CN217029099U

CN217029099U - 燃气轮机进气过滤系统

Info

Publication number: CN217029099U
Application number: CN202220826398.4U
Authority: CN
Inventors: 庞春凤; 张晶; 刘双白; 张德利; 吴昕; 董伟; 胡娱欧; 韩亮; 崔福博
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; North China Electric Power Research Institute Co Ltd; North China Grid Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; North China Electric Power Research Institute Co Ltd; North China Grid Co Ltd
Priority date: 2022-04-11
Filing date: 2022-04-11
Publication date: 2022-07-22
Anticipated expiration: 2032-04-11

Abstract

本实用新型为一种燃气轮机进气过滤系统，设置于压气机平台上，包括防冻仓和过滤器仓，所述过滤器仓靠近防冻仓的一侧设置第一粗滤层，所述第一粗滤层远离防冻仓的一侧间隔设置精滤层；所述燃气轮机进气过滤系统还包括设置于防冻仓和过滤器仓上方的第二粗滤层，所述第二粗滤层与所述过滤器仓呈上下间隔设置，所述第二粗滤层的上方设置防雨顶罩，所述防雨顶罩与所述第二粗滤层呈上下间隔设置。本实用新型通过在压气机平台上方露天的屋顶处设置第二粗滤层，最大程度上增大过滤流通面积，有效降低了初始压差，在不影响进气过滤系统过滤能力的前提下，提高了燃气‑蒸汽联合循环机组的经济性。

Description

燃气轮机进气过滤系统

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机技术领域，尤其涉及一种燃气轮机进气过滤系统。

背景技术

燃气轮机进气过滤系统的主要作用在于过滤掉进入压气机空气中的灰尘、飞絮、液体颗粒等。由于空气中的污染物成分十分复杂，单级反吹过滤器(精滤)很难满足大部分的燃气轮机工作环境，尤其是湿度大、工业污染物较多的环境。因此，在空气最终通过精滤前，往往增加一级或多级预过滤器(粗滤)来分担精滤过滤压力，多级过滤器逐步被燃气发电企业采纳。

目前，电站燃气轮机的进气过滤系统大都设计为2级多层结构，第1级为防冻仓1，由外至内依次由防柳絮网、风雨防护罩、防鸟网、防冰冻系统、风雨百叶窗除湿器构成。第2级为过滤器仓2，含粗滤网层和精过滤器层，最初只有一层初始粗滤层71，如图2所示。

目前，9F级燃气轮机大多采用高位进气典型布置，将燃气轮机的进气系统(即压气机进气平台)放置在发电机房的屋顶位置时，这样可以起到对空气中尘土进行过滤，并分离空气液滴，进气系统通过进气室8连通燃气轮机9，为燃气轮机提供洁净空气的作用，如图3、图4所示。其中，压气机进气平台处在一个半封闭的露天空间里，如图2所示。图3、图4与图2所处的截面位置不同，以显示进气系统的连通状态。

由于持续出现长时间的雾霾、雨雪、沙尘等恶劣气象条件，经常发生因恶劣天气导致的燃气供热机组进气系统过滤器压差增大，机组被迫下调负荷、甚至跳机的情况，造成地区供热紧张及不安全事件。为此，许多燃气电厂都对燃气轮机进气过滤系统进行了技术改造。其中较为普遍的改造方案是，根据进气过滤系统现有基础框架，在防冻仓或过滤仓内增加一层新增粗滤层72，称之为抗雾霾型进气过滤系统，如图3、图4所示。

上述改造，由于过滤效果的叠加作用，整体过滤效果有所提升；且由于粗滤的保护作用，精滤的寿命得以延长，降低了精滤更换费用，从而提高了机组应对雾霾、沙尘等恶劣天气的能力。

然而，多层粗滤导致进气系统初始压差有所增大。根据燃气轮机的运行特点，当进气压力损失增大时，过滤器后的进气压力和密度均降低，空气质量流量减小，为维持燃气轮机出力和排气温度平稳，压气机的压比就要增大，须消耗更多压缩功，因而会降低燃气轮机的效率。因此，有必要对上述进气过滤系统进行优化。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种燃气轮机进气过滤系统，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种燃气轮机进气过滤系统，克服现有技术中存在的问题，通过在压气机平台上方露天的屋顶处设置第二粗滤层，最大程度上增大过滤流通面积，有效降低了初始压差，在不影响进气过滤系统过滤能力的前提下，提高了燃气-蒸汽联合循环机组的经济性。

