JP2001263089A - ガスタービン吸気用フィルタユニット - Google Patents
ガスタービン吸気用フィルタユニットInfo
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Abstract
多く存在する環境下で使用した場合にでも、同じ大きさ
でより長寿命なガスタービン吸気用フィルタユニットの
提供。 【解決手段】 雨水分離用フィルタ、プレ(粗塵)フィ
ルタ、中性能フィルタ及び高性能フィルタの4段で構成
されるガスタービン吸気用フィルタユニットにおいて、
前記高性能フィルタの前段に用いる中性能フィルタを、
上流側濾材の効率が下流側濾材の効率を上回らないよう
な2種類の濾材を重ね合わせたものとした。
Description
ントの空気圧縮機などに対する大気塵の付着を軽減させ
ることにより、発電出力の低下を防止し、長期間にわた
り空気圧縮機などの洗浄、フィルタの交換回数を極小と
することが可能なガスタービン吸気用フィルタユニット
に関する。
ルタユニットとしては、例えば、特開平7−25302
8号公報に示されるようなものが挙げられ、図2に示す
ように、1次フィルタとして雨水分離用フィルタa、2
次フィルタとしてプレ(粗塵)フィルタb、3次フィル
タとして中性能フィルタc、4次フィルタとして高性能
フィルタdの4段で構成されている。
028号公報に開示のガスタービン吸気用フィルタユニ
ットは、ほとんどの大気環境下において、8,000時
間(約1年間に相当)以上の寿命を有しており大変有効
な技術であるが、粒径1μm以下の比較的小さな粒子が
極めて多く存在する環境下で使用した場合にはプレ(粗
塵)フィルタの捕集効率が十分でなく、後段に設置され
た中性能フィルタの寿命が8,000時間より短くなる
ケースが見られることから、同じ大きさでより長寿命な
ガスタービン吸気用フィルタユニットが望まれている。
また、特開平7−253028号公報のガスタービン吸
気用フィルタユニットは、時間の経過とともに、雨天時
の湿気によって、中性能フィルタと、高性能フィルタの
圧力損失が急激に上昇するため、この圧力損失の上昇に
伴い、定められた圧力損失以上にガスタービン吸気用フ
ィルタユニットの圧力損失が上昇しないように設けられ
たバイパスダンパから空気がフィルタを通過しないで空
気圧縮機に導入されるため、せっかくのフィルタの機能
が発揮されなかったり、場合によっては、ガスタービン
発電プラントを緊急的に停止せざるをえない状況が発生
することが懸念されている。そこで、かかる問題点のな
いガスタービン吸気用フィルタユニットの提案が求めら
れている。
気用フィルタユニットは、前述の課題を解決するため
に、請求項1記載のとおり、雨水分離用フィルタ、プレ
(粗塵)フィルタ、中性能フィルタ及び高性能フィルタ
の4段で構成されるガスタービン吸気用フィルタユニッ
トにおいて、前記高性能フィルタの前段に用いる中性能
フィルタを、上流側濾材の効率が下流側濾材の効率を上
回らないような2種類の濾材を重ね合わせたものとした
ことを特徴とする。また、請求項2記載のガスタービン
吸気用フィルタユニットは、請求項1記載のガスタービ
ン吸気用フィルタユニットにおいて、前記中性能フィル
タを構成する2種類の濾材の面積が各々14〜30m2/
台であることを特徴とする。また、請求項3記載のガス
タービン吸気用フィルタユニットは、請求項2記載のガ
スタービン吸気用フィルタユニットにおいて、前記中性
能フィルタを構成する2種類の濾材のうち、気流方向に
対して、上流側に粒径0.3〜0.5μmの粒子に対し
て5〜40%の効率を有する濾材を配し、下流側に粒径
0.3〜0.5μmの粒子に対して10〜80%の効率
を有する濾材を配したことを特徴とする。
ットを構成する前記雨水分離用フィルタは、雨水の進入
を防止するためのものである。雨水分離用フィルタに
は、種々のものがあるが、動物性繊維や合成繊維をスプ
リング状にカールした小さな弾性体により構成される仕
様のパネル形デミスターや、金属板を屈折状に加工する
ことで雨水の進入を防ぐようにしたウェザールーバなど
がある。もちろん、本発明のガスタービン吸気用フィル
タユニットには、前述の2種類を含む、どの種類の雨水
分離用フィルタでも使用することができる。
ットを構成するプレ(粗塵)フィルタは、特に限定され
るものではないが、捕集効率は70〜99%(重量法)
とすることが一般的である。ただし、特に1μm以上の
比較的粒子径の大きな粒子が少ない環境においては、プ
レ(粗塵)フィルタを省略することもできる。
ットを構成する中性能フィルタは、例えばガラス繊維な
どの無機繊維やポリエステル繊維などの有機繊維を用い
た2種類の濾材を重ね合わせ、濾材面積が各々14〜3
0m2/台(外形寸法:タテ610mm×ヨコ610mm×オ
クユキ290mmの場合)となるようにすることが好まし
い。これは、濾材面積が14m2/台より小さい場合に
は、ガスタービン吸気用フィルタの交換の目安となる
