CN106917657B - 调温空气的疏水过滤 - Google Patents

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Abstract

一种燃气轮机系统可包括构造成处理从系统的燃气涡轮发动机接收到的排出气体的排出气体处理系统。排气处理系统的排气路径构造成使排出气体流过排气处理系统。排气处理系统的调温空气系统构造成将调温空气引入排气路径中来冷却排出气体。调温空气系统包括从调温空气系统的空气入口延伸到调温空气出口的调温空气通路，在调温空气出口处调温空气引出调温空气系统且引入排气路径中。调温空气系统的过滤器系统具有沿调温空气通路定位的疏水过滤器，疏水过滤器构造成从流过调温空气通路的空气除去吸湿和易潮解的材料。

Description

调温空气的疏水过滤
技术领域
本文公开的主题涉及涡轮系统，并且更具体地涉及用于将冷却空气喷射到由涡轮系统产生的(多个)排出气流中的系统及方法。
背景技术
燃气轮机系统通常包括至少一个燃气涡轮发动机，其具有压缩机、燃烧器和涡轮。燃烧器构造成燃烧燃料和压缩的空气的混合物，以生成热燃烧气体，其继而驱动涡轮的叶片。由燃气涡轮发动机产生的排出气体可包括某些副产物，诸如氮氧化物(NOX)、硫氧化物(SOX)、碳氧化物(COX)和未燃烃。
发明内容
按照实施例，一种燃气轮机系统可包括流体地联接到燃气涡轮发动机的涡轮的出口上的排气处理系统，排气处理系统构造成接收具有由燃气涡轮发动机生成的燃烧产物的排出气体，且在排出气体流出燃气轮机系统之前处理排出气体。排气处理系统的排气路径构造成使排出气体流过排气处理系统。排气处理系统的调温空气(tempering air)系统构造成将调温空气引入排气路径中来冷却排出气体。调温空气系统包括从调温空气系统的空气入口延伸到调温空气出口的调温空气通路，在调温空气出口处调温空气引出调温空气系统且引入排气路径中。调温空气系统的过滤器系统具有沿调温空气通路定位的疏水过滤器(hydrophobic filter)，疏水过滤器构造成从流过调温空气通路的空气除去吸湿和易潮解的材料。
按照另一个实施例，一种简单循环燃气轮机系统包括构造成将空气吸入压缩机空气入口中且产生压缩的空气的压缩机、构造成接收压缩的空气流和燃料流且燃烧压缩的空气和燃料的混合物来产生燃烧气体的燃烧器、经由轴传动地联接到压缩机上且构造成接收来自燃烧器的燃烧气体且从燃烧气体提取功来经由轴对负载和压缩机供能的涡轮，以及构造成接收作为排出气体的来自涡轮的燃烧气体的导管，导管具有多个区段，且其中导管流体地联接到排气器上，排气器构造成允许由排出气体产生的已处理的排出气体流出简单循环燃气轮机系统。导管收纳构造成将过滤的调温空气经由导管引入排出气体的流中的调温空气喷射栅格，调温空气出口经由调温空气通路流体地联接到调温空气入口上，调温空气通路包括过滤器系统，其具有构造成从流过调温空气通路的空气除去吸湿和易潮解的材料的疏水过滤器，其中过滤器系统构造成从经由调温空气入口吸入的空气产生过滤的调温空气。
按照另一个实施例，一种操作简单循环燃气轮机系统的方法包括：使用简单循环燃气轮机的燃气涡轮发动机通过从燃烧气体提取功来驱动负载以产生排出气体，将排出气体指引到流体地联接到燃气涡轮发动机上的导管中，将空气吸入使一个或更多个调温空气入口与定位在导管中的调温空气喷射栅格联接的调温空气通路的一个或更多个调温空气入口中，空气作为调温空气吸入，在分别定位在一个或更多个调温空气入口附近的一个或更多个过滤器系统内过滤调温空气，来通过将调温空气经由一个或更多个过滤器系统的至少一个疏水过滤器吸入，以从调温空气中除去吸湿和易潮解的材料，而产生过滤的调温空气，将过滤的调温空气指引到定位在导管的第一区段中的调温空气喷射栅格来将过滤的调温空气喷射到第一区段中，使过滤的调温空气与排出气体在导管的第一区段内混合来将热从排出气体传递至过滤的调温空气且由此产生冷却的排出气体，以及在导管的第二区段内的选择性催化还原(SCR)系统的静止催化器存在的情况下使冷却的排出气体与还原剂反应来降低冷却的排出气体中的氮氧化物(NOx)的浓度，以产生已处理的排出气体。
实施方案1. 一种燃气轮机系统，包括：
流体地联接至燃气涡轮发动机的涡轮的出口的排气处理系统，所述排气处理系统构造成接收由所述燃气涡轮发动机生成的具有燃烧产物的排出气体，且在所述排出气体流出所述燃气轮机系统之前处理所述排出气体；
构造成使所述排出气体流过所述排气处理系统的所述排气处理系统的排气路径；
构造成将调温空气引入所述排气路径中来冷却所述排出气体的所述排气处理系统的调温空气系统，其中所述调温空气系统包括从所述调温空气系统的空气入口延伸至调温空气出口的调温空气通路，在所述调温空气出口处调温空气引出所述调温空气系统且引入所述排气路径中；以及
具有沿所述调温空气通路定位的疏水过滤器的所述调温空气系统的过滤器系统，所述疏水过滤器构造成从流过所述调温空气通路的空气除去吸湿和易潮解的材料。
实施方案2. 根据实施方案1所述的系统，其特征在于，包括构造成降低所述排出气体中的氮氧化物(NOX)的浓度的所述排气处理系统的选择性催化还原(SCR)系统，其中所述SCR系统包括静止催化器，其沿所述排气路径定位且构造成催化所述排出气体中的NOX与还原剂之间的反应，以及其中所述调温空气出口定位成在所述静止催化器上游将所述调温空气引入所述排气路径中。
实施方案3. 根据实施方案2所述的系统，其特征在于，所述疏水过滤器构造成从流过所述调温空气通路的所述空气除去将在其它情况下改变所述静止催化器的活性位置的吸湿和易潮解材料。
实施方案4. 根据实施方案1所述的系统，其特征在于，所述调温空气通路与构造成使空气流至所述燃气涡轮发动机的压缩机的空气通路完全分离。
实施方案5. 根据实施方案4所述的系统，其特征在于，所述过滤器系统容纳在过滤器壳体中，以及所述系统包括附加的过滤器系统，其容纳在沿构造成使空气流至所述燃气涡轮发动机的所述压缩机的所述空气通路定位的附加过滤器壳体中。
实施方案6. 根据实施方案1所述的系统，其特征在于，包括一个或更多个传感器，其构造成监测跨过所述调温空气系统的所述过滤器系统的所述空气的压降，或跨过所述过滤器系统的所述空气的流速的变化，或两者，且提供关于所述压降或所述流速的变化或两者的外部指示。
实施方案7. 根据实施方案6所述的系统，其特征在于，包括调温空气控制系统，其具有一个或更多个处理器和储存一个或更多个指令集的存储器电路，所述指令集在由所述一个或更多个处理器执行时构造成：
接收关于跨过所述过滤器系统的所述空气的所述压降或跨过所述过滤器系统的所述空气的所述流速的变化，或以上两者的外部指示；
使所述压降或所述流速的变化与所述疏水过滤器的状态关联；
经由用户界面提供关于所述疏水过滤器的状态的用户可察觉的指示。
实施方案8. 根据实施方案7所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个指令集在由所述一个或更多个处理器执行时，构造成估计所述疏水过滤器的使用时间，或所述疏水过滤器的剩余使用寿命时间，或它们的组合。
