内。

本发明的自清洁过滤器通过顶部驱动滚筒12以及底部驱动滚筒16能够对过滤层14进行收放，通过喷吹系统能够对过滤层14进行反吹，提高过滤层14的使用寿命。由于左右交替设置的从动滚筒13，使得过滤层14形成多个V字形，相比于现有的静态过滤器，提高了过滤面积，从而提高过滤的效果。

底部的喷吹系统对使用过的（脏）的过滤层进14进行统一喷吹，喷吹系统能够持续的进行喷吹，相对于现有的自清洁过滤器具有爆破声音小的特点，减少环境的污染。相比于现有的自清洁过滤技术，吹落的灰尘直接进入下方灰斗，避免了二次污染。

本发明能够根据天气来决定开闭粗效过滤器，解决了未使用粗效过滤器对自清洁过滤滤芯的影响，同时避免了长期使用粗效过滤器对进气系统压损的影响；同时本发明的自清洁过滤器具有结构简单、安装和维护方便的特点，提高了本发明的实用性，满足电厂经济和环境的要求。

本发明不仅能够适用于燃气轮机的进气过滤，还可以用于其他领域的空气进化过滤。

Claims (10)

1.一种用于燃气轮机的转叶式高效降噪空气过滤装置，包括粗效过滤装置和自清洁过滤器，所述自清洁过滤器包括过滤层和用于对过滤层进行喷吹的喷吹系统；所述粗效过滤器装置和自清洁过滤器间隔的设置在燃气轮机的进气通道内，所述粗效过滤器装置包括连杆和多块上下排列的粗效过滤器，各个粗效过滤器的上端铰接在进气通道内，各个粗效过滤器的另一端均铰接在同一连杆上，位于进气通道内最下端的粗效过滤器的底面铰接有能够伸缩的气缸或液压缸，所述气缸或液压缸的另一端铰接在进气通道内的底端；其特征在于，所述自清洁过滤器的出气端配设有降噪模块，所述降噪模块包括筒体，所述筒体的进气端设有进气筒，所述进气筒的外围套设有纤维吸声筒，所述进气筒和纤维吸声筒的筒壁上均开设有若干通孔，所述进气筒的通孔与纤维吸声筒上的通孔相互交错布置，所述进气筒的后端设有消声模块，所述消声模块包括两个第一消声模块和至少一个第二消声模块，所述第二消声模块间隔的设置在两第一消声模块之间；所述第一消声模块包括两块第一铅纤维吸声板，两第一铅纤维吸声板之间设置有第一玻璃棉层。

2.根据权利要求1所述的用于燃气轮机的转叶式高效降噪空气过滤装置，其特征在于，所述第二消声模块包括两块第二铅纤维吸声板，两第二铅纤维吸声板之间设置有第二玻璃棉层和聚苯乙烯泡沫层。

3.根据权利要求2所述的用于燃气轮机的转叶式高效降噪空气过滤装置，其特征在于，所述第一铅纤维吸声板和第二铅纤维吸声板上均匀开设有若干通孔。

4.根据权利要求3所述的用于燃气轮机的转叶式高效降噪空气过滤装置，其特征在于，所述第一消声模块和第二消声模块呈S状。

5.根据权利要求1—4任一所述的用于燃气轮机的转叶式高效降噪空气过滤装置，其特征在于，所述进气筒内还设有螺旋导流板，进气筒筒壁上的通孔开设在相邻的螺旋导流板之间。

6.根据权利要求5所述的用于燃气轮机的转叶式高效降噪空气过滤装置，其特征在于，所述纤维吸声筒的外围套设有弧形板。

7.根据权利要求6所述的用于燃气轮机的转叶式高效降噪空气过滤装置，其特征在于，所述粗效过滤器经连杆转轴与连杆铰接在一起；所述连杆上开设有销轴孔，所述连杆转轴穿过所述销轴孔与连杆铰接，销轴孔与连杆转轴之间设有橡胶弹性块。

8.根据权利要求7所述的用于燃气轮机的转叶式高效降噪空气过滤装置，其特征在于，所述粗效过滤器的外围包覆有密封边框；所述粗效过滤器与密封边框之间设有密封垫。

9.根据权利要求8所述的用于燃气轮机的转叶式高效降噪空气过滤装置，其特征在于，所述粗效过滤器装置前端的进气通道内配设有水雾分离器。

10.根据权利要求9所述的用于燃气轮机的转叶式高效降噪空气过滤装置，其特征在于，所述水雾分离器的前端设有至少两个的上下排列的进风装置，所述进风装置包括倾斜设置的挡板和与外界贯通的底板。