JP2016113924A - Filter device for gas turbine intake air - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガスタービン吸気用フィルタ装置に関する。 The present invention relates to a gas turbine intake filter device.
発電のために大量の空気を吸引する必要があるガスタービン発電機では、ガスタービンの内部に吸引する空気中に不純物が混入していると、ガスタービン発電機の内部の部材を損傷したり、ブレードの腐蝕、破損で発電効率の低下を招いたりする。そのため、ガスタービン発電機の吸気部にフィルタ装置が配置されている。 In a gas turbine generator that needs to suck a large amount of air for power generation, if impurities are mixed in the air sucked into the gas turbine, members inside the gas turbine generator may be damaged, Corrosion and breakage of the blade may cause a decrease in power generation efficiency. Therefore, a filter device is disposed in the intake portion of the gas turbine generator.
特許文献１には、空気の吸引方向に沿って複数のフィルタを並べて配置したフィルタ装置が開示されている。特許文献１に開示されているフィルタ装置では、雨水を捕捉または排除するためのデミスター（ウェザールーバー）と、プレフィルタと、高性能フィルタが並べて配置されている。このフィルタ装置によって、空気中の粒子を除去してからガスタービン発電機の内部に空気を送ることができる。 Patent Document 1 discloses a filter device in which a plurality of filters are arranged side by side along the air suction direction. In the filter device disclosed in Patent Document 1, a demister (weather louver) for capturing or removing rainwater, a prefilter, and a high performance filter are arranged side by side. With this filter device, air can be sent to the inside of the gas turbine generator after removing particles in the air.
しかし、空気中の粒子を除去できたとしても、不純ガス、例えばＮＯＸ、ＳＯＸ、ＮＨ３等を含んだままの空気を吸引すると、ガスタービン発電機の内部の部材の腐食を生じるおそれがある。各部材（例えばガスタービンの羽根など）に耐腐食加工、部材選定などを施すことも可能であるが、そのためにはガスタービン発電機の大規模な改修が必要になるため好ましくない。そこで、フィルタ装置において、空気中の粒子のみならず、不純ガスも除去することが望まれている。特許文献２に開示されているフィルタ装置では、空気の吸引方向に沿って３つのフィルタが並べて配置されており、２段目のフィルタとしてガス除去フィルタろ材を用いる構成が例示されている。このガス除去フィルタろ材は、超極細繊維を含むシートにグラフト重合や薬液添着法によってイオン交換基や反応基を付与したものである。 However, even if particles in the air can be removed, if air containing impurities such as NO x , SO x , NH 3, etc. is sucked, there is a risk that corrosion of members inside the gas turbine generator will occur. is there. Each member (for example, a blade of a gas turbine) can be subjected to corrosion resistance processing, member selection, and the like, but this is not preferable because a large-scale modification of the gas turbine generator is required. Therefore, it is desired to remove not only the particles in the air but also the impure gas in the filter device. In the filter device disclosed in Patent Document 2, three filters are arranged side by side along the air suction direction, and a configuration in which a gas removal filter medium is used as the second-stage filter is illustrated. This gas removal filter medium is obtained by adding an ion exchange group or a reactive group to a sheet containing ultrafine fibers by graft polymerization or chemical solution deposition.
特許文献２に開示されているガス除去フィルタろ材は超極細繊維を含む薄いシート状であるため、大量のイオン交換基や反応基を付与させることはできない。従って、イオン交換基や反応基は比較的早く消費されてしまい、ガス除去フィルタろ材の寿命は短い。また、活性炭繊維を用いて形成されたシート状のフィルタも存在するが、特許文献２のガス除去フィルタろ材と同様に薄いシート状であるため、含有する活性炭の量が少なく、ガス除去での寿命は短い。 Since the gas removal filter medium disclosed in Patent Document 2 is in the form of a thin sheet containing ultrafine fibers, a large amount of ion exchange groups or reactive groups cannot be imparted. Therefore, ion exchange groups and reactive groups are consumed relatively quickly, and the life of the gas removal filter medium is short. Moreover, although the sheet-like filter formed using the activated carbon fiber also exists, since it is a thin sheet shape similarly to the gas removal filter medium of patent document 2, there is little quantity of activated carbon to contain and the lifetime by gas removal Is short.