本实用新型的目的是这样实现的，一种燃气轮机进气过滤系统，设置于压气机平台上，包括防冻仓和过滤器仓，所述过滤器仓靠近防冻仓的一侧设置第一粗滤层，所述第一粗滤层远离防冻仓的一侧间隔设置精滤层；所述燃气轮机进气过滤系统还包括设置于防冻仓和过滤器仓上方的第二粗滤层，所述第二粗滤层与所述过滤器仓呈上下间隔设置，所述第二粗滤层的上方设置防雨顶罩，所述防雨顶罩与所述第二粗滤层呈上下间隔设置。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述防雨顶罩呈拱形设置，所述防雨顶罩的底部横截面积大于所述第二粗滤层的横截面积设置。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述防冻仓远离所述过滤器仓的一侧设置防鸟网。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述防鸟网远离所述过滤器仓的一侧设置多级侧防雨罩。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述防冻仓靠近所述过滤器仓的一侧设置防冰冻系统。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一粗滤层与所述防冻仓之间设置除湿器。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述除湿器为风雨百叶窗除湿器。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述精滤层远离所述防冻仓的一侧设置消音器。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述精滤层采用高中效过滤器。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第二粗滤层采用粗效过滤器。

由上所述，本实用新型的燃气轮机进气过滤系统具有如下有益效果：

本实用新型的燃气轮机进气过滤系统中，通过在压气机平台上方露天的屋顶处设置第二粗滤层，最大程度上增大过滤流通面积，有效降低了初始压差，在不影响进气过滤系统过滤能力的前提下，提高了燃气-蒸汽联合循环机组的经济性；第二粗滤层布置在空间开阔的屋顶位置，更换也更方便；防雨顶罩一方面用于保护第二粗滤层，另一方面，防雨顶罩和第二粗滤层可把压气机平台维持在近似无尘的环境中，有利于燃气轮机组的运行。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型的燃气轮机进气过滤系统的示意图。

图2：为现有进气过滤系统设置一层初始粗滤层的示意图。

图3：为现有进气过滤系统的防冻仓内增加一层新增粗滤层的示意图。

图4：为现有进气过滤系统的过滤器仓内增加一层新增粗滤层的示意图。

图中：

100、燃气轮机进气过滤系统；

1、防冻仓；

11、防鸟网；12、侧防雨罩；13、防冰冻系统；

2、过滤器仓；

21、第一粗滤层；22、精滤层；23、除湿器；24、消音器；

3、第二粗滤层；

4、防雨顶罩；

5、发电机房；

6、压气机平台；

71、初始粗滤层；72、新增粗滤层；

8、进气室；

9、燃气轮机。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本实用新型提供一种燃气轮机进气过滤系统100，设置于压气机平台6上，压气机平台6位于发电机房5的顶部；包括防冻仓1和过滤器仓2，过滤器仓2靠近防冻仓1的一侧设置第一粗滤层21，第一粗滤层21远离防冻仓1的一侧间隔设置精滤层22；燃气轮机进气过滤系统100还包括设置于防冻仓1和过滤器仓2上方的第二粗滤层3，第二粗滤层3与过滤器仓2呈上下间隔设置，第二粗滤层3的上方设置防雨顶罩4，防雨顶罩4与第二粗滤层3呈上下间隔设置。

为了保持燃气轮机组进气过滤系统现有的应对雾霾、沙尘等恶劣天气的能力，本实用新型不改变现有的过滤系统层级配置，即2层粗滤(第一粗滤层21、第二粗滤层3)+1层精滤(精滤层22)。

第二粗滤层3布置在压气机平台6上方露天的屋顶处，最大程度上增大过滤流通面积，从流体力学原理可知，在一定的空气流量下，过滤通流面积越大，速度越快，压差就越小。因此，第二粗滤层3的设置有效降低了初始压差。

