[发明专利]深制冷空气洗涤器

说明书

技术领域

本申请一般地涉及燃气涡轮发动机，并且更具体而言，涉及用于 与燃气轮机一起使用的进口空气深制冷(deep chilling)和过滤系统。

背景技术

空气制冷系统通常与燃气轮机一起使用以使进口空气温度达到 要求。依赖于环境温度，与燃气涡轮发动机一起使用制冷系统可使总 功率输出提高相当大的百分比。尤其地，在宽温度范围内，燃气轮机 的功率输出与进口空气温度几乎成反比。例如，在约83华氏度(约28.3 摄氏度)的环境温度下已知的燃气轮机仅可产生约154兆瓦特的功率， 但在约50华氏度(约10摄氏度)下可产生171.2兆瓦特的功率，提高了 超过约百分之十一。同样地，可运行制冷系统以在更凉的环境温度下 利用废热来调节冷的进口空气，以便为燃气轮机提供高效的部分负荷 运行。

一种制冷进口空气以及移除空气流内的污染物的方法是通过使 用制冷水空气洗涤器系统。利用制冷水空气洗涤器系统将进口空气冷 却至约40华氏度(约4.4摄氏度)以下可能存在难度，因为这需要降低 空气流的相对湿度和露点。进口空气的温度必须保持在空气流的露点 以上以便避免空气中所含的水的冷凝或冻结。然而，传统的制冷方法 可导致空气非常接近饱和，即，相对湿度可接近100％。在这种状况 下，露点非常接近空气温度。因而，任何进一步的温度损失可导致压 缩机进口内或周围的部件的结冰。因此，这些因素通常将传统的进口 空气冷却限制到约38至约44华氏度(约3.3至约6.6摄氏度)。

因此，期望改进的燃气轮机进口空气制冷系统。这样的进口空气 制冷系统应提供改进的燃气轮机进口空气的制冷，与此同时提高总系 统输出和效率，且无需担忧冻结的冷凝物。

发明内容

因此，本申请提供一种用于燃气轮机压缩机的深制冷空气洗涤 器。该深制冷空气洗涤器可包括一个或多个用于对进口空气流进行制 冷的喷射阵列(spray array)以及一个或多个定位在喷射阵列的下游的 漂浮物清除器。漂浮物清除器可在其中包括加热元件，以便再加热进 口空气流。

本申请还提供一种对燃气轮机的进口空气进行制冷的方法。该方 法可包括步骤：使进口空气流动通过喷射的流体；降低进口空气流的 温度；通过流体俘获进口空气流中的一定量的冷凝物；以及在进入燃 气轮机之前加热进口空气。

本申请还提供一种用于燃气轮机压缩机的深制冷空气洗涤器。该 深制冷空气洗涤器可包括：一个或多个用于对进口空气流进行制冷的 喷射阵列；与喷射阵列相连通以对进口空气流进行制冷的制冷器冷凝 器；一个或多个在其中具有加热元件以便再加热进口空气流的漂浮物 清除器；以及与加热元件相连通的制冷器蒸发器。

基于结合数个附图和所附权利要求来查阅下文详细的描述，对于 本领域中的普通技术人员来说，本申请的这些和其它特征将变得显而 易见。

附图说明

图1是带有空气制冷系统的燃气涡轮发动机的示意性视图；

图2是如本文中所描述的燃气轮机进口空气制冷系统的示意性视 图。

部件清单

10     燃气涡轮发动机

20     压缩机

30     燃烧器

40     涡轮机

50     外负荷

60     进口空气加热和冷却系统

100    深冷却空气洗涤器

110    第一级喷射阵列

120    喷嘴对

125    喷射式样

130    第二级喷射阵列

140    漂浮物清除器

150    流体再循环系统

155    流体

160    中间溶液容器

170    容器泵

180    防冻溶液容器

190    浓缩器泵

200    溶液浓缩器

210    冷却和加热系统

220    制冷器

230    制冷器蒸发器

240    制冷器冷凝器

245    热水回路

250    漂浮物清除器泵

具体实施方式