DE102008037503A1

DE102008037503A1 - Automatikimpuls-Patronenreinigungssystem und -Verfahren

Info

Publication number: DE102008037503A1
Application number: DE102008037503A
Authority: DE
Inventors: Huong Van Raytown Vu
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2009-05-07
Also published as: GB2454306A; GB0818630D0; CN101422676A; US20090107337A1

Abstract

Ein Einlassluft-Filtrationssystem umfasst ein Modul, das dafür konfiguriert ist, einen Gasstrom aufzunehmen, und eine Vielzahl von Filtern, die von dem Modul getragen werden und für die Lenkung des Gasstroms konfiguriert sind. Jeder der vielen Filter ist dafür konfiguriert, in dem Gasstrom enthaltene partikelförmige Substanzen zu erfassen. Das System umfasst ferner eine zwischen den Filtern bewegliche Reinigungsbaugruppe. Die Reinigungsbaugruppe umfasst eine für die Aufnahme eines Gasstroms konfigurierte Blasleitung, eine Blasdüse und ein mit der Blasdüse verbundenes Ventil, um den Gasstrom über die Filter zu blasen, um die erfassten partikelförmigen Substanzen freizusetzen. Ein Verfahren zur Reinigung eines Einlassluft-Filtrationssystems umfasst das Bewegen einer Reinigungsbaugruppe zwischen den Filtern, um die Filter zu reinigen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf ein Automatikimpuls-Patronenreinigungssystem für ein Gasturbineneinlasssystem.
Um für einen sicheren und effizienten Betrieb zu sorgen, wird die Luft gefiltert, die in eine zur Energieerzeugung bestimmte Gasturbine eintritt. Das Gasturbinen-Lufteinlasssystem kann ein Filtergehäuse und zusätzliche Einlass-Rohrleitungen enthalten. Der Haupt-Umgebungslufteinlass führt zu einem reduzierten Auslass, der mit einem Gasturbineneinlass verbunden ist. Warmluft wird über einen Verteiler eingeführt, der sich in dem Einlasskanal befindet, stromab von einem oder mehreren konventionellen Dämpfern und dem Gasturbineneinlass. Heißluft wird von dem Gasturbinen-Verdichter abgezapft, durch eine Leitung zu dem Verteiler befördert und durch ein druckreduzierendes Ventil geregelt. Die von dem Gasturbinen-Verdichter abgezapfte Heißluft kann auch mit Umgebungsluft gemischt werden.
Es können Systeme für die Steuerung der Reinigung industrieller Filtersysteme vorhanden sein, wie beispielsweise textile Sperrfilter des Schlauchfilter-Typs, darunter eine Vielzahl von Filtergehäusen, wie beispielsweise eine Vielzahl industrieller Schlauchfiltergehäuse. Filtergehäuse können beispielsweise zum Zweck der Luftreinhaltung eingesetzt werden, um unerwünschte partikelförmige Substanzen durch Gewebefiltration von einem Gasstrom, wie dem aus einem Dampfkessel-Abgaskanal, zu trennen. Gewebefiltration ist nicht auf die Luftreinhaltung beschränkt, sondern kann in Rohstoffrückgewinnungs-Anwendungen eingesetzt werden, um die partikelförmigen Substanzen zurückzugewinnen.
Die Filtration kann in als Schlauchfiltergehäusen bekannten Filtergehäusen durch eine Vielzahl von Gewebe-Schlauchfiltern, die im Allgemeinen mit dem offenen Ende nach unten in dem Schlauchfiltergehäuse aufgehängt sind, durchgeführt werden. Verunreinigtes Gas wird nach oben in jeden Schlauch geleitet, so dass sich die partikelförmigen Substanzen in dem Schlauch als ein Filterkuchen sammeln. Gas wird entweder durch ein Blas- oder ein Sauggebläse dazu gezwungen, durch das Schlauchfiltergehäuse zu strömen, und dementsprechend gibt es in Abhängigkeit von deren Gasströmungswiderstand einen Druckabfall über die Filter. Mit dem Anwachsen eines Filterkuchens auf der Schlauchoberfläche nimmt der Gasströmungswiderstand zu, wodurch der Gasstrom ab- und der Druckabfall zunimmt, was dann von dem Gebläse kompensiert werden muss. Folglich werden die Schlauchfilter periodisch gereinigt, um den angesammelten Filterkuchen zu entfernen.