8,000時間(1年間)以上の寿命を有することが困
難になり、30m2/台を超える場合は、フィルタの圧力
損失が高くなりすぎる問題があるからである。
0.3〜0.5μmの粒子に対し5〜40%の捕集効率
を有する濾材を配し、下流側に粒径0.3〜0.5μm
の粒子に対し10〜80%の捕集効率を有する濾材を配
することが好ましい。これは、粒子の捕集によって圧力
損失が上昇しにくい比較的効率の低い濾材を上流側に配
することにより、粒子の捕集によって圧力損失が上昇し
やすい濾材の負荷を低減することによって、中性能フィ
ルタ全体の圧力損失の上昇を抑制することができること
から、結果として中性能フィルタの寿命を長くすること
が可能となるからである。更には、時間の経過とともに
雨天時の湿気によって中性能フィルタ、高性能フィルタ
の圧力損失の急激な上昇が見られるようになるが、上記
の濾材構成とすることにより、圧力損失の比較的上昇し
にくい上流側濾材で湿分を多く捕集することによって、
圧力損失の比較的上昇しやすい下流側濾材や高性能フィ
ルタの濾材への湿分の負荷を少なくすることが可能とな
り、結果として、中性能フィルタ、高性能フィルタの圧
力損失の上昇を防止することができることになるからで
ある。
ね合わせないで2台の中性能フィルタとすることによっ
ても達成できるが、ガスタービン吸気用フィルタユニッ
ト全体の寸法が大きくなることや使用済みフィルタの台
数が多くなるなどの問題があり、昨今の環境問題に逆行
することになる。
る。本発明のガスタービン吸気用フィルタユニットは、
図1に示すとおり、1次フィルタとして雨水分離用フィ
ルタ1、2次フィルタとしてプレ(粗塵)フィルタ2、
3次フィルタとして新規中性能フィルタ3、4次フィル
タとして高性能フィルタ4による4段で構成するように
した。
タユニットは、図2に示すとおり、1次フィルタとして
雨水分離用フィルタa、2次フィルタとしてプレ(粗
塵)フィルタb、3次フィルタとして中性能フィルタ
c、4次フィルタとして高性能フィルタdによる4段で
構成するようにした。
ユニットの実施例及び従来例の各構成と、各特性を示す
ものである。なお、従来例については、特性評価におい
て、表中に示した従来例1は通常の大気塵濃度環境での
使用例を示し、従来例2は粒子径1μm以下の比較的小
さな粒子が極めて高い濃度で存在する環境での使用例を
示すものである。
用した、一般の大気環境では8,000時間以上の寿命
を有する従来例のガスタービン吸気用フィルタユニット
を、従来例2として、粒子径1μm以下の比較的小さな
粒子が極めて高い濃度で存在する環境において使用した
ところ、雨天時に中性能フィルタ、高性能フィルタの圧
力損失の急激な上昇が発生し、中性能フィルタの寿命が
約6,000時間と短くなる結果になった。しかしなが
ら、実施例のように中性能フィルタを2種類の濾材で構
成した新規中性能フィルタとした場合、ガスタービンプ
ラントの運転を再開した結果、雨天時に中性能フィル
タ、高性能フィルタの急激な圧力損失の変動が少なく、
更に中性能フィルタの寿命が8,000時間以上となる
ことを確認することができた。
ランロック、登録商標)を金枠内に封入したもので、使
用風量約2.5m/sに対し、初期圧力損失が約30Pa、
捕集効率が約30%(JIS8種、重量法)で外形寸法
がタテ610mm×ヨコ610mm×オクユキ35mmのもの
をケーシング内に16台(4段×4列)設置するように
したものである。
エステル繊維による不織布濾材(平均目付340g/m2)
を金枠内に封入し、濾材面積が0.4m2、外形寸法がタ
テ610mm×ヨコ610mm×オクユキ25mmとなるフィ
ルタを用い、ケーシング内に16台(4段×4列)設置
するようにした。このプレフィルタの性能は、使用風量
約2.5m/sに対し、初期圧力損失が約60Pa、捕集効
率(JIS15種、重量法)が85%である。
粒径0.3〜0.5μmの粒子に対して約45%の効率
を有する濾材を、アルミニウム箔のセパレータを挿入し
て、ジグザグ状に折り込んだ、濾材面積が28m2/台、
外形寸法がタテ610mm×ヨコ610mm×オクユキ29
0mmとなる箱状のフィルタを用い、ケーシング内に16
台(4段×4列)設置するようにした。この中性能フィ
ルタの性能は、使用風量50m3/minに対し、初期圧力損
失が約150Pa、捕集効率(JIS11種、比色法)が
90%である。
用された、表1に示す本発明実施例の新規中性能フィル
タは、気流方向に対して、上流側に粒径0.3〜0.5
μmの粒子に対し、約20%の効率を有する濾材を配
し、下流側に粒径0.3〜0.5μmの粒子に対し、約
45%の効率を有する濾材を配し、アルミニウム箔のセ
パレータを挿入して、ジグザグ状に折り込んだ、2種類
の濾材各々の面積が18m2/台、外形寸法がタテ610m
m×ヨコ610mm×オクユキ290mmとなる箱状のフィ
ルタを用い、ケーシング内に16台(4段×4列)設置
するようにした。この中性能フィルタの性能は、使用風