实施方案9. 根据实施方案1所述的系统，其特征在于，所述调温空气通路包括多个空气入口，其包括所述空气入口，其中所述多个空气入口构造成允许空气沿通向调温空气集管的平行且独立的流动路径进入所述调温空气通路，以及其中所述平行且独立的流动路径各自包括：
具有相应的疏水过滤器的相应的过滤器系统；
相应的风扇，其定位在相应的过滤器系统下游，且构造成将空气吸入相应的空气入口且穿过相应的过滤器系统，且激发所述空气穿过相应的平行且独立的流动路径；
一个或更多个相应的传感器，其构造成探测跨过相应的过滤器系统的压降、跨过所述过滤器系统的流速的变化，或两者，且提供关于所述压降或所述流速的变化或两者的外部指示；以及
通向所述调温空气集管的相应的空气出口。
实施方案10. 根据实施方案9所述的系统，其特征在于，所述调温空气集管构造成组合来自多个平行且独立的流动路径的相应的空气流，且将相应的空气流指引至所述调温空气出口，在所述调温空气出口处调温空气引出所述调温空气系统且引入所述排气路径中。
实施方案11. 根据实施方案9所说的系统，其特征在于，包括通信地联接至一个或更多个相应的传感器和所述多个平行且独立的流动路径的相应的风扇的相应的促动器的调温空气控制系统，所述调温空气控制系统具有一个或更多个处理器和储存一个或更多个指令集的存储器电路，所述指令集在由所述一个或更多个处理器执行时，构造成：
接收关于跨过相应的过滤器系统的所述空气的压降或跨过相应的过滤器系统的所述空气的流速的变化，或以上两者的外部指示；
使所述压降或所述流速的变化与相应的疏水过滤器的状态关联；
将输出提供至相应的风扇中的至少一个的相应的促动器，以响应于确定相应的疏水过滤器的状态使得相应的疏水过滤器未在预定参数集内操作来沿相应的平行且独立的流动路径调整空气流。
实施方案12. 根据实施方案1所述的系统，其特征在于，所述过滤器系统定位在所述空气入口处且在风扇上游，所述风扇构造成将空气吸入所述空气入口且穿过所述过滤器系统，且激发所述空气穿过所述调温空气通路。
实施方案13. 根据实施方案1所述的系统，其特征在于，所述过滤器系统包括具有作为多个过滤级中的一个的所述疏水过滤器的多级过滤器模块。
实施方案14. 根据实施方案13所述的系统，其特征在于，所述多级过滤器模块包括构造成过滤存在于流过所述调温空气通路的空气内的干颗粒的预滤器，以及其中所述疏水过滤器定位在所述多级过滤器模块内的颗粒过滤器的下游。
实施方案15. 根据实施方案1所述的系统，其特征在于，所述疏水过滤器包括含氟聚合物涂布的玻璃纤维过滤器介质或膨体聚四氟乙烯(ePTFE)。
实施方案16. 一种简单循环燃气轮机系统，包括：
构造成将空气吸入压缩机空气入口且产生压缩的空气的压缩机；
构造成接收所述压缩的空气流和燃料流，且燃烧所述压缩的空气和燃料的混合物来产生燃烧气体的燃烧器；
涡轮，其经由轴传动地联接至所述压缩机，且构造成接收来自所述燃烧器的所述燃烧气体，且从所述燃烧气体提取功来经由所述轴对负载和所述压缩机供能；以及
构造成接收作为排出气体的来自所述涡轮的燃烧气体的导管，所述导管具有多个区段，以及其中所述导管流体地联接至排气器，所述排气器构造成允许由所述排出气体产生的已处理的排出气体流出所述简单循环燃气轮机系统；以及
其中所述导管收纳构造成将过滤的调温空气经由所述导管引入所述排出气体的流中的调温空气喷射栅格，所述调温空气出口经由调温空气通路流体地联接至调温空气入口，所述调温空气通路包括过滤器系统，其具有构造成从流过所述调温空气通路的空气除去吸湿和易潮解的材料的疏水过滤器，其中所述过滤器系统构造成从经由所述调温空气入口吸入的空气产生所述过滤的调温空气。
实施方案17. 根据实施方案16所述的系统，其特征在于，所述导管的多个区段包括扩散区段、所述扩散区段下游的过渡区段，以及所述扩散区段下游的排气导管，所述排气导管收纳选择性催化还原(SCR)系统的静止催化器，其构造成催化所述排出气体中的氮氧化物(NOX)与还原剂之间的反应，以及其中所述调温空气喷射栅格定位成将所述过滤的调温空气引入所述扩散区段或所述过渡区段。
实施方案18. 根据实施方案17所述的系统，其特征在于，包括调温空气控制系统，其由一个或更多个处理器和储存一个或更多个指令集的存储器电路来实施，所述指令集在由所述处理器执行时，构造成：
接收关于跨过所述过滤器系统的调温空气的压降或跨过所述过滤器系统的所述调温空气的流速的变化，或以上两者的外部指示；
使所述压降或所述流速的变化与所述疏水过滤器的状态关联；
提供输出来促动流动控制装置以响应于确定所述疏水过滤器的状态在所述预定参数集外来改变穿过所述过滤器系统的所述调温空气的流，同时还控制所述过滤的调温空气到所述导管的引入，以提供足以将所述排出气体冷却至对应于与所述SCR系统的所述静止催化器相关联的催化温度范围的温度范围的过滤的调温空气量。
实施方案19. 根据实施方案18所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个指令集在由所述处理器执行时构造成控制所述过滤的调温空气到所述导管中的引入，以通过控制沿所述调温空气通路的多个独立且平行的流动路径的相应调温空气流来提供足以将所述排出气体冷却至对应于与所述SCR系统的所述静止催化器相关联的所述催化温度范围的温度范围的过滤的调温空气量。
实施方案20. 根据实施方案16所述的系统，其特征在于，所述过滤器系统容纳在定位于所述调温空气通路的入口处的过滤器壳体中。
附图说明
在参照附图阅读以下详细描述时，本发明的这些及其它特征、方面和优点将变得更好理解，附图中相似的标号表示附图各处相似的部分，在附图中：
图1示出了按照本公开内容的方面的简单循环燃气轮机系统的实施例的侧立面视图，该系统具有燃气涡轮发动机、排气处理系统和调温空气系统，其具有构造成过滤调温空气的疏水过滤器；
图2示出了按照本公开内容的方面的图1的调温空气系统和排气处理系统的实施例的侧立面视图，调温空气系统具有多个平行且独立的流动路径，各个路径均具有带相应的疏水过滤器的过滤器系统；以及
图3示出了图1和2的过滤器系统的实施例的侧视图，其中过滤器系统包括多个过滤级，疏水过滤器代表过滤级中的一个。
具体实施方式
下文将描述本发明的一个或更多个特定实施例。为了提供这些实施例的简要描述，可在说明书中不描述实际实施方式的所有特征。应当认识到的是，在任何此类实际实施方式的开发中，如任何工程或设计项目中那样，必须进行许多实施方式特有的决定来实现开发者的特定目标，诸如符合系统相关和业务相关的约束，这可从一个实施方式到另一个不同。此外，应当认识到的是，此开发工作可能复杂且耗时的，但对于受益于本公开内容的普通技术人员仍是设计、制造和生产的例行任务。
当介绍本发明的各种实施例的元件时，词语"一个"、"一种"、"该"和"所述"旨在意指存在一个或更多个元件。用语"包括"、"包含"和"具有"旨在为包含性的，且意思是可存在除所列元件之外的附加元件。