Es ist bekannt, um den Betrieb eines Schlauchfiltergehäuses während der Reinigung aufrechtzuerhalten, mit einem Reinigungszyklus zu arbeiten, wodurch einzelne Abteilungen in einem Schlauchfiltergehäuse eine nach der anderen gereinigt werden, während die verbleibenden Abteilungen des Schlauchfiltergehäuses in Betrieb bleiben, um den Filtrationsbetrieb fortzuführen. Die zu reinigende Abteilung wird durch Schließen einer geeigneten Luftklappe deaktiviert, die die zu reinigende Abteilung mit dem gemeinsamen Einlasskanal, dem gemeinsamen Auslasskanal oder beidem verbindet. Nach dem Reinigen der jeweiligen Abtei lung wird diese wieder in Betrieb genommen und die nächste Abteilung in der Reihe wird gereinigt und so weiter, bis alle Abteilungen des Schlauchfiltergehäuses einen Reinigungszyklus durchlaufen haben. Siehe beispielsweise das U.S.-Patent 4 507 130 .
Konventionelle Reinigungssysteme wie das in dem U.S.-Patent 4 507 130 gezeigte, sehen ein Luftverteilerrohr je Reihe vor, montiert in einer stationären Konfiguration, wobei die Selektivität der Impulssteuerung auf Basis einer Relaiselektronik erreicht wird. Derartige Systeme sind kostspielig, da sie eine Vielzahl von Gebläsen und ein kompliziertes Steuerungsystem erfordern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Einlassluft-Filtrationssystem ein Modul, das für die Aufnahme eines Gasstroms eingerichtet ist, und eine Vielzahl von Filtern, die sich von dem Modul getragen werden und für die Lenkung des Gasstroms eingerichtet sind. Jeder der vielen Filter ist dafür konfiguriert, in dem Gasstrom enthaltene partikelförmige Substanzen zu erfassen. Das System umfasst ferner eine zwischen den Filtern bewegliche Reinigungsbaugruppe. Die Reinigungsbaugruppe umfasst eine für die Aufnahme eines Gasstroms konfigurierte Blasleitung, eine Blasdüse und ein mit der Blasdüse verbundenes Ventil, um den Gasstrom über die Filter zu blasen und die erfassten partikelförmigen Substanzen freizusetzen.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren für die Reinigung eines Einlassluft-Filtrationssystems. Das Einlassluft-Filtrationssystem für die Gasturbine umfasst ein Modul, das für die Aufnahme eines Gasstroms eingerichtet ist, und eine Vielzahl von Fil tern, die von dem Modul getragen werden und für die Lenkung des Gasstroms eingerichtet sind. Jeder der vielen Filter ist dafür konfiguriert, in dem Gasstrom enthaltene partikelförmige Substanzen zu erfassen. Das System umfasst ferner eine Reinigungsbaugruppe. Die Reinigungsbaugruppe umfasst eine für die Aufnahme eines Gasstroms konfigurierte Blasleitung, eine Blasdüse und ein mit der Blasdüse verbundenes Ventil, um den Gasstrom über die Filter zu blasen und die erfassten partikelförmigen Substanzen freizusetzen. Das Verfahren umfasst das Bewegen der Reinigungsbaugruppe zwischen den Filtern, um jeden Filter zu reinigen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt schematisch ein Automatikimpuls-Patronenreinigungssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 zeigt schematisch eine bewegliche Blasleitungs-Baugruppe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und
3 zeigt schematisch eine Vielzahl von Filtern in einem Filtermodul gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In den 1 und 2 umfasst ein Automatikimpuls-Patronenreinigungssystem ein Filtergehäuse 2 mit einem Modul 4 und einer Vielzahl von Eintrittshauben 6. Das Filtergehäuse 2 umfasst eine Vielzahl von Patronenfiltern 8, 30. Wie in 3 gezeigt, kann der Patronenfilter 8 eine zylinderförmige Filterpatrone und der Patronenfilter 30 eine konische Filterpatrone sein. Die Filter 8, 30 kön nen beispielsweise durch einen Schlauchboden 32 und einen Filter-Dreifuß 34 gestützt werden.
