CN114183247B - 一种灵活自适应高效排尘燃气轮机进气过滤系统及过滤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于燃气轮机领域，具体涉及一种灵活自适应高效排尘燃气轮机进气过滤系统及过滤方法。本发明系统包括进气过滤室、排尘装置、进气管路，进气过滤室自前而后设置气水分离器、自清洁式过滤器、高效过滤器，所述进气过滤室下方设置有排尘装置，所述排尘装置由对称布置的排尘通道组成，所述排尘通道由排尘漏斗通道和排尘水平通道组成。本发明避免了因清灰风机故障后反吹灰尘无法及时排出引起自清洁式滤芯堵塞至跳机情况的发生，延长了进气滤芯寿命，保证燃气轮机进气过滤系统长期安全稳定运行。
Description
技术领域
本发明属于燃气轮机领域，具体涉及一种灵活自适应高效排尘燃气轮机进气过滤系统及过滤方法。
背景技术
燃气轮机对空气洁净度要求极高，通常燃气轮机进气过滤系统会配置两级或三级过滤。燃气轮机进气的洁净度直接影响燃气轮机性能及使用寿命，进而影响燃气轮机的运行经济性。对于卧式安装的燃气轮机进气过滤装置，自清洁式脉冲反吹过滤器是燃气轮机进气过滤装置的重要组成部分，由压缩空气对进气过滤器进行反吹清洁，进而减小滤芯堵塞阻力，提高燃气轮机性能。
燃气轮机进气过滤系统全寿命运行期间，高效排尘及面对突发情况时的灵活自适应能力对机组良好稳定运行至关重要，对于常规仅配置1台清灰风机的排尘通道来讲，燃气轮机进气自清洁式过滤器在开启反吹模式时，自清洁式滤芯上灰尘等杂物将会在反吹模式下脱落，一方面反吹脱落灰尘排出效率及避免反吹脱落灰尘二次吸入效果欠佳，另一方面当仅有的清灰风机故障时，由于不能及时排出反吹脱落灰尘，反吹脱落灰尘二次吸入滤芯将使自清洁式滤芯堵塞情况由报警发展为跳机，导致燃气轮机被迫停机，严重影响机组出力、运行稳定、运行经济性，因此为燃气轮机配备一套灵活自适应高效排尘系统显得尤为重要，在保证进气过滤器自清洁反吹的同时，将反吹脱落的灰尘通过2台对称布置的清灰风机双向高效排出，当任意1台清灰风机故障时，通过自动开启挡板阀连通对称布置的排尘通道，可使反吹脱落至排尘通道的灰尘全部经完好侧的清灰风机、单向挡板阀排出，避免反吹脱落的灰尘被进气滤芯二次吸入，以及进气滤芯堵塞跳机情况的发生，有效延长进气滤芯寿命，保证燃气轮机进气过滤系统长期安全稳定运行。
目前，国内外相关学者对燃气轮机进气过滤系统进行了一定的研究，但都主要集中在燃气轮机进气过滤器本体以及进气过滤系统对燃气轮机性能影响的特性研究，尚未出现灵活自适应高效排尘燃气轮机进气过滤系统公开发表专利与文献。
发明内容
本发明的目的在于提供一种灵活自适应高效排尘燃气轮机进气过滤系统。
本发明的目的还在于提供一种灵活自适应高效排尘燃气轮机进气过滤方法。
本发明的目的是这样实现的：
本发明提供一种灵活自适应高效排尘燃气轮机进气过滤系统，包括进气过滤室、排尘装置、进气管路，进气过滤室自前而后设置气水分离器、自清洁式过滤器、高效过滤器，所述进气过滤室下方设置有排尘装置，所述排尘装置由对称布置的排尘通道组成，所述排尘通道由排尘漏斗通道和排尘水平通道组成，所述对称布置的排尘通道经自动挡板阀连接排尘水平通道，所有排尘漏斗通道均连通排尘水平通道，所述排尘水平通道端部依次安装排尘垂直段、排尘弯头、单向挡板阀、清灰风机、排尘漏斗、自动挡板阀，所述进气管路包括依次相连的进气过滤段、进气水平段、进气消音段、进气垂直段和进气蜗壳，所述进气消音段与进气垂直段通过进气弯头相连，进气蜗壳连接燃气轮机。
本发明一种灵活自适应高效排尘燃气轮机进气过滤系统还可以包括：
1、自清洁式过滤器通过反吹电磁阀连接仪表气气源，所述自清洁式过滤器为直筒与锥筒相连的自清洁式脉冲反吹型过滤器，自清洁式过滤器安装压差传感器。
2、进气消音段里设置进气消音器，进气弯头里设置除屑筛。
3、气水分离器前端设置防雨罩，防鸟网安装在防雨罩里。