これに対し、粒状活性炭を配置したトレイ型のフィルタを用いると、比較的多量の活性炭を保持できるので、長寿命化が図れる。しかし、粒状活性炭の量が多いと、その粒状活性炭に遮られて、空気が通過するスペースが小さくなり、圧力損失が大きくなる。大量の空気を吸引するガスタービン発電機では、圧力損失が発電効率の大幅な低下、消費電力などの大幅アップをもたらすため、トレイ型のフィルタの使用は好ましくない。 On the other hand, when a tray-type filter having granular activated carbon is used, a relatively large amount of activated carbon can be retained, so that the life can be extended. However, if the amount of granular activated carbon is large, the granular activated carbon is blocked by the granular activated carbon, so that the space through which air passes is reduced and the pressure loss is increased. In a gas turbine generator that sucks a large amount of air, the use of a tray-type filter is not preferable because pressure loss causes a significant decrease in power generation efficiency and a significant increase in power consumption.
このように、ガスタービン吸気用フィルタ装置に、各部材の腐食を招く不純ガスを除去するためにケミカルフィルタを挿入することが望まれるが、薄いシート状のケミカルフィルタを用いる場合には、寿命が短いためにメンテナンスの頻度が高くなるという問題がある。また、トレイ型のケミカルフィルタを用いる場合には、そのフィルタに起因する圧力損失が大きく、ガスタービン発電機の発電効率の低下や、ガスタービン発電機の各部材への負担の増大を招くという問題がある。 As described above, it is desirable to insert a chemical filter in the gas turbine intake filter device in order to remove impure gas that causes corrosion of each member. However, when a thin sheet-like chemical filter is used, the service life is shortened. There is a problem that the maintenance frequency becomes high due to the short period. Further, when a tray type chemical filter is used, there is a problem that pressure loss due to the filter is large, resulting in a decrease in power generation efficiency of the gas turbine generator and an increase in burden on each member of the gas turbine generator. There is.
そこで、本発明の目的は、圧力損失を低く抑えつつ長寿命化が図れ、不純物粒子および不純ガスを除去して、大量かつ高圧の清浄空気をガスタービン発電機に送ることができる、ガスタービン吸気用フィルタ装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a gas turbine intake air that can extend the life while keeping pressure loss low, remove impurity particles and impure gas, and send a large amount of high-pressure clean air to a gas turbine generator. An object of the present invention is to provide a filter device.
本発明の、ガスタービン発電機の吸気部に配置されるガスタービン吸気用フィルタ装置は、雨水捕捉用のウェザールーバーと、空気中の粒子を捕捉可能なプレフィルタと、プレフィルタよりも微細な粒子を捕捉可能な中高性能エアフィルタと、ケミカルフィルタユニットと、中高性能エアフィルタよりも微細な粒子を捕捉可能なＨＥＰＡフィルタと、を含む。吸気部の外側からガスタービン発電機の内部に向かう方向において、ウェザールーバー、プレフィルタ、中高性能エアフィルタ、ケミカルフィルタユニット、ＨＥＰＡフィルタの順番に並べて配置されている。そして、ケミカルフィルタユニットは、活性炭を含むセピオライトなどの無機材料を加熱形成された貫通孔を有するガス接触式ハニカムフィルタが同一面内に複数個並べて配置されたユニットである。 A gas turbine intake filter device disposed in an intake portion of a gas turbine generator according to the present invention includes a weather louver for capturing rainwater, a prefilter capable of capturing particles in the air, and particles finer than the prefilter. A medium-high performance air filter capable of trapping water, a chemical filter unit, and a HEPA filter capable of capturing finer particles than the medium-high performance air filter. In the direction from the outside of the intake section toward the inside of the gas turbine generator, a weather louver, a pre-filter, a medium / high performance air filter, a chemical filter unit, and a HEPA filter are arranged in this order. The chemical filter unit is a unit in which a plurality of gas contact type honeycomb filters having through holes formed by heating inorganic materials such as sepiolite containing activated carbon are arranged in the same plane.