Die Filter 8, 30 werden durch zwei Ventile 10 und eine Blasdüse 14 gereinigt. Die Ventile 10 sind dafür eingerichtet, Luft über die Filter 8, 30 in einer dem Gasstrom entgegengesetzten Richtung zu blasen, um in den Filtern 8, 30 angesammelte partikelförmige Substanzen zu entfernen.
Die Blasdüse 14 ist auf einer Blasleitung 16 vorgesehen, die von einer Schiene 18 getragen wird. Die Blasleitung 16 und die Blasdüse 14 sind Teil einer beweglichen Blasleitungs-Baugruppe 12, die von Rollen 20 befördert wird, die mit einem Treibriemen 24 ineinandergreifen. Der Treibriemen 24 wird durch einen gesteuerten Servomotor 28 angetrieben. Die Ventile 10 sind mit der beweglichen Blasleitungs-Baugruppe 12 durch eine Schlauch-Trommel-Baugruppe 22 mit flexiblem Schlauch verbunden, die mit einem einziehbaren Kabel 26 verbunden ist.
Die Bereitstellung des Moduls mit den zwei Ventilen 10 und der Blasleitung 16 reduziert das Gewicht des Moduls und die entsprechende elektrische Last. Die Bereitstellung der Ventile 10 und der Blasleitung 16 reduziert außerdem die Zykluszeit für die Herstellung. Da weniger Komponenten im Luftweg vorgesehen sind, ist der Luftströmungswiderstand reduziert, was eine verbesserte Systemleistung zur Folge hat, beispielsweise einen geringeren Druckverlust über die Filterbaugruppe.
Die Schlauch-Trommel-Baugruppe 22 mit flexiblem Schlauch verbindet die Ventile 10 mit der Blasleitung 16, und der gesteuerte Servomotor 28 fährt die Blasleitung 16 zu verschiedenen zu reinigenden Filterreihen. Der flexible Schlauch der Trommel-Baugruppe 22 ist um eine Trommel gewickelt, um den Schlauch freizugeben und zurückzuziehen, während die Blasleitung 16 sich im Filtergehäuse 2 hin- und herbewegt.
Da das Automatikimpuls-Patronenreinigungssystem das Einzelmodul mit den zwei Ventilen 10 und die bewegliche Blasleitungs-Baugruppe 12 umfasst, ist die Menge der Ventile und Blasleitungen geringer, was weniger Kabel und geringere Arbeits- und Materialkosten zur Folge hat. Das Modul hat auch ein kleineres Bedienfeld mit weniger Komponenten, was die Kosten weiter reduziert. Außerdem ist das Druckluftverteilerrohr kürzer, und da es keine Blasleitungen an jeder Filterreihe umfasst wie konventionelle Systeme, ist die Blockierung des Luftstroms minimal und die verringerte Blockierung im Luftweg reduziert den Druckverlust und erhöht die Systemleistung. Die im Vergleich mit Systemen nach dem Stand der Technik geringere Ventilanzahl führt auch zu einem geringeren Wartungs- und Ersatzteilbedarf des Systems.
Während die Erfindung in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben wurde, die gegenwärtig als die praktikabelste und bevorzugte Ausführungsform angesehen wird, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarte Ausführungsform beschränkt sein soll, sondern im Gegenteil verschiedene Abwandlungen und gleichwertige Anordnungen abdecken soll, wie sie in dem Geist und Anwendungsbereich der angefügten Ansprüche enthalten sind.
Ein Einlassluft-Filtrationssystem umfasst ein Modul, das dafür konfiguriert ist, einen Gasstrom aufzunehmen, und eine Vielzahl von Filtern, die von dem Modul getragen werden und für die Lenkung des Gasstroms konfiguriert sind. Jeder der vielen Filter ist dafür konfiguriert, in dem Gas strom enthaltenen partikelförmige Substanzen zu erfassen. Das System umfasst ferner eine zwischen den Filtern bewegliche Reinigungsbaugruppe. Die Reinigungsbaugruppe umfasst eine für die Aufnahme eines Gasstroms konfigurierte Blasleitung, eine Blasdüse und ein mit der Blasdüse verbundenes Ventil, um den Gasstrom über die Filter zu blasen, um die erfassten partikelförmigen Substanzen freizusetzen. Ein Verfahren zur Reinigung eines Einlassluft-Filtrationssystems umfasst das Bewegen einer Reinigungsbaugruppe zwischen den Filtern, um die Filter zu reinigen.