4、进气垂直段与进气蜗壳通过非金属膨胀节相连。
本发明一种灵活自适应高效排尘燃气轮机进气过滤方法，其特征是：采用如下过滤系统：包括进气过滤室、排尘装置、进气管路，进气过滤室自前而后设置气水分离器、自清洁式过滤器、高效过滤器，所述进气过滤室下方设置有排尘装置，所述排尘装置由对称布置的排尘通道组成，所述排尘通道由排尘漏斗通道和排尘水平通道组成，所述对称布置的排尘通道经自动挡板阀连接排尘水平通道，所有排尘漏斗通道均连通排尘水平通道，所述排尘水平通道端部依次安装排尘垂直段、排尘弯头、单向挡板阀、清灰风机、排尘漏斗、自动挡板阀，所述进气管路包括依次相连的进气过滤段、进气水平段、进气消音段、进气垂直段和进气蜗壳，所述进气消音段与进气垂直段通过进气弯头相连，进气蜗壳连接燃气轮机。
当2台清灰风机均完好时，自动挡板阀处于关闭状态，对称布置的排尘通道未相互连通，当自清洁式过滤器上安装的压差传感器达到指定报警值时，控制反吹电磁阀进气脉冲式反吹，同时2台清灰风机运行，将反吹脱落的灰尘由排尘通道通过2台清灰风机、单向挡板阀排出；当自清洁式过滤器上安装的压差传感器未达到指定报警值时，可通过远程操作台人为控制反吹电磁阀进行脉冲式反吹，同时2台清灰风机运行，将反吹脱落的灰尘由排尘通道通过2台清灰风机、单向挡板阀排出；
当任意1台清灰风机故障时，自动挡板阀将自动打开，使对称布置的排尘通道相互连通，当自清洁式过滤器上安装的压差传感器达到指定报警值时或远程人为需要脉冲反吹时，控制反吹电磁阀进气脉冲式反吹，同时其余1台完好状态的清灰风机运行，此时清灰风机故障侧的单向挡板阀在完好侧清灰风机运行吸力作用下处于关闭状态，反吹脱落至对称布置排尘通道中的灰尘全部通过完好侧清灰风机、单向挡板阀排出。
本发明的有益效果在于：燃气轮机进气过滤装置配置对称布置的排尘通道，排尘通道由排尘漏斗通道和排尘水平通道组成，对称布置的排尘通道经自动挡板阀连接排尘水平通道，排尘漏斗通道均连通排尘水平通道，排尘水平通道端部依次安装排尘垂直段、排尘弯头、单向挡板阀、清灰风机、排尘漏斗、自动挡板阀，一方面，正常状态下对称布置且配置有单向挡板阀的2台清灰风机双向排尘时，能增强自清洁式过滤器反吹脱落灰尘的排出效率，避免排尘被进气过滤装置二次吸入情况的发生，另一方面，当任意1台清灰风机故障时，自动挡板阀立即打开后将使对称布置的排尘通道相互连通，使自清洁式过滤器反吹脱落的灰尘全部从清灰风机完好侧有效排出，避免了因清灰风机故障后反吹灰尘无法及时排出引起自清洁式滤芯堵塞至跳机情况的发生，延长了进气滤芯寿命，保证燃气轮机进气过滤系统长期安全稳定运行。环境空气进入燃气轮机进气过滤装置时，经防雨罩及防鸟网、气水分离器后，大颗粒杂质及水汽已被过滤掉，燃气轮机长期运行后自清洁式过滤器会发生堵塞，燃气轮机自清洁式过滤器反吹脱落的灰尘等杂物，如果不能及时高效排出将被自清洁式过滤器二次吸入再次堵塞滤芯，同时燃气轮机长期运行，清灰风机也会发生故障，若由于清灰风机故障无法排尘，滤芯堵塞严重将发生跳机的情况。综上可知，燃气轮机进气过滤系统运行时情况复杂，亟需一种能够灵活自适应各种突发情况的燃气轮机进气过滤系统，保障燃气轮机进气过滤系统长期安全稳定运行，所以本发明尤其适用于燃气轮机进气过滤装置。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为排尘装置结构示意图；
图3为挡板阀与清灰风机安装位置示意图；
各部分组件编号如下：
1-防雨罩及防鸟网；2-气水分离器；3-温度传感器；4-进气反吹控制箱；5-仪表气模块；6-球阀；7-压力表；8-反吹电磁阀组；9-自清洁式过滤器；10-高效过滤器；11-排尘装置；12-压差传感器；13-压差传感器；14-进气过滤室；15-进气过渡段；16-进气水平直段；17-进气消音段；18-进气消音器；19-除屑筛；20-进气弯头；21-进气垂直段；22-非金属膨胀节；23-进气蜗壳；24-燃气轮机；25、35-排尘垂直段；26、34-排尘弯头；27、33-单向挡板阀；28、32-清灰风机；29-自动挡板阀；30-排尘漏斗通道；31-排尘水平通道。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细的描述：