防雨顶罩4一方面用于保护第二粗滤层3，另一方面，防雨顶罩4和第二粗滤层3可把压气机平台6维持在近似无尘的环境中，有利于燃气轮机组的运行。

本实用新型的燃气轮机进气过滤系统中，通过在压气机平台6上方露天的屋顶处设置第二粗滤层，最大程度上增大过滤流通面积，有效降低了初始压差，在不影响进气过滤系统过滤能力的前提下，提高了燃气-蒸汽联合循环机组的经济性；第二粗滤层布置在空间开阔的屋顶位置，更换也更方便；防雨顶罩一方面用于保护第二粗滤层，另一方面，防雨顶罩和第二粗滤层可把压气机平台维持在近似无尘的环境中，有利于燃气轮机组的运行。

进一步，如图1所示，防雨顶罩4呈拱形设置，防雨顶罩4的底部横截面积大于第二粗滤层3的横截面积设置，以便使防雨顶罩4能对第二粗滤层3全面防护。

进一步，如图1所示，防冻仓1远离过滤器仓2的一侧设置防鸟网11。

进一步，如图1所示，防鸟网11远离过滤器仓2的一侧设置多级侧防雨罩12。侧防雨罩12呈多级设置，全面防护于防冻仓1的侧面，保证不会形成雨帘，有效防止滴落的雨滴进入防冻仓内部。

进一步，如图1所示，防冻仓1靠近过滤器仓2的一侧设置防冰冻系统13。

进一步，如图1所示，第一粗滤层21与防冻仓1之间设置除湿器23。在本实施方式中，除湿器23为风雨百叶窗除湿器。除湿器23用于对经过第二粗滤层3粗滤的空气进行除雾，去除空气中的水汽和大颗粒灰尘。

进一步，如图1所示，精滤层22远离防冻仓1的一侧设置消音器24。

按照欧洲标准，过滤器可分为五个等级：粗效过滤器(G1～G4)、中效过滤器(M5～M6)、高中效过滤器(F7～F9)、亚高效过滤器(H10、H11)和高效过滤器(H12、H13)。在本实施方式中，精滤层22采用高中效过滤器。第一粗滤层21采用中效过滤器。第二粗滤层3采用粗效过滤器。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims

1.一种燃气轮机进气过滤系统，设置于压气机平台上，包括防冻仓和过滤器仓，其特征在于，所述过滤器仓靠近防冻仓的一侧设置第一粗滤层，所述第一粗滤层远离防冻仓的一侧间隔设置精滤层；所述燃气轮机进气过滤系统还包括设置于防冻仓和过滤器仓上方的第二粗滤层，所述第二粗滤层与所述过滤器仓呈上下间隔设置，所述第二粗滤层的上方设置防雨顶罩，所述防雨顶罩与所述第二粗滤层呈上下间隔设置。

2.如权利要求1所述的燃气轮机进气过滤系统，其特征在于，所述防雨顶罩呈拱形设置，所述防雨顶罩的底部横截面积大于所述第二粗滤层的横截面积设置。

3.如权利要求1所述的燃气轮机进气过滤系统，其特征在于，所述防冻仓远离所述过滤器仓的一侧设置防鸟网。

4.如权利要求3所述的燃气轮机进气过滤系统，其特征在于，所述防鸟网远离所述过滤器仓的一侧设置多级侧防雨罩。

5.如权利要求1所述的燃气轮机进气过滤系统，其特征在于，所述防冻仓靠近所述过滤器仓的一侧设置防冰冻系统。

6.如权利要求1所述的燃气轮机进气过滤系统，其特征在于，所述第一粗滤层与所述防冻仓之间设置除湿器。

7.如权利要求6所述的燃气轮机进气过滤系统，其特征在于，所述除湿器为风雨百叶窗除湿器。

8.如权利要求1所述的燃气轮机进气过滤系统，其特征在于，所述精滤层远离所述防冻仓的一侧设置消音器。

9.如权利要求1所述的燃气轮机进气过滤系统，其特征在于，所述精滤层采用高中效过滤器。

10.如权利要求1所述的燃气轮机进气过滤系统，其特征在于，所述第二粗滤层采用粗效过滤器。