2: Filtergehäuse
4: Modul
6: Eintrittshauben
8: Filter
10: Ventile
12: bewegliche Blasleitungs-Baugruppe
14: Blasdüse
16: Blasleitung
18: Schiene
20: Rollen
22: Schlauch-u.-Trommel-Baugr. m. flex. Schl.
24: Treibriemen
26: einziehbares Kabel
28: gesteuerter Servomotor
30: Filter
32: Schlauchboden
34: Filterstütze/Dreifuß

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 4507130 [0005, 0006]

Claims

Einlassluft-Filtrationssystem für eine Gasturbine, umfassend: ein Modul, das für die Aufnahme eines Gasstroms eingerichtet ist; eine Vielzahl von Filtern, die von dem Modul getragen werden und dafür eingerichtet sind, den Gasstrom zu lenken, wobei jeder der vielen Filter dafür eingerichtet ist, im Gasstrom enthaltene partikelförmige Substanzen zu erfassen, und eine zwischen den Filtern bewegliche Reinigungsbaugruppe, wobei die Reinigungsbaugruppe umfasst: eine Blasleitung, die dafür eingerichtet ist, einen Gasstrom aufzunehmen, eine Blasdüse und ein mit der Blasdüse verbundenes Ventil, um den Gasstrom über die vielen Filter zu blasen und die partikelförmigen Substanzen freizusetzen.
System nach Anspruch 1, wobei das Ventil durch einen flexiblen Schlauch mit der Blasdüse verbunden ist.
System nach Anspruch 2, wobei der flexible Schlauch auf einer Trommel aufgewickelt ist, um auf- und abgewickelt werden zu können, während die Reinigungsbaugruppe sich zwischen den Filtern bewegt.
System nach Anspruch 3, wobei die Trommel an einem einziehbaren Kabel hängt.
System nach Anspruch 1, wobei die Blasleitung und Blasdüse sich auf einer beweglichen Schiene abstützen.
System nach Anspruch 5, wobei die bewegliche Schiene auf einem Treibriemen gelagert ist.
System nach Anspruch 6, wobei wobei der Treibriemen von einem Motor angetrieben wird.
System nach Anspruch 7, wobei der Motor ein gesteuerter Servomotor ist.
System nach Anspruch 7, ferner eine Steuervorrichtung umfassend, um den Motor zu steuern, damit er den Treibriemen antreibt.
System nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Filtern einen zylinderförmigen und einen konischen Filter umfasst.
Verfahren zur Reinigung eines Einlassluft-Filtrationssystems, wobei das Einlassluft-Filtrationssystem umfasst: ein Modul, das für die Aufnahme eines Gasstroms eingerichtet ist; eine Vielzahl von Filtern, die von dem Modul getragen werden und dafür eingerichtet sind, den Gasstrom zu lenken, wobei jeder der vielen Filter dafür eingerichtet ist, im Gasstrom enthaltene partikelförmige Substanzen zu erfassen, und eine Reinigungsbaugruppe, umfassend: eine Blasleitung, die dafür eingerichtet ist, einen Gasstrom aufzunehmen, eine Blasdüse und ein mit der Blasdüse verbundenes Ventil, um den Gasstrom über die Filter zu blasen und die partikelförmigen Substanzen freizusetzen, wobei das Verfahren umfasst: das Bewegen der Reinigungsbaugruppe zwischen den Filtern, um die Filter zu reinigen.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Ventil durch einen flexiblen Schlauch mit der Blasdüse verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner das Auf- und Abwickeln des flexiblen Schlauchs auf/von einer Trommel umfassend, während die Reinigungsbaugruppe sich zwischen den Filtern bewegt.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Trommel an einem einziehbaren Kabel hängt.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Blasleitung und Blasdüse auf einer beweglichen Führung gelagert sind.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die bewegliche Führung auf einem Treibriemen gelagert ist.
Verfahren nach Anspruch 16, ferner den Antrieb des Treibriemens durch einen Motor umfassend.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Motor ein gesteuerter Servomotor ist.
Verfahren nach Anspruch 17, ferner die Steuerung des Motors umfassend, damit dieser den Treibriemen antreibt.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Vielzahl der Filter einen zylinderförmigen und einen konischen Filter umfasst.