量50m3/minに対し、初期圧力損失が約120Pa、捕集
効率(JIS11種、比色法)が95%である。
〜0.5μmの粒子に対して、99.97%以上効率を
有する濾材を用い、アルミニウム箔のセパレータを挿入
して、ジグザグ状に折り込んだ、濾材面積が28m2/
台、外形寸法がタテ610mm×ヨコ610mm×オクユキ
290mmとなる箱状のフィルタを用い、ケーシング内に
16台(4段×4列)設置するようにした。この中性能
フィルタの性能は、使用風量50m3/minに対し、初期圧
力損失が約250Pa、捕集効率(計数法、対象0.3μ
m粒子)が99.97%である。
の小さな粒子が極めて高い濃度で存在する環境の場合、
従来の雨水分離用フィルタ、プレフィルタ、中性能フィ
ルタ、高性能フィルタなどの構成によるガスタービン用
フィルタユニットでは、中性能フィルタが8,000時
間以内で寿命になってしまう場合があったのに対し、本
発明のように2種類の濾材を重ね合わせた中性能フィル
タを用いたガスタービン吸気用フィルタユニットによれ
ば、寿命を8,000時間以上に延ばすことができる。
また、この中性能フィルタを用いることにより、雨天時
の中性能フィルタや高性能フィルタの急激な圧力損失の
上昇を少なくすることができる。更に、本発明で使用さ
れる中性能フィルタは、従来の中性能フィルタと外形寸
法を同一にすることができるため、チャンバの改造をす
ることなく、中性能フィルタの寿命の改善を図ることが
可能となる。
の説明線図
の説明線図
Claims (3)
- 【請求項1】 雨水分離用フィルタ、プレ(粗塵)フィ
ルタ、中性能フィルタ及び高性能フィルタの4段で構成
されるガスタービン吸気用フィルタユニットにおいて、
前記高性能フィルタの前段に用いる中性能フィルタを、
上流側濾材の効率が下流側濾材の効率を上回らないよう
な2種類の濾材を重ね合わせたものとしたことを特徴と
するガスタービン吸気用フィルタユニット。 - 【請求項2】 前記中性能フィルタを構成する2種類の
濾材の面積が各々14〜30m2/台であることを特徴と
する請求項1記載のガスタービン吸気用フィルタユニッ
ト。 - 【請求項3】 前記中性能フィルタを構成する2種類の
濾材のうち、気流方向に対して、上流側に粒径0.3〜
0.5μmの粒子に対して5〜40%の効率を有する濾
材を配し、下流側に粒径0.3〜0.5μmの粒子に対
して10〜80%の効率を有する濾材を配したことを特
徴とする請求項2記載のガスタービン吸気用フィルタユ
ニット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000072085A JP2001263089A (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | ガスタービン吸気用フィルタユニット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000072085A JP2001263089A (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | ガスタービン吸気用フィルタユニット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001263089A true JP2001263089A (ja) | 2001-09-26 |
Family
ID=18590556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000072085A Pending JP2001263089A (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | ガスタービン吸気用フィルタユニット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001263089A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2000
- 2000-03-15 JP JP2000072085A patent/JP2001263089A/ja active Pending
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Legal Events
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Effective date: 20070315 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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A977 | Report on retrieval |
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