如上文所述，可能期望减少由燃气涡轮发动机生成的排出气体内存在的某些燃烧产物的存在。此产物可包括氮氧化物(NOX)、硫氧化物(SOX)、碳氧化物(COX)和未燃烃。大体上，降低排出气体内的这些产物的相对浓度可包括在催化器存在的情况下使此产物与其它反应物反应。NOX与反应物(例如，氨(NH3))之间的反应可在选择性催化还原(SCR)系统的金属氧化物存在的情况下在排气导管内发生。催化器降低NOX与氨之间的反应的活化能，以产生氮气(N2)和水(H2O)，从而在排出气体从燃气轮机系统释放之前减少排出气体中的NOX的量。
SCR系统可用于多种不同燃气轮机系统，其范围从相对小规模的系统到较大的重载燃气轮机系统。小规模的系统产生具有相对低温度的排出气体，而重载燃气轮机系统产生具有高得多的温度的排出气体。尽管来自小规模系统的排出气体具有大体上服从SCR过程的温度范围，但由重载系统产生的排出气体的温度通常远高于SCR过程的可接受操作范围(例如，适于保持SCR催化器的稳定性的温度)。例如，按照本公开内容的实施例，由重载燃气涡轮发动机产生的排出气体的等温温度可大于大约1000℉(例如，大约540℃)，如，在大约1100℉到大约1300℉(例如，大约590℃到大约705℃)之间，而"热"SCR系统(具有相比于其它SCR系统相对较高的操作温度范围的SCR系统)的可接受的操作范围可在大约800℉到大约900℉(例如，大约425℃到大约485℃)之间。
为了将这些热排出气体的温度降低至SCR系统的可接受的操作范围，排出气体可与调温空气混合，以将热从排出气体传递至调温空气且因此冷却排出气体。因此，调温空气的量确定从排出气体除去的热量。
现在认识到的是，用于降低在重载系统中生成的排出气体温度的调温空气的量远高于用于其它系统中的量。例如，适用于将此系统中的排出气体冷却至SCR系统的适合温度的调温空气的流量可占排气流量的大约20%到大约50%之间，诸如大约30%。因此，还将认识到的是，传统上由于减少低温排出气体所需的更低相对流量而忽略的调温空气的成分可对燃气轮机系统，且特别是SCR催化器的操作具有较大影响。
例如，环境空气通常用于调温空气系统。然而，某些地区(例如，沿海地区、工业区)的环境空气可包括某些污染物，诸如海盐(氯化钠)和含其它卤化物或金属卤化物的材料。这些污染物可对SCR催化器具有不利影响，且在某些情况中，可改变(例如，毒害或妨害)催化器。因此，对于调温空气，存在的需要在于具有相对低浓度的此污染物，甚至在环境空气从环境空气具有相对高的催化器毒物水平的地区吸收。
目前认识到的是，这些催化器毒物中的许多是吸湿和/或易潮解的材料，且在颗粒过滤对于某些环境空气组分的除去可接受时，疏水过滤器可以以更高效率除去这些催化器毒物。因此，按照本公开内容的实施例，用于冷却燃气轮机系统中的排出气体的调温空气系统可使用一个或更多个疏水过滤器来除去作为吸湿(吸水)、易潮解(趋于在水中吸收和溶解)或潮解(吸收和溶解在水中)的材料而存在的环境空气污染物。
尽管本公开内容可适用于许多不同的燃气轮机系统，但本文所述的实施例可特别用于产生相对高温度的排出气体(例如，高于1000℉，大约540℃)的简单循环重载燃气轮机系统中。具有按照本公开内容的某些方面的构造的系统的一个实例在图1中绘出，其为简单循环燃气轮机系统10的实施例的侧立面视图。
在图1中，燃气轮机系统10包括燃气涡轮发动机12，其构造成燃烧燃料14和压缩的氧化剂16(例如，压缩的空气)的混合物，以继而驱动负载18，诸如构造成将电力供应至电网的发电机。所示燃气涡轮发动机经由轴20传动地联接到负载18上，且流体地联接到排气处理系统22上，系统22构造成处理由燃料14和压缩的氧化剂16的燃烧生成的产物。
燃气涡轮发动机12包括各种特征，以便于该燃烧过程，包括压缩机24、燃烧器区段26和涡轮28。涡轮28可经由轴20传动地联接到压缩机24和负载18上。在操作中，来自空气源(例如，周围环境)的空气30(氧化剂)经由进气系统32进入燃气涡轮发动机12，进气系统32包括构造成过滤空气30(例如，使用过滤器34)且抑制与空气流入进气系统32相关联的噪音(例如，使用消声器36)的通路33。
已经经过进气系统32的空气30沿通路33流至压缩机入口38，在该处，空气30被受控地吸入压缩机24中。例如，压缩机入口38可包括各种特征，诸如入口导向导叶，其被使用且调整成改变可吸入压缩机24中的空气量。压缩机24可包括联接到轴20上的多个压缩机叶片。压缩机叶片可存在于一个或更多个级中，且轴20的旋转引起压缩机叶片的旋转，这继而产生具有显著高于压缩机入口38处压力的压力的压缩的空气(即，压缩的氧化剂16)。该旋转因此还引起跨过将空气30吸入压缩机入口38的压缩机24的压差。此后，压缩的氧化剂16从压缩机出口40提供且提供至燃烧器区段26。
燃烧器区段26可包括一个或更多个燃烧器。在某些实施例中，多个燃烧器可成围绕轴20的大致圆形或环形构造设置在多个周向位置处。在压缩的氧化剂16流出压缩机24且进入燃烧器区段26中时，压缩的氧化剂16可与燃料14(来自燃料源)混合来在燃烧器内燃烧。
通过非限制性实例的方式，燃烧器可包括一个或更多个燃料喷嘴，其以用于燃烧、排放控制、燃料消耗、功率输出等的适合比率将燃料空气混合物喷射到燃烧器中。燃烧器的数目和尺寸以及特定燃烧参数(例如，燃料与空气之比、稀释水平)所有都可影响从此燃烧产生的燃烧气体42(即，燃烧产物)的性质。例如，诸如碳氧化物(COX)(例如，二氧化碳、一氧化碳)、氮氧化物(NOX)、硫氧化物(SOX)、水、未燃氧化剂和/或烃等的燃烧产物的相对比率可受燃烧参数、燃料与空气比等影响。
燃烧气体42用于驱动涡轮28内的一个或更多个涡轮级(各自具有多个涡轮叶片)。在操作中，流入且穿过涡轮28的燃烧气体42相对涡轮叶片流动且在其间流动，从而驱动涡轮叶片且因此轴20旋转。轴20然后可驱动负载18，诸如发电设备中的发电机。如上文所述，轴20的旋转还促使压缩机24内的叶片吸收和加压在压缩机入口38和进气系统32处接收到的空气30。以此方式，功由涡轮级从燃烧气体42获得，这逐渐地降低燃烧气体42的温度和压力，且将它们作为排出气体44释放。如上文所述，在燃气轮机12为重载燃气涡轮发动机的实施例中，排出气体44的温度可(通过非限制性实例的方式)大于大约1000℉(例如，大约540℃)，诸如在大约1100℉到大约1300℉(例如，大约590℃到大约705℃)之间。排出气体44然后提供至排气处理系统22，以尤其用于处理来降低排出气体44内存在的某些燃烧产物的水平。
如本领域的普通技术人员理解那样，简单循环燃气轮机系统(诸如图1中所示的系统10)可与联合循环系统的差别在于，联合循环系统可使用由燃气涡轮发动机12生成的排出气体44来产生蒸汽(例如，使用余热回收蒸汽发生器(HRSG))，其继而用于驱动蒸汽涡轮发动机。因此，在系统10改为联合循环系统的实施例中，系统10还将包括构造成从排出气体44产生蒸汽(即，获得功)的特征，其操作成进一步降低排出气体44的温度和压力。这可有利地导致适用于使用多种催化器的处理的排出气体44的温度。