この構成によると、主にプレフィルタと中高性能フィルタとＨＥＰＡフィルタとによって空気中の粒子を除去できるとともに、主にケミカルフィルタユニットによって空気中の不純ガスを除去することができる。しかも、ケミカルフィルタユニットの寿命は長く、ガス除去性能も良く、かつ圧力損失を小さく抑えられる。 According to this configuration, particles in the air can be removed mainly by the prefilter, the medium-high performance filter, and the HEPA filter, and the impurity gas in the air can be removed mainly by the chemical filter unit. In addition, the lifetime of the chemical filter unit is long, the gas removal performance is good, and the pressure loss can be kept small.
本発明によると、ガスタービン吸気用フィルタ装置にケミカルフィルタを挿入することに起因する問題点を解決し、空気中の不純ガスを除去してからガスタービン発電機の内部に送ることができ、しかも、ガスタービン吸気用フィルタ装置のメンテナンスの頻度を低く抑えるとともに、圧力損失を小さく抑えて、ガスタービン発電機の高い発電効率を維持することができる。 According to the present invention, it is possible to solve the problems caused by inserting a chemical filter into a gas turbine intake filter device, remove impure gas in the air, and send it to the inside of the gas turbine generator. In addition, the maintenance frequency of the gas turbine intake filter device can be kept low, and the pressure loss can be kept small, so that the high power generation efficiency of the gas turbine generator can be maintained.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１に示すガスタービン発電機１の吸気部（外気取入口）１ａに、本発明のガスタービン吸気用フィルタ装置（フィルタ装置）２が配置されている。このフィルタ装置２は、図２に示すように、吸気部１ａの外側（空気の流れの上流側）からガスタービン発電機１の内部（下流側）に向かう方向において、ウェザールーバー３、プレフィルタ４、中高性能エアフィルタ５、ケミカルフィルタユニット６、ＨＥＰＡフィルタ７の順番に並べて配置されたものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
A gas turbine intake filter device (filter device) 2 of the present invention is disposed in an intake portion (outside air inlet) 1a of a gas turbine generator 1 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the filter device 2 includes a weather louver 3 and a prefilter 4 in a direction from the outside of the intake portion 1 a (upstream side of the air flow) toward the inside (downstream side) of the gas turbine generator 1. The medium-high performance air filter 5, the chemical filter unit 6, and the HEPA filter 7 are arranged in this order.
ウェザールーバー３は、雨水が吸気部１ａに浸入しないように、また、後段のフィルタ４〜７が濡れて性能が低下しないように、雨水を捕捉または排除する形状を有している。 The weather louver 3 has a shape that captures or excludes rainwater so that rainwater does not enter the intake portion 1a and so that the subsequent filters 4 to 7 do not get wet and performance deteriorates.
プレフィルタ４は、主に、後段に配置される粒子捕集フィルタの寿命を延ばすために設置される、ガラス繊維または不織布等からなる比較的粗めのフィルタであり、１０μｍ程度以上の大きさの粉塵を捕捉する。プレフィルタ４としては、ロール型、パッド型、ミニプリーツ型など様々な形態のフィルタを用いることができる。 The prefilter 4 is a relatively coarse filter mainly made of glass fiber or nonwoven fabric, which is installed to extend the life of the particle collection filter disposed in the subsequent stage, and has a size of about 10 μm or more. Capture dust. As the pre-filter 4, various types of filters such as a roll type, a pad type, and a mini-pleat type can be used.
中高性能フィルタ５は、多岐に亘って使用される、ガラス繊維または不織布等からなりプレフィルタ４よりも細かいフィルタである。中高性能フィルタ５は１μｍ程度以上の大きさの粒子を捕捉するものであり、例えば、空気中からＰＭ２．５を除去することも出来る。中高性能エアフィルタ５としては、セパレーター型、ろ材交換エンボスプリーツ型、ミニプリーツ型、袋型など様々な形態のフィルタを用いることができる。 The medium / high performance filter 5 is made of glass fiber or non-woven fabric and is finer than the pre-filter 4. The medium / high performance filter 5 captures particles having a size of about 1 μm or more. For example, PM2.5 can be removed from the air. As the medium / high performance air filter 5, various types of filters such as a separator type, a filter medium exchange embossed pleat type, a mini pleat type, and a bag type can be used.