本发明能增强自清洁式过滤器反吹脱落灰尘的排出效率，避免排尘被进气过滤装置二次吸入情况的发生，还能避免任意1台清灰风机故障而无法排尘导致自清洁式滤芯堵塞由报警发展为跳机情况的发生，有效延长进气滤芯寿命，保证燃气轮机进气过滤系统长期安全稳定运行的一种灵活自适应高效排尘燃气轮机进气过滤系统及过滤方法。
结合图1-3，本发明包括防雨罩及防鸟网1、进气过滤室15、排尘装置11、清灰风机28、32、单向挡板阀27、33、自动控制阀29、排尘漏斗通道30、排尘水平通道31、进气过渡段15、进气水平直段16、进气消音段17、进气弯头20、进气垂直段21、非金属膨胀节22、进气蜗壳23、燃气轮机24，仪表气模块5、进气反吹控制箱4、反吹电磁阀组8，进气过滤室含气水分离器2、进气过滤器(自清洁式过滤器9和高效过滤器10)、清灰风机28、32、单向挡板阀27、33、自动控制阀29、排尘漏斗通道30、排尘水平通道31、温度传感器3、压差传感器12、13，进气消音段含进气消音器18，进气弯头20水平段含除屑筛19，防雨罩1安装在进气过滤室14前端，防鸟网安装在防雨罩中，气水分离器2、自清洁式过滤器9、反吹电磁阀组8、高效过滤器10安装于进气过滤室14内，清灰风机28、32、单向挡板阀27、33、自动控制阀29、排尘漏斗通道30、排尘水平通道31安装于进气过滤室14底部，进气消音器18安装于进气消音段17，除屑筛19安装于进气弯头20水平段，进气弯头20后连接有进气垂直段21，进气垂直段21与进气蜗壳23经非金属膨胀节22相连接，最终洁净的空气经进气蜗壳23进入燃气轮机24，进气过滤室14上安装有温度传感器3，排尘漏斗通道30、排尘水平通道31布置在自清洁式过滤器9前端，清灰风机28、32、单向挡板阀27、33安装在排尘水平通道31两侧排出口端部，自清洁式过滤器9为直筒与锥筒成套配对使用的自清洁式脉冲反吹型中效过滤器，其脉冲反吹需使用仪表气模块5(压缩空气)，进气反吹由反吹电磁阀组8控制，自清洁式过滤器9后安装有高效过滤器10，进气消音器18为列管式或片式消音器，除屑筛19为不锈钢材质筛网，清灰风机28、32为轴流式风机，对称布置的排尘通道由排尘漏斗通道30和排尘水平通道31组成，对称布置的排尘通道30、31经自动挡板阀29连接排尘水平通道31，所有排尘漏斗通道30均连通排尘水平通道31，排尘水平通道31两侧端部依次安装排尘垂直段25、35、排尘弯头26、34、单向挡板阀27、33、清灰风机28、32、排尘漏斗30、自动挡板阀29，自清洁式过滤器9安装有压差传感器12、反吹电磁阀组8、反吹控制箱4、仪表气5(压缩空气)管路，高效过滤器10上安装压差传感器13，仪表气模块5安装有压力表7、球阀6。
灵活自适应高效排尘燃气轮机进气过滤系统有两种运行方式，第一种方式为：当2台对称布置的清灰风机28、32均完好时，自动挡板阀29处于关闭状态，对称布置的排尘通道30、31未相互连通，当自清洁式过滤器9上安装的压差传感器12达到指定报警值时，控制反吹电磁阀组8进气脉冲式反吹，同时2台清灰风机28、32运行，将反吹脱落的灰尘由排尘通道30、31通过2台清灰风机28、32、单向挡板阀27、33排出；当自清洁式过滤器9上安装的压差传感器12未达到指定报警值时，可通过远程操作台人为控制反吹电磁阀组8进行脉冲式反吹，同时2台清灰风机28、32运行，将反吹脱落的灰尘由排尘通道30、31通过2台清灰风机28、32、单向挡板阀27、33排出；第二种方式为：当任意1台清灰风机28、32故障时，自动挡板阀29将自动打开，使对称布置的排尘通道30、31相互连通，当自清洁式过滤器9上安装的压差传感器12达到指定报警值时或远程人为需要脉冲反吹时，控制反吹电磁阀组8进气脉冲式反吹，同时其余1台完好状态的清灰风机(28或32)运行，此时清灰风机故障侧的单向挡板阀(27或33)在完好侧清灰风机(28或32)运行吸力作用下处于关闭状态，反吹脱落至对称布置排尘通道30、31中的灰尘全部通过完好侧清灰风机(28或32)、单向挡板阀(27或33)排出。