在另一方面，在如图1中所示的简单循环中，从排出气体44进一步获得功通常不在涡轮28下游发生。然而，燃烧副产物的水平可能仍需要降低。为了便于例如使用选择性催化还原(SCR)系统48的SCR催化器46的排出气体44的进一步处理，排出气体44可使用调温空气系统50来冷却，这将在下文中进一步详述。
为了有助于示出调温空气系统50的某些元件的构造和定位，将参照可与彼此连续的排气处理系统22的各种区段，或可具有其中区段的外壁并未与彼此连续的分段构造。如图所示，排出气体44从涡轮28提供，且提供至排气处理系统22，其所示实施例包括具有多个区段(例如，由其形成)的导管52。导管52通过截面示出，以便于论述定位在导管52内的某些特征。多个区段可包括但不限于扩散区段54、过渡区段56和排气区段58，且排气44按顺序流过这些区段，直到排出气体经由排气器60流出系统10。
在一般意义上，扩散区段54和过渡区段56构造成准备排出气体44来用于在排气处理系统22内的进一步处理。通过非限制性实例的方式，扩散区段54可包括各种特征(诸如翼型件等)，其构造成沿导管52内的一个或更多个扩散角扩散(或分散)排出气体44。扩散可关于排气流的轴向方向64(例如，与轴20基本平行)沿多个径向方向62。以此方式，在扩散区段54的下游轴向位置处取得的排出气体44的流的径向截面比扩散区段54的上游轴向位置处取得的流的类似的截面更分散。
按照本公开内容的方面，过渡区段56包括构造成使排出气体44从主层流状态过渡且过渡到更大湍流状态，且冷却排出气体44(或使用热传递流体开始冷却排出气体44)的特征。通过非限制性实例的方式，过渡区段56可包括湍流器66，诸如转动导叶、穿孔板等，其定位在过渡区段56的一个或更多个调温空气喷射特征附近或与其交错。
举例来说，调温空气喷射特征可包括调温空气喷射栅格68，其构造成经由一个或更多个穿孔或开口管空气喷射管道72来喷射调温空气(大体上如箭头70绘出)。调温空气喷射栅格68可构成调温空气系统50的调温空气出口的全部或一部分。如图所示，穿孔空气喷射管道72可定位在沿过渡区段56的多个轴向和径向位置(例如，交错位置)。此构造可便于逐渐增大的湍流排出气体与喷射的调温空气70之间的混合和热传递。然而，空气喷射管72的位置可具有其它非交错的构造。实际上，空气喷射管72的任何适合的构造都可按照本实施例来使用。
喷射的调温空气70和排出气体44的混合物然后被指引到排气导管58中，其可包括附加的湍流器74，以促进喷射的调温空气70与排出气体44之间的附加混合和热传递。CO催化器76可定位在过渡区段56内。CO催化器76大体上构造成降低某些含碳种类(诸如一氧化碳和其它)的氧化的活化能。CO催化器76大体上选择成用于此含碳种类，且对于高温排出气体不如SCR催化器46敏感。另外，氧化过程可为放热的。
尽管CO催化器76促进排出气体44中的含碳种类的氧化，但如上文所述，SCR催化器46便于排出气体44中的氮氧化物(NOX)的化学还原。为了允许此还原，SCR系统48构造成使用定位在CO催化器76下游的排气导管58内的氨喷射栅格(AIG)78来引入诸如氨(NH3)的还原剂。AIG78可包括歧管，其将氨(大体上由箭头80绘出)在多个氨喷射出口82之间分送来用于引入排出气体44中。AIG78构造成将基本相同量的氨分送跨过不同的氨喷射出口82，且因此跨过排气导管58的径向截面来促进氨80和排出气体44的均匀混合。
还原剂流动控制和供应系统84可提供氨(和/或其它还原剂)的接收、储存、温度控制和流动控制。例如，还原剂流动控制和供应系统84可包括构造成储存氨(例如，作为干氨或作为氨水/铵混合物)的一个或更多个储存罐，构造成将氨与其它材料(例如，水)分离的一个或更多个蒸发器、构造成控制氨的温度的一个或更多个换热器或混合管，以及构造成控制氨进入AIG78中的流的一个或更多个流动控制装置(例如，增压风机、风扇)。
SCR催化器46定位在AIG78下游且在排气导管58内。SCR催化器46大体上包括催化NOX与NH3之间的反应来产生N2和H2O的催化器。通过非限制性实例的方式，SCR催化器46可实施为蜂窝状支承结构上的金属氧化物(例如，陶瓷)涂层。在此实施例中，具有适用于主要由于使用调温空气70的受控冷却而引起的SCR过程的温度的氨和排出气体的混合物在涂布的蜂窝结构上流动且流过蜂窝结构，这便于减少NOX来产生经由排气器60从燃气轮机系统10释放的处理的排出气体86。
另外，排出气体44冷却至适用于主要通过调温空气70的使用的SCR过程的温度。然而，导管52可能未包括能够从与排出气体44混合的空气除去有害材料的特征，使SCR催化器46易于改变(例如，毒害或妨害)。
为了防止此材料流入导管52，调温空气系统50包括构造成从调温空气通路94提供且提供至调温空气喷射栅格68的调温空气92除去吸湿、易潮解和潮解的材料。具体而言，过滤器系统90沿调温空气通路94定位在调温空气入口96与流动控制特征(例如，风扇)98之间。在其它实施例中，过滤器系统90可定位在流动控制特征98下游(例如，风扇下游)。流动控制特征98构造成将环境空气30经由调温空气入口吸入调温空气通路94来作为调温空气，且激发调温空气朝调温空气喷射栅格68穿过调温空气通路94。如图所示，过滤器系统90可包括疏水过滤器100，其构造成从调温空气除去吸湿、易潮解和潮解的某些材料。因此，过滤器系统90防止或阻止水溶性材料经过调温空气通路94，其否则将妨害CO催化器76或SCR催化器46，或呈现为来自排气器60的排放。以此方式，过滤器系统90产生过滤的调温空气102来用于输送至调温空气喷射栅格68，其因此通过防止催化器毒物经由调温空气引入排出气体44的流中来延长至少SCR催化器46的寿命。
调温空气控制系统(TACS)104可调节调温空气系统50的各种操作方面。例如，TACS104通信地联接到便于调节流速、温度、压力、成分等的多种构件上。如图1中所示，TACS104与过滤器系统90和流动控制特征98关联的感测和/或控制特征通信。
TACS104可在任何适合的可编程架构(诸如包括一个或更多个处理器105和一个或更多个存储器107的架构)上实施。一旦编程，则TACS104可认作是构成特殊配置的装置，其配置成至少基于与其编程相关联的算法结构来控制调温空气系统50的相关特征方面。以此方式，TACS104可构造成执行某些功能，且这些功能应当认作是表示与一个或更多个处理器105和一个或更多个存储器107相关联的TACS104的特殊算法结构。
通过非限制性实例的方式，TACS104可包括一个或更多个专用集成电路(ASIC)、一个或更多个现场可编程门阵列(FPGA)、一个或更多个通用处理器，或它们的任何组合。另外，储存由TACS104的处理器105执行的指令的存储器107可包括但不限于易失性存储器(诸如随机存取存储器(RAM))，和/或非易失性存储器(诸如只读存储器(ROM))、光学驱动器、硬盘驱动器或固态驱动器。而且，TACS104可实施为大型控制系统(例如，燃气轮机控制系统)的一部分，和/或分布在调温空气系统50各处的多种控制装置和/或子系统(例如，分布式控制系统)。控制装置和/或子系统因此可包括上文所述的处理和存储器电路配置的任何一个或组合。另外，TACS104将大体上包括各种输入装置，且可包括显示器形式或连接器形式的用户界面，其经由与用户的计算装置的有线或无线连接是可访问的。