準ＨＥＰＡフィルタ或いはＨＥＰＡフィルタ７は、クリーンルーム等の、特に純度の高い空気が必要とされる環境において使用される、ガラス繊維または不織布等からなり中高性能フィルタ５よりも細かい高性能のフィルタである。準ＨＥＰＡフィルタ或いはＨＥＰＡフィルタ７は、０．３μｍ程度以上の粒子を捕捉する。ＨＥＰＡフィルタ７としては、セパレーター型、ミニプリーツ型など様々な形態のフィルタを用いることができる。 The quasi-HEPA filter or the HEPA filter 7 is a high-performance filter made of glass fiber or non-woven fabric, etc., which is used in an environment that requires particularly high purity air, such as a clean room, and is finer than the medium-high performance filter 5. The quasi-HEPA filter or the HEPA filter 7 captures particles of about 0.3 μm or more. As the HEPA filter 7, various types of filters such as a separator type and a mini-pleat type can be used.
そして、中高性能フィルタ５とＨＥＰＡフィルタ７の間に配置されているケミカルフィルタユニット６は、複数のハニカムフィルタ８が同一面内に並べて配置されたものである。図３（ａ）に示す例では、３６個のハニカムフィルタ８が縦横６個ずつ並べて配置されて、プレフィルタ４、中高性能エアフィルタ５、ＨＥＰＡフィルタ７と同等の大きさの１つのフィルタユニットが構成されている。個々のハニカムユニット８は、活性炭とセラミック材（無機系ゼオライトやセピオライトなど）とを含む材料を加熱することによって形成されたものとなる。図３（ｂ）に示すように、断面が矩形である多数の貫通孔８ａが微細な間隔をおいてマトリクス状に並べて設けられている。貫通孔８ａは、このハニカムフィルタ８を通る空気の通過方向に沿って延びている。そして、複数のハニカムフィルタ８は、各々の貫通孔８ａの延びる方向が互いに一致するように並べて配置されている。貫通孔８ａの断面形状は矩形に限定されず、様々な多角形や円形等であってもよい。また、ハニカムフィルタ８の設置時、並びに、メンテナンス時のハニカムフィルタ交換における作業効率性を高めるために、複数個のハニカムフィルタ８を一枚の塩ビ接着シートで巻きつけて、ブロック体としてもよい。具体的には、一枚の接着シートの上に、必要個数のハニカムフィルタ８を四角形状になるように組み合わせて置き、シート接着剤で重ね合わせ固定し、ブロック体を形成する。 And the chemical filter unit 6 arrange | positioned between the medium-high performance filter 5 and the HEPA filter 7 is the one in which a plurality of honeycomb filters 8 are arranged in the same plane. In the example shown in FIG. 3 (a), 36 honeycomb filters 8 are arranged side by side in the vertical and horizontal directions, and one filter unit having the same size as the pre-filter 4, the medium / high performance air filter 5, and the HEPA filter 7 is provided. It is configured. The individual honeycomb unit 8 is formed by heating a material containing activated carbon and a ceramic material (such as inorganic zeolite or sepiolite). As shown in FIG. 3B, a large number of through-holes 8a having a rectangular cross section are arranged in a matrix at fine intervals. The through-hole 8a extends along the direction in which air passes through the honeycomb filter 8. The plurality of honeycomb filters 8 are arranged side by side so that the extending directions of the respective through holes 8a coincide with each other. The cross-sectional shape of the through hole 8a is not limited to a rectangle, and may be various polygons, circles, or the like. Moreover, in order to improve the working efficiency in the honeycomb filter replacement at the time of installation and maintenance of the honeycomb filter 8, a plurality of honeycomb filters 8 may be wound with a single PVC adhesive sheet to form a block body. Specifically, a necessary number of honeycomb filters 8 are combined and placed on a single adhesive sheet so as to form a square shape, and are superposed and fixed with a sheet adhesive to form a block body.