综上所述，本发明的一种灵活自适应高效排尘燃气轮机进气过滤系统及过滤方法，包括：进气过滤室、排尘装置、进气管路，进气过滤室自前而后设置气水分离器、自清洁式过滤器、高效过滤器，进气过滤室下方设置有排尘装置，排尘装置由对称布置的排尘通道组成，对称布置的排尘通道经自动挡板阀互相连接，所有排尘漏斗通道均连通排尘水平通道，排尘水平通道端部依次安装排尘垂直段、排尘弯头、单向挡板阀、清灰风机、排尘漏斗、自动挡板阀，进气管路包括依次相连的进气过滤段、进气水平段、进气消音段、进气垂直段和进气蜗壳，进气消音段与进气垂直段通过进气弯头相连，进气蜗壳连接燃气轮机。本发明能增强自清洁式过滤器反吹脱落灰尘的排出效率，避免排尘被进气过滤装置二次吸入情况的发生，还能避免任意1个清灰风机故障而无法排尘情况的发生。
Claims (5)
1.一种灵活自适应高效排尘燃气轮机进气过滤方法，采用如下过滤系统：包括进气过滤室、排尘装置、进气管路，进气过滤室自前而后设置气水分离器、自清洁式过滤器、高效过滤器，所述进气过滤室下方设置有排尘装置，所述排尘装置由对称布置的排尘通道组成，所述排尘通道由排尘漏斗通道和排尘水平通道组成，所述对称布置的排尘通道经自动挡板阀连接排尘水平通道，所有排尘漏斗通道均连通排尘水平通道，所述排尘水平通道端部依次安装排尘垂直段、排尘弯头、单向挡板阀、清灰风机、排尘漏斗、自动挡板阀，所述进气管路包括依次相连的进气过滤段、进气水平段、进气消音段、进气垂直段和进气蜗壳，所述进气消音段与进气垂直段通过进气弯头相连，进气蜗壳连接燃气轮机；其特征是：
当2台对称布置的清灰风机均完好时，自动挡板阀处于关闭状态，对称布置的排尘通道未相互连通，当自清洁式过滤器上安装的压差传感器达到指定报警值时，控制反吹电磁阀组进气脉冲式反吹，同时2台清灰风机运行，将反吹脱落的灰尘由排尘通道通过2台清灰风机、单向挡板阀排出；当自清洁式过滤器上安装的压差传感器未达到指定报警值时，可通过远程操作台人为控制反吹电磁阀组进行脉冲式反吹，同时2台清灰风机运行，将反吹脱落的灰尘由排尘通道通过2台清灰风机、单向挡板阀排出；
当任意1台清灰风机故障时，自动挡板阀将自动打开，使对称布置的排尘通道相互连通，当自清洁式过滤器上安装的压差传感器达到指定报警值时或远程人为需要脉冲反吹时，控制反吹电磁阀组进气脉冲式反吹，同时其余1台完好状态的清灰风机运行，此时清灰风机故障侧的单向挡板阀在完好侧清灰风机运行吸力作用下处于关闭状态，反吹脱落至对称布置排尘通道中的灰尘全部通过完好侧清灰风机、单向挡板阀排出。
2.根据权利要求1所述的一种灵活自适应高效排尘燃气轮机进气过滤方法，其特征在于：自清洁式过滤器通过反吹电磁阀连接仪表气气源，所述自清洁式过滤器为直筒与锥筒相连的自清洁式脉冲反吹型过滤器，自清洁式过滤器安装压差传感器。
3.根据权利要求2所述的一种灵活自适应高效排尘燃气轮机进气过滤方法，其特征在于：进气消音段里设置进气消音器，进气弯头里设置除屑筛。
4.根据权利要求3所述的一种灵活自适应高效排尘燃气轮机进气过滤方法，其特征在于：气水分离器前端设置防雨罩，防鸟网安装在防雨罩里。
5.根据权利要求4所述的一种灵活自适应高效排尘燃气轮机进气过滤方法，其特征在于：进气垂直段与进气蜗壳通过非金属膨胀节相连。
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