为了有助于示出调温空气系统50的各种特征可作用为将调温空气提供至排气处理系统22的方式，图2为燃气轮机系统10的图解局部视图，包括具有多个平行且独立的流动路径120的调温温度通路94的实施例。具体而言，所示实施例包括第一平行和独立的流动路径120A、第二平行且独立的流动路径120B，以及第三平行且独立的流动路径120C，它们中的每一个从其相应空气入口96(第一空气入口96A、第二空气入口96B和第三空气入口96C)延伸至调温空气集管122。尽管示为包括三个此类路径，但可使用任何数目(例如，一个或更多个)的此类路径。调温空气集管122构造成组合从平行且独立的流动路径120的任何组合提供的过滤的调温空气102，且将组合流(作为从调温空气集管122的输出121)提供至调温空气喷射栅格68。在某些实施例中，调温空气集管122还可包括各种流动控制装置、换热器、通风口等。
尽管下文参照了具有不同过滤器系统90的平行且独立的流动路径120，但将注意的是，平行且独立的流动路径120可共用一个或更多个过滤器系统90中的全部或一部分。例如，平行且独立的流动路径120的全部或子集可共用过滤器壳体和/或单个过滤器系统90的一个或更多个过滤级。过滤器系统90的构造在下文中参照图3进一步描述。
平行且独立的流动路径120中的各个可具有基本相同的构造，或不同的构造。如图所示，多个平行且独立的流动路径中的各个平行且独立的流动路径均包括具有疏水过滤器100的实施例的过滤器系统90的实施例，以及构造成控制流体流入和流过调温空气通路94的相应流动控制特征98(见图1)。例如，所示流动路径120中的每一个均包括相应的风扇123(示为第一风扇123A、第二风扇123和第三风扇123C)，其构造成经由相应的入口96A,96B,96C将环境空气30作为调温空气92来吸入调温空气通路94中。各个相应风扇123还构造成经由对应的过滤器系统90(包括疏水过滤器100)吸入调温空气92，以产生过滤的调温空气102。与各个风扇123相关联的相应促动器124构造成调整风扇123的操作，以调整经由对应的平行且中间的流动路径120至调温空气集管122的过滤的调温空气102的压力和/或流速。
为了允许对穿过路径120的调温空气流的进一步控制，各个路径120均还可包括相应的流动控制装置126(例如，流动控制阀或阻尼器128和相关联的促动器130)。例如，风扇123可用于粗流动控制，而流动控制装置126可用于细控制。此外或作为备选，流动控制装置126可构造成关闭阀，其构造成响应于接收到关闭信号(例如，来自TACS104或一些其它控制装置)来闭合对应的平行且独立的流动路径120且停止流体流动。
为了提供对提供至排气处理系统22的调温空气的监测，调温空气系统50还可包括沿调温空气通路94设置的多种传感器132。在图2的所示实施例中，一个或更多个传感器沿平行且独立的流动路径120定位。为了简化，仅一个传感器132示为定位在各个流动路径120上。然而，所示传感器132旨在表示包括一个或更多个温度传感器(例如，热电偶)、流量计、压力传感器、水传感器、化学分析器(例如，气相色谱仪或类似的分离和分析装置)，或它们的任何组合的传感器的任何一个或组合。各个传感器132均可例如包括配置成测量调温空气的参数的换能装置，以及配置成提供关于调温空气的感测参数的外部指示的指示装置。
通过非限制性实例的方式，某些传感器132可定位在过滤器系统90下游和风扇123下游，其允许提供至调温空气集管122之前的过滤的调温空气102的监测，以及来自各个平行且独立的流动路径120的输出的单独基础上的监测。监测过滤器系统90的下游还可允许关于过滤器系统90的效率的确定，诸如其健康状态，以及与估计的使用时间或估计的剩余可用时间的关联。
按照本公开内容的某些方面，传感器132中的某一些的输出可通过TACS104关联至疏水过滤器100的状态。例如，定位在过滤器系统90的上游和下游的水和湿气传感器可通过确定过滤的调温空气102关于环境空气30的水减少水平来提供关于疏水过滤器100是否适当操作的指示。类似地定位的化学分析器可提供关于某些碱金属和/或含卤化物的化合物通过过滤器系统90的疏水过滤器100减少的水平的指示。
压力和/或流速变化可关于过滤器系统90的操作或状态，且在一些实施例中，更具体地是过滤器系统90的部分，诸如疏水过滤器100。如图所示，调温空气系统50可包括传感器134，其具有定位在过滤器系统90上游和下游的纳入点(tap-in point)，以确定跨过各个相应过滤器系统90的调温空气的流速的压降或压力变化。
传感器132,134可通信地联接到TACS104上，其可按照编程和储存在存储器107上且由处理器105执行的一个或更多个指令(例如，算法)集来执行各种控制例行程序。TACS104可包括配置成与传感器132,134通信且处理从传感器132,134接收到的输入来生成用于控制例行程序的输入的任何适合的通信装置(例如，输入/输出装置)。例如，传感器132,134可具有有线或无线通信能力，且TACS104可按照适合的协议与传感器132,134通信。例如，TACS104可执行(例如，经由计算和/或通过发送控制输出)某些诊断和控制例行程序。实际上，在某些实施例中，TACS104可使压力和/或流速变化关联过滤器系统90的状态，诸如疏水过滤器100的状态。TACS104还可基于来自传感器132,134的输出与疏水过滤器100的特定构造之间的各种关联来确定疏水过滤器100和/或整个过滤器系统90是否在预期参数内操作。如下文所述，此确定也可使用其它输入来执行。
另外，响应于基于从传感器132,134接收到的输入的某些确定，TACS104可执行各种控制动作来调整调温空气系统50的操作参数。为了提供所示实施例中的此控制，TACS104可分别通信地联接到风扇123A,123B,123C的促动器124A,124B,124C上，分别联接到流动控制装置126A, 126B, 126C的促动器130A, 130B, 130 C上，或它们的任何组合。响应于确定沿相应通路120中的一个的调温空气的流速和/或压力的变化可为适合的，TACS104可提供输出，其影响适合的促动器或多个促动器(例如，促动器124和/或促动器130)来调整风扇123和/或阀128的操作。例如，TACS104可将输出发送至促动器124,130中的任何一个或组合，以停止调温空气沿通路120中的一个或更多个的流动，以保持一个通路备用或用于维护。类似地，例如，TACS104可将输出发送至促动器124,130中的任何一个或组合，以开始沿通路120中的一个的流动，以在备用或在维护之后(例如，在过滤器系统90上维护之后)使通路120联机。TACS104还可沿通路120调整调温空气的流速和/或压力，以解决将期望量的冷却提供至排出气体44所需的过滤的调温空气102的量的变化。换言之，TACS104可提供输出来促动风扇123和/或流动控制装置126中的一个或更多个，以响应于确定疏水过滤器100的状态在预定参数集外来改变穿过过滤器系统90的调温空气的流动。TACS104可执行此控制，同时还控制将过滤的调温空气102引入导管52中，以提供足以将排出气体44冷却至对应于与SCR催化器46相关联的催化温度范围的温度范围的过滤的调温空气102的量。