このケミカルフィルタユニット６では、各ハニカムフィルタ８の材料に含まれる活性炭の細孔が空気中の有機化学物質を吸着することができる。さらに、特にＮＯＸやＳＯＸなどの酸性ガスをケミカルフィルタユニット６によって空気中から除去したい場合には、各ハニカムフィルタ８の材料にＫＯＨ等のアルカリ物質を添着させておく。すると、このハニカムフィルタ８の貫通孔８ａを通過する空気中に含まれる酸性ガス（例えばＮＯＸやＳＯＸ）が、ハニカムフィルタ８に添着されたアルカリ物質と反応することにより空気中から除去される。また、特にＮＨ３などのアルカリ性ガスをケミカルフィルタユニット６によって空気中から除去したい場合には、各ハニカムフィルタ８の材料に、例えばアミン系や硫酸系の薬剤を添着させておく。すると、このハニカムフィルタ８の貫通孔８ａを通過する空気中に含まれるアルカリ性ガス（例えばＮＨ３）が、ハニカムフィルタ８に添着された薬剤と反応することにより空気中から除去される。 In the chemical filter unit 6, the pores of the activated carbon contained in the material of each honeycomb filter 8 can adsorb organic chemical substances in the air. Furthermore, in particular, when an acidic gas such as NO X or SO X is to be removed from the air by the chemical filter unit 6, an alkaline substance such as KOH is attached to the material of each honeycomb filter 8. Then, the acid gas contained in the air passing through the through hole 8a of the honeycomb filter 8 (e.g. NO X and SO X) is removed from the air by reaction with impregnated alkaline material to the honeycomb filter 8 . In particular, when an alkaline gas such as NH 3 is to be removed from the air by the chemical filter unit 6, for example, an amine-based or sulfuric acid-based chemical is attached to the material of each honeycomb filter 8. Then, alkaline gas (for example, NH 3 ) contained in the air passing through the through holes 8 a of the honeycomb filter 8 is removed from the air by reacting with the chemicals attached to the honeycomb filter 8.
このように、本発明のフィルタ装置２によると、主にプレフィルタ４と中高性能フィルタ５とＨＥＰＡフィルタ７とによって空気中の粒子を除去できるとともに、主にケミカルフィルタユニット６によって空気中の不純ガス（アルカリ性ガスまたは酸性ガス）を除去することができる。しかも、比較的厚いハニカムフィルタ８にそれぞれ不純ガス除去用の物質が添着されているため、その物質の総量が比較的多く、従来の薄いシート状のフィルタ（活性炭繊維からなるシート状のフィルタなど）に比べて長寿命化する。一例としては、従来の薄いシート状のフィルタの寿命が１年程度であった場合に、同様な条件で、本発明のケミカルフィルタユニット６は３〜５年程度使用可能である。すなわち、本発明のケミカルフィルタユニット６によると、従来のシート状のフィルタに比べて３〜５倍程度の長寿命化が実現する。また、本発明のケミカルフィルタユニット６は、ハニカム形状の構造体（ハニカムフィルタ８）自体が活性炭を含む材料からなり、比較的大きな貫通孔８ａが遮られることはない。従って、空気の流れに対する抵抗が非常に小さく、圧力損失が小さい。特に、従来の粒状活性炭を配置したトレイ型のフィルタに比べると、圧力損失を数分の一と非常に小さく抑えられ、取り扱いも非常に簡便になる。 Thus, according to the filter device 2 of the present invention, particles in the air can be removed mainly by the pre-filter 4, the medium / high performance filter 5 and the HEPA filter 7, and the impure gas in the air can be mainly removed by the chemical filter unit 6. (Alkaline gas or acid gas) can be removed. In addition, since the impurities for removing impure gas are respectively attached to the relatively thick honeycomb filters 8, the total amount of the substances is relatively large, and a conventional thin sheet filter (such as a sheet filter made of activated carbon fiber). Longer life than As an example, when the lifetime of a conventional thin sheet filter is about 1 year, the chemical filter unit 6 of the present invention can be used for about 3 to 5 years under the same conditions. That is, according to the chemical filter unit 6 of the present invention, the life can be extended by about 3 to 5 times as compared with the conventional sheet-like filter. In the chemical filter unit 6 of the present invention, the honeycomb-shaped structure (honeycomb filter 8) itself is made of a material containing activated carbon, and the relatively large through-hole 8a is not blocked. Therefore, the resistance to the air flow is very small and the pressure loss is small. In particular, the pressure loss can be suppressed to a fraction of a fraction of that of a conventional tray-type filter provided with granular activated carbon, and handling is very simple.
前述したように、従来は、ガスタービン吸気用フィルタ装置に、内部の部材の腐食を防ぐために不純ガスを除去するケミカルフィルタを挿入すると、様々な問題が生じていた。具体的には、シート状のケミカルフィルタを用いる場合には、そのフィルタの寿命が短いためにメンテナンスの頻度が高くなる。また、トレイ型のケミカルフィルタを用いる場合には、そのフィルタに起因する圧力損失が大きいために、このフィルタ装置が配置されるガスタービン発電機の発電効率を低下させてしまう。 As described above, conventionally, when a chemical filter for removing impure gas is inserted into a gas turbine intake filter device in order to prevent corrosion of internal members, various problems have occurred. Specifically, when a sheet-like chemical filter is used, the frequency of maintenance increases because the filter has a short life. Moreover, when using a tray type chemical filter, since the pressure loss resulting from the filter is large, the power generation efficiency of the gas turbine generator in which the filter device is disposed is lowered.
それに対し、本発明によると、ガスタービン吸気用フィルタ装置にケミカルフィルタユニット６を挿入することにより不純ガスを除去することができ、しかも、このケミカルフィルタユニット６は寿命が比較的長いためメンテナンスの頻度が低く抑えられ、また、圧力損失が小さいため、ガスタービン発電機における発電効率を高く保つことができる。特に、圧力損失を低く抑えることは、ガスタービン発電機の発電機能において非常に重要であり効果的である。 On the other hand, according to the present invention, the impure gas can be removed by inserting the chemical filter unit 6 into the gas turbine intake filter device. Moreover, since the chemical filter unit 6 has a relatively long life, the frequency of maintenance is reduced. Since the pressure loss is small, the power generation efficiency in the gas turbine generator can be kept high. In particular, keeping the pressure loss low is very important and effective in the power generation function of the gas turbine generator.
また、活性炭を含む無機材料を成型することで、ガスタービン吸気用フィルタ装置に用いられる大型のフィルタを一括形成することはできないが、本発明では、小型のハニカムフィルタ８を複数個並べて配置することにより、ガスタービン吸気用フィルタ装置に採用できるような大型のケミカルフィルタユニット６を構成している。すなわち、本発明は、活性炭を含む無機材料を成型することによって形成されたハニカムフィルタ８を、非常に大量の空気を取り入れなければならないため大型のフィルタ装置を必要とするガスタービン発電機１の吸気部１ａに採用することを初めて可能にしたものである。 Further, by molding an inorganic material containing activated carbon, a large filter used for a gas turbine intake filter device cannot be formed at once. However, in the present invention, a plurality of small honeycomb filters 8 are arranged side by side. Thus, a large chemical filter unit 6 that can be employed in a gas turbine intake filter device is configured. That is, according to the present invention, since the honeycomb filter 8 formed by molding an inorganic material containing activated carbon has to take in a very large amount of air, the intake of the gas turbine generator 1 that requires a large filter device is required. This makes it possible for the first time to be adopted in the part 1a.
仮に、このフィルタ装置１の使用時に、複数のハニカムフィルタ８のうち不純ガス除去用の物質の消費が早いものと消費が遅いものとが混在した場合には、不純ガス除去用の物質の消費が早いハニカムフィルタ８のみを交換することも可能である。そうすると、メンテナンス時に全てのハニカムフィルタ８を同時に交換する場合に比べて経済的である。 If, when the filter device 1 is used, if a plurality of honeycomb filters 8 in which consumption of impurities for removing impure gas is fast and those in which consumption is slow are mixed, the consumption of impurities for removing impure gas is reduced. It is also possible to replace only the fast honeycomb filter 8. This is more economical than the case where all the honeycomb filters 8 are replaced at the same time during maintenance.