为此，TACS104还可在以调温空气冷却之前、以调温空气冷却之后和/或在SCR催化器46处处理为前馈或反馈输入之后监测排出气体44的各种方面。TACS104可在构造成确定调温空气集管输出121的适当流动(即，压力和流速)的控制方案中使用前馈或反馈输入。
为了提供关于排出气体44输入和允许关于过滤器系统90(更具体而言，疏水过滤器)的确定，所示排气处理系统22包括定位和构造成在系统22内的各个级处将关于排出气体44的信息提供至TACS104的一定数目的传感器。例如，传感器可共同地或独立地提供关于排出气体44的压力、流动、温度和/或成分信息。举例来说且如图所示，定位在调温空气喷射栅格68上游的第一排出气体传感器140可将关于排出气体44的第一输入提供至TACS104。第一输入可大体上为任何参数，但在某些实施例中，是关于经历与调温空气70的热交换之前的排出气体44的流动参数和/或排出气体44的温度。因此，TACS104可将该输入用作用于确定由调温空气喷射栅格68提供的调温空气70的流动和/或温度的前馈输入。
第二排气传感器142可定位和构造成监测调温空气喷射栅格68下游但在SCR催化器46上游(例如，紧接在上游)的排出气体44、还原剂80和调温空气70(大体上绘制为箭头144)的混合物的温度。由第二排气传感器142提供的温度输入可为TACS104的重要反馈。例如，通常将期望的是，混合物144的温度在SCR催化器46能够在稳定操作中经得起的温度范围内。因此，如果混合物144的温度在该范围外，则TACS104可确定经由调温空气喷射栅格68提供的调温空气70的流动的调整可为适合的。
按照本实施例，TACS104可构造成使用来自排气处理系统22内的某些传感器的信息来评估SCR催化器46上的调温空气的效果，且继而可使用这个来控制使用过滤器系统90的方式。例如，如图所示，第三排气传感器146可具有SCR催化器46上游和下游的纳入处，以确定跨过催化器46的排出气体的压力和/或流速的变化。在压力和/或流速的变化未在指定或另外可接受的范围内的情形中，TACS104可确定SCR催化器46并未适当地操作，或已经经历不利地影响压力和/或流动的物理退化量。例如，TACS104可将表示SCR催化器46的退化的此反馈用作过滤器系统90中的一个或更多个可能未起作用来从调温空气70(见图1)除去期望量的催化器毒物的指示物。
一个或更多个传感器还可配置成监测SCR催化器46下游的一个或更多个点处(例如，排气器60内)的排出气体的成分。在某些实施例中，TACS104可使用该反馈作为对调温空气控制算法的输入。例如，在所示实施例中，排气处理系统22包括配置成测量经由排气器60从系统10排放的排出气体中的NOX的水平的NOX传感器150。所示排气处理系统22还包括配置成测量经由排气器60排放的排出气体中的未反应氨的氨传感器152。
为了提供对排气器60中的排出气体(即，排放的排出气体)中的这些成分的相对浓度的控制，排气处理系统22还可包括连续的排放监测系统(CEMS)154。如图所示，CEMS154配置成接收来自NOX传感器150和氨传感器152的反馈，且使用此反馈来调整SCR系统48的氨喷射或其它方面。为了允许此控制，CEMS154可包括相关联的处理装置156和存储器装置158。CEMS154可包括如上文参照TACS104所述的相似类型的装置，但可包括不同的编程，且因此算法结构。而且，CEMS154和TACS104可一起实施为模块(例如，电路或单独的软件应用)或较大控制系统的相似部分，诸如控制燃气轮机10的大部分或所有操作方面的操作的控制系统。
还如图所示，CEMS154和TACS104可通信地联接到彼此上。TACS104可使用由CEMS154获得的信息作为对调温空气流动控制算法的进一步输入。例如，TACS104可调整风扇123和/或流动控制装置128中的一个或更多个的操作来调整流动。
此外或作为备选，TACS104可使用来自CEMS154的信息来确定使用中的过滤器系统90的状态。例如，CEMS154可确定SCR催化器46并未在预定参数集内操作(例如，催化活性未在预定范围内)。该确定可通过响应于排放的排出气体中的感测的NOX水平和/或氨水平在预定(例如，可接受)范围外来执行的例行程序而作出。响应于确定SCR催化器46未按预期操作，TACS104继而可执行某些诊断例行程序来识别包括疏水过滤器100的过滤器系统90是否按预期操作。在过滤器系统90并未按预期操作的情形中，TACS104可执行某些校正动作，或可提供针对过滤器维护适合的用户可察觉的指示。
过滤器系统90的操作可参照图3来进一步认识到，图3为具有多个过滤级170的过滤器系统90的实施例的侧立面视图。如图3中所示，过滤器系统90包括三个级，但按照本公开内容构造的过滤器系统90可包括任何数目的级，包括作为级的疏水过滤器100。在某些实施例中，可使用仅两个级(例如，除诸如干或粗颗粒过滤的另一个级外，疏水过滤器100作为一级)。在更进一步的实施例中，仅疏水过滤器可用于过滤环境空气30(作为环境空气吸入)。
更具体而言，过滤器系统90包括多个过滤级170，诸如分离器172(例如，水分离器，诸如导叶分离器)、预滤器174和疏水过滤器100。在某些实施例中，分离器172可不存在。过滤器壳体176覆盖和支承(例如，收纳)多个过滤级170，且在所示实施例中，包括调温空气入口96。过滤器壳体176可为导管(仓室)形式，其构造成接收环境空气30来作为调温空气，且使调温空气沿调温空气通路94流过多个过滤器级170以产生过滤的调温空气102。如上文所述，调温空气102最终输送至排气处理系统22。在某些实施例中，与过滤器壳体176相关联的调温空气入口96包括构造成允许调温空气入口96的覆盖(例如，闭合)的多个盖或导叶178。在更进一步的实施例中，盖或导叶178可以是可移动的，(例如，通过促动器180)来调整入口流。作为另一个实例，盖或导叶178可代表或包括定位在调温空气入口96处的防风雨罩，其构造成阻止雨水和类似的环境元素进入过滤器壳体176中。
在多个过滤级170中，分离器172可提供用于过滤器系统90的除水的第一级，但在一些实施例中，可不存在。分离器172可包括能够通过微滴成核来从调温空气除去水的任何适合的材料。例如，分离器172可构造成便于具有特定尺寸范围的气雾剂微滴的水滴成核，且除去总进入水量。过滤器系统90的除水特征(未示出)可从过滤器系统90充分地除去成核或合并的水滴(例如，从与分离器172和/或疏水过滤器100相关联的排水口)。