また、大型のガスタービン吸気用フィルタ装置１のケミカルフィルタユニット２のうち、通過する空気量が相対的に多い部分と少ない部分とが存在する場合には、不純ガス除去用の物質の添着量が少ないハニカムフィルタ８を、通過する空気量が相対的に少ない部分に配置し、不純ガス除去用の物質の添着量が多いハニカムフィルタ８を、通過する空気量が相対的に多い部分に配置することもできる。その結果、不純ガス除去用の物質の利用効率が良好になる。 In addition, in the chemical filter unit 2 of the large-sized gas turbine intake filter device 1, when there are a relatively large part and a small part of the amount of air passing therethrough, the amount of impure gas removal substance is increased. A small honeycomb filter 8 is disposed in a portion where the amount of air passing therethrough is relatively small, and a honeycomb filter 8 having a large amount of impure gas removal substance is disposed in a portion where the amount of air passing therethrough is relatively large. You can also. As a result, the utilization efficiency of the substance for removing impure gas is improved.
このように、本発明では、ハニカムフィルタ８を複数個並べてケミカルフィルタユニット６を構成することにより、従来よりも細かく使用条件に応じた特性を有する適切なフィルタ装置１を形成することができる。 Thus, in this invention, the suitable filter apparatus 1 which has the characteristic according to use conditions more finely than before can be formed by arranging the plurality of honeycomb filters 8 to constitute the chemical filter unit 6.
図４には本発明の第２の実施形態のガスタービン吸気用フィルタ装置を示している。このフィルタ装置１には、中高性能エアフィルタ５と、準ＨＥＰＡフィルタ或いはＨＥＰＡフィルタ７の間に、２つ（２層）のケミカルフィルタユニット６が、空気の通過方向に沿って直列に並べて配置されている。この構成によると、粒子の影響が少なくガス除去効率を向上でき、また、さらなる長寿命化が図れる。本発明は、第１の実施形態のような１層のケミカルフィルタユニット６を有する構成と、よりガスクリーン度を要求させる場合、第２の実施形態のような２層のケミカルフィルタユニット６を有する構成のいずれであってもよく、また、３層以上のケミカルフィルタユニット６を有する構成にすることもできる。 FIG. 4 shows a gas turbine intake filter device according to a second embodiment of the present invention. In this filter device 1, two (two layers) chemical filter units 6 are arranged in series along the air passage direction between the medium / high performance air filter 5 and the semi-HEPA filter or HEPA filter 7. ing. According to this configuration, the gas removal efficiency can be improved with little influence of particles, and the life can be further extended. The present invention has a configuration having the one-layer chemical filter unit 6 as in the first embodiment, and a two-layer chemical filter unit 6 as in the second embodiment in the case of requiring a higher degree of gas screen. Any of the configurations may be employed, and a configuration including the chemical filter unit 6 having three or more layers may be employed.