预滤器174定位在分离器172与疏水过滤器100之间，且构造成延长疏水过滤器100的寿命，例如，通过过滤干颗粒(诸如灰尘、污垢和其它粗颗粒)。预滤器174可认作是代表在由疏水过滤器100过滤之前除去大(例如，粗)颗粒的较大部分的多个级170中的第二个。换言之，过滤器174可为由任何数目的不同材料(例如，纤维、填充材料)形成的基于尺寸的过滤器。
如图所示，疏水过滤器100设置在预滤器174下游。如上文所述，疏水过滤器100构造成从调温空气除去吸湿、易潮解和潮解的材料。举例来说，疏水过滤器100可包括涂布适合的疏水材料(诸如含氟聚合物(例如，PTFE))的玻璃纤维，或可包括膨体PTFE膜片，或这些或其它适合的疏水材料的任何组合。在此方面，疏水过滤器100构造成不但除去含水材料，而且还除去在其它情况下将经过基于尺寸的过滤器的细盐颗粒。疏水过滤器100可促进水滴合并，这可由过滤器系统90的除水特征(未示出)除去。在某些实施例中，疏水过滤器100能够除去大于20微米尺寸的基本所有水滴，且能够除去大于1微米尺寸的基本所有盐颗粒。在一个实施例中，除去的盐和水可作为盐水移除。
过滤器系统90的出口182(例如，通向调温空气通路94的仓室)在某些实施例中可包括过渡区段184。过渡区段184可具有截头圆锥几何形状，其便于朝调温空气通路94的各种流动控制装置的流动。
如上文所述，TACS104可连同过滤器系统90(尤其包括疏水过滤器100)执行监测和控制方案，以向调温空气提供期望低水平的SCR催化器毒物。TACS104大体上连同彼此执行此监测和控制方案。
举例来说，监测方案的一个实施例可包括单独或与排气流信息和调温空气流信息组合来监测处理的排出气体中的NOX和/或氨的水平，作为关于过滤器系统90的状态的反馈(例如，其性能)。具体而言，在某些实施例中，TACS104可使表示通过SCR催化器46的降低的催化效率的反馈与疏水过滤器100的过滤效率关联(例如，定量归属)。即，由于疏水过滤器100构造成调温空气中的催化器毒物的主过滤器，故调温空气的存在下的降低的催化活性的指示可具体归因于疏水过滤器100的降低的效率。例如，在一个实施例中，降低的催化活性与疏水过滤器的操作方面的关联可排除其它可能效应物完成，诸如排除由其它过滤级降低的性能。然而，在其它实施例中，可在考虑其它可能的效应物的同时进行此关联。
响应于确定特定通路120(见图2)的疏水过滤器100并未适当地作用，TACS104可执行某些校正动作和/或诊断例行程序。例如，TACS104可通过使附加的平行且独立的流动路径120联机来执行校正动作。这可包括开启附加平行且独立的路径120的调温空气入口96，且将环境空气30经由其相关联的疏水过滤器100吸入路径120中。在基本相同的时间，TACS104可减少或完全停止表示为未在其预定参数集内起作用的穿过疏水过滤器100的调温空气流。换言之，如果TACS104确定例如来自第一路径120A的调温空气70有不可接受的高水平催化器毒物，则TACS104可使附加流动路径(诸如第二路径120B或第三路径120C)联机，且可同时降低穿过第一路径120A的空气的流速。通过降低流速但使附加流联机，可仍满足排出气体44的冷却需要。
TACS104还可执行除结合排出气体44的那些外或与其分开的其它诊断例行程序。例如，响应于确定第一过滤器系统90A(具体是其疏水过滤器100)可能未适当地起作用，TACS104可通过第一过滤器系统90A执行各种调温空气流动调整，且可监测调温空气流如何受影响(例如，通过监测调整流动时压力和/或流速如何变化的剖面)。如果流动剖面并非充分类似于预期的流动剖面，则TACS104可确定疏水过滤器100受阻或另外需要维护。TACS104可针对此效果提供用户可察觉的指示(例如，经由用户界面)。
本发明的技术效果包括但不限于喷射到排出气体中的调温空气的改善的过滤。改善的过滤可降低存在于调温空气内的某些SCR催化器毒物的相对水平，由此改善SCR催化器的操作寿命和NOX从排出气体的相关联的除去。
本书面描述使用了实例来公开本发明(包括最佳模式)，且还使本领域的任何技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何并入的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，且可包括本领域的技术人员想到的其它实例。如果此类其它实施例具有并非不同于权利要求的书面语言的结构元件，或如果它们包括与权利要求的书面语言无实质差别的等同结构元件，则期望此类其它实例在权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种燃气轮机系统，包括：
流体地联接至燃气涡轮发动机的涡轮的出口的排气处理系统，所述排气处理系统构造成接收由所述燃气涡轮发动机生成的具有燃烧产物的排出气体，且在所述排出气体流出所述燃气轮机系统之前处理所述排出气体；
构造成使所述排出气体流过所述排气处理系统的所述排气处理系统的排气路径；
构造成将调温空气引入所述排气路径中来冷却所述排出气体的所述排气处理系统的调温空气系统，其中所述调温空气系统包括从所述调温空气系统的空气入口延伸至调温空气出口的调温空气通路，在所述调温空气出口处调温空气引出所述调温空气系统且引入所述排气路径中；以及
具有沿所述调温空气通路定位的疏水过滤器的所述调温空气系统的过滤器系统，所述疏水过滤器构造成从流过所述调温空气通路的空气除去吸湿和易潮解的材料。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括构造成降低所述排出气体中的氮氧化物(NOX)的浓度的所述排气处理系统的选择性催化还原(SCR)系统，其中所述SCR系统包括静止催化器，其沿所述排气路径定位且构造成催化所述排出气体中的NOX与还原剂之间的反应，以及其中所述调温空气出口定位成在所述静止催化器上游将所述调温空气引入所述排气路径中。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述疏水过滤器构造成从流过所述调温空气通路的所述空气除去将在其它情况下改变所述静止催化器的活性位置的吸湿和易潮解材料。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述调温空气通路与构造成使空气流至所述燃气涡轮发动机的压缩机的空气通路完全分离。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述过滤器系统容纳在过滤器壳体中，以及所述系统包括附加的过滤器系统，其容纳在沿构造成使空气流至所述燃气涡轮发动机的所述压缩机的所述空气通路定位的附加过滤器壳体中。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括一个或更多个传感器，其构造成监测跨过所述调温空气系统的所述过滤器系统的所述空气的压降，或跨过所述过滤器系统的所述空气的流速的变化，或两者，且提供关于所述压降或所述流速的变化或两者的外部指示。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，包括调温空气控制系统，其具有一个或更多个处理器和储存一个或更多个指令集的存储器电路，所述指令集在由所述一个或更多个处理器执行时构造成：
接收关于跨过所述过滤器系统的所述空气的所述压降或跨过所述过滤器系统的所述空气的所述流速的变化，或以上两者的外部指示；
使所述压降或所述流速的变化与所述疏水过滤器的状态关联；
经由用户界面提供关于所述疏水过滤器的状态的用户可察觉的指示。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个指令集在由所述一个或更多个处理器执行时，构造成估计所述疏水过滤器的使用时间，或所述疏水过滤器的剩余使用寿命时间，或它们的组合。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述调温空气通路包括多个空气入口，其包括所述空气入口，其中所述多个空气入口构造成允许空气沿通向调温空气集管的多个平行且独立的流动路径进入所述调温空气通路，以及其中所述多个平行且独立的流动路径各自包括：
具有相应的疏水过滤器的相应的过滤器系统；
相应的风扇，其定位在相应的过滤器系统下游，且构造成将空气吸入相应的空气入口且穿过相应的过滤器系统，且激发所述空气穿过相应的平行且独立的流动路径；
一个或更多个相应的传感器，其构造成探测跨过相应的过滤器系统的压降、跨过所述过滤器系统的流速的变化，或两者，且提供关于所述压降或所述流速的变化或两者的外部指示；以及
通向所述调温空气集管的相应的空气出口。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述调温空气集管构造成组合来自所述多个平行且独立的流动路径的相应的空气流，且将相应的空气流指引至所述调温空气出口，在所述调温空气出口处调温空气引出所述调温空气系统且引入所述排气路径中。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，包括通信地联接至一个或更多个相应的传感器和所述多个平行且独立的流动路径的相应的风扇的相应的促动器的调温空气控制系统，所述调温空气控制系统具有一个或更多个处理器和储存一个或更多个指令集的存储器电路，所述指令集在由所述一个或更多个处理器执行时，构造成：
接收关于跨过相应的过滤器系统的所述空气的压降或跨过相应的过滤器系统的所述空气的流速的变化，或以上两者的外部指示；
使所述压降或所述流速的变化与相应的疏水过滤器的状态关联；
将输出提供至相应的风扇中的至少一个的相应的促动器，以响应于确定相应的疏水过滤器的状态使得相应的疏水过滤器未在预定参数集内操作，来沿相应的平行且独立的流动路径调整空气流。
12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述过滤器系统定位在所述空气入口处且在风扇上游，所述风扇构造成将空气吸入所述空气入口且穿过所述过滤器系统，且激发所述空气穿过所述调温空气通路。
13.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述过滤器系统包括具有作为多个过滤级中的一个的所述疏水过滤器的多级过滤器模块。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述多级过滤器模块包括构造成过滤存在于流过所述调温空气通路的空气内的干颗粒的预滤器，以及其中所述疏水过滤器定位在所述多级过滤器模块内的颗粒过滤器的下游。
15.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述疏水过滤器包括含氟聚合物涂布的玻璃纤维过滤器介质或膨体聚四氟乙烯(ePTFE)。
16.一种简单循环燃气轮机系统，包括：
构造成将空气吸入压缩机空气入口且产生压缩的空气的压缩机；
构造成接收所述压缩的空气流和燃料流，且燃烧所述压缩的空气和燃料的混合物来产生燃烧气体的燃烧器；
涡轮，其经由轴传动地联接至所述压缩机，且构造成接收来自所述燃烧器的所述燃烧气体，且从所述燃烧气体提取功来经由所述轴对负载和所述压缩机供能；以及
构造成接收作为排出气体的来自所述涡轮的燃烧气体的导管，所述导管具有多个区段，以及其中所述导管流体地联接至排气器，所述排气器构造成允许由所述排出气体产生的已处理的排出气体流出所述简单循环燃气轮机系统；以及
其中所述导管收纳构造成将过滤的调温空气经由所述导管引入所述排出气体的流中的调温空气喷射栅格，所述调温空气出口经由调温空气通路流体地联接至调温空气入口，所述调温空气通路包括过滤器系统，其具有构造成从流过所述调温空气通路的空气除去吸湿和易潮解的材料的疏水过滤器，其中所述过滤器系统构造成从经由所述调温空气入口吸入的空气产生所述过滤的调温空气。
17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述导管的多个区段包括扩散区段、所述扩散区段下游的过渡区段，以及所述扩散区段下游的排气导管，所述排气导管收纳选择性催化还原(SCR)系统的静止催化器，其构造成催化所述排出气体中的氮氧化物(NOX)与还原剂之间的反应，以及其中所述调温空气喷射栅格定位成将所述过滤的调温空气引入所述扩散区段或所述过渡区段。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，包括调温空气控制系统，其由一个或更多个处理器和储存一个或更多个指令集的存储器电路来实施，所述指令集在由所述处理器执行时，构造成：
接收关于跨过所述过滤器系统的调温空气的压降或跨过所述过滤器系统的所述调温空气的流速的变化，或以上两者的外部指示；
使所述压降或所述流速的变化与所述疏水过滤器的状态关联；
提供输出来促动流动控制装置以响应于确定所述疏水过滤器的状态在预定参数集外来改变穿过所述过滤器系统的所述调温空气的流，同时还控制所述过滤的调温空气到所述导管的引入，以提供足以将所述排出气体冷却至对应于与所述SCR系统的所述静止催化器相关联的催化温度范围的温度范围的过滤的调温空气量。
19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个指令集在由所述处理器执行时构造成控制所述过滤的调温空气到所述导管中的引入，以通过控制沿所述调温空气通路的多个独立且平行的流动路径的相应调温空气流来提供足以将所述排出气体冷却至对应于与所述SCR系统的所述静止催化器相关联的所述催化温度范围的温度范围的过滤的调温空气量。
20.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述过滤器系统容纳在定位于所述调温空气通路的入口处的过滤器壳体中。
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