なお、本発明のフィルタ装置１は、ケミカルフィルタユニット６の数にかかわらず、吸気部１ａの外側（空気の流れの上流側）からガスタービン発電機１の内部（下流側）に向かう方向において、ウェザールーバー３、プレフィルタ４、中高性能エアフィルタ５、ケミカルフィルタユニット６、準ＨＥＰＡフィルタ或いはＨＥＰＡフィルタ７の順番に並べて配置される。すなわち、ウェザールーバー３は、後段の全てのフィルタ４〜７がいずれも濡れないように最も外側に配置される。空気中の粒子を捕捉するプレフィルタ４、中高性能エアフィルタ５、ＨＥＰＡフィルタ７は、効率的に粒子を除去するために、空気が粗いフィルタから徐々に細かいフィルタを通過していくように、この順番に配置される。そして、ケミカルフィルタユニット６は、仮に中高性能エアフィルタ５よりも上流側に配置されていると、ある程度大きい粒子を含む空気が通過するため、細孔を含めた目詰まりを生じ易い。また、仮にケミカルフィルタユニット６がＨＥＰＡフィルタ７よりも下流側に配置されていると、ケミカルフィルタユニット６において微小な粉塵等が発生した場合に、それを除去することができずガスタービン発電機の内部に浸入させてしまう。従って、前述したフィルタ４〜７の順番が最も好適である。但し、発電機の設置環境によっては、ケミカルフィルタの順番を変えることも可能である。 In addition, the filter device 1 of the present invention, regardless of the number of chemical filter units 6, in the direction from the outside of the intake portion 1a (upstream side of the air flow) to the inside (downstream side) of the gas turbine generator 1, The weather louver 3, the pre-filter 4, the medium / high performance air filter 5, the chemical filter unit 6, the quasi-HEPA filter or the HEPA filter 7 are arranged in this order. That is, the weather louver 3 is disposed on the outermost side so that all the filters 4 to 7 in the subsequent stage are not wetted. The pre-filter 4 for trapping particles in the air, the medium-high performance air filter 5 and the HEPA filter 7 are arranged so that the air gradually passes from the coarse filter to the fine filter in order to efficiently remove the particles. Arranged in order. If the chemical filter unit 6 is disposed upstream of the medium / high performance air filter 5, air containing particles that are somewhat large passes through, and thus the clogging including pores is likely to occur. Further, if the chemical filter unit 6 is disposed downstream of the HEPA filter 7, if fine dust or the like is generated in the chemical filter unit 6, it cannot be removed and the gas turbine generator It will get inside. Therefore, the order of the filters 4 to 7 described above is most suitable. However, the order of the chemical filters can be changed depending on the installation environment of the generator.
１ ガスタービン発電機
１ａ 吸気部（外気取入口）
２ ガスタービン吸気用フィルタ装置（フィルタ装置）
３ ウェザールーバー
４ プレフィルタ
５ 中高性能エアフィルタ
６ ケミカルフィルタユニット
７ ＨＥＰＡフィルタ
８ ハニカムフィルタ
８ａ 貫通孔
1 Gas Turbine Generator 1a Intake section (outside air intake)
2 Gas turbine intake filter device (filter device)
3 Weather Louver 4 Pre-filter 5 Medium / High Performance Air Filter 6 Chemical Filter Unit 7 HEPA Filter 8 Honeycomb Filter 8a Through Hole
Claims (4)
雨水捕捉用のウェザールーバーと、空気中の粒子を捕捉可能なプレフィルタと、前記プレフィルタよりも微細な粒子を捕捉可能な中高性能エアフィルタと、ケミカルフィルタユニットと、前記中高性能エアフィルタよりも微細な粒子を捕捉可能な準ＨＥＰＡフィルタ或いはＨＥＰＡフィルタと、を含み、
前記吸気部の外側から前記ガスタービン発電機の内部に向かう方向において、前記ウェザールーバー、前記プレフィルタ、前記中高性能エアフィルタ、前記ケミカルフィルタユニット、前記準ＨＥＰＡフィルタ或いはＨＥＰＡフィルタの順番に並べて配置されており、
前記ケミカルフィルタユニットは、活性炭とゼオライトなどの無機材料を加熱成型されたハニカムフィルタが同一面内に複数個並べて配置されたユニットである
ガスタービン吸気用フィルタ装置。 A gas turbine intake filter device disposed in an intake portion of a gas turbine generator,
A weather louver for capturing rainwater, a prefilter capable of capturing particles in the air, a medium / high performance air filter capable of capturing finer particles than the prefilter, a chemical filter unit, and the medium / high performance air filter A quasi-HEPA filter or a HEPA filter capable of capturing fine particles,
The weather louver, the pre-filter, the medium / high performance air filter, the chemical filter unit, the quasi-HEPA filter or the HEPA filter are arranged in this order in the direction from the outside of the intake section toward the inside of the gas turbine generator. And
The chemical filter unit is a unit in which a plurality of honeycomb filters formed by heating and molding inorganic materials such as activated carbon and zeolite are arranged in the same plane.
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