[发明专利]用于过滤燃气涡轮进气的装置

说明书

技术领域

本发明是2008年3月12日提交的序列号为12/046,773的美国专利申请(其在此通过引用而全部被结合)的部分继续申请。

本发明的领域大致涉及一种用于从燃气涡轮进气中除去颗粒物质的过滤方法和系统，并且更具体地说，涉及一种过滤方法和系统，其包括用于从燃气涡轮进气中除去颗粒物质的过滤元件和放电静电电极。

背景技术

织物过滤是一种用于分离出空气流中的颗粒物质的常见技术。织物过滤通常在一种被称为袋滤室的装置中完成。已知的袋滤室包括外壳，其具有入口和出口，该入口用于接收脏的含颗粒的空气，干净空气通过该出口离开袋滤室。该外壳的内部被管板分隔成脏空气室或上游气室和干净空气室或下游气室，其中脏空气室与入口处于流体连通，干净空气室与出口处于流体连通。该管板通常包括许多孔，并支撑许多过滤元件，其中每个过滤元件覆盖其中一个孔。

已知的过滤元件可包括支撑结构和织物过滤介质。支撑结构也被称为滤芯，其通常具有圆柱形的形状，并且是空心的。支撑结构的壁可以类似于滤网或滤罩，或者可简单地包括许多孔眼，以便流体可穿过该支撑结构。支撑结构具有至少一个末端，其是敞开的，并且能够在孔那里联接到管板上。支撑结构从管板延伸到脏空气室中。目前有几种类型的织物过滤介质。“袋式”过滤介质是柔韧的和/或柔顺的，并且形状类似于袋子。筒式过滤介质是相对刚性的并且是折叠的。过滤介质被安装在支撑结构的外表部分或外面部分周围。

在使用期间，由于颗粒物质在过滤器上累积或结块，降低了空气的流率，并且增加了跨越过滤器的压力降。为了恢复所需的流率，可对过滤器应用反向压力脉冲。反向压力脉冲将颗粒物质与过滤介质分开，该颗粒物质然后落在脏空气室的下面部分中。

还可使用静电装置(例如静电滤尘器)将颗粒物质与空气流分开。在静电滤尘器中，颗粒物质带有电子电荷，并且然后通过电场作用而收集。静电滤尘器包括保持在高电压下的放电电极以及保持在相对较低电压下或接地的非放电电极。当包含颗粒的空气流流过电极时，存在于电极之间的电场起作用，以使一定百分比的经过粒子带电，并导致其聚集在非放电电极上。

发明内容

一方面，提供了一种用于燃气涡轮的进气过滤系统。该进气过滤系统包括空气室和多个安装在该空气室内部的过滤元件，其中每个过滤元件包括支撑结构。该进气过滤系统还包括多个电极，其定位在多个过滤元件的附近，其中电极耦合在电源上，电源为电极提供电压。该电压足以在电极和过滤元件之间形成静电场，并且足以从该电极产生电晕放电，其中，应用在过滤元件上的电流量为大约0.1μA/ft²至大约15μA/ft²。

在另一实施例中，提供了一种燃气涡轮装置，其包括压缩机、联接在压缩机上的进气口、联接在压缩机上的燃烧室、联接在燃烧室上的涡轮、联接在涡轮上的排气管道、联接在进气口上的空气室、以及定位在所述空气室中的空气过滤系统，该空气过滤系统包括多个安装在空气室内部的过滤元件，其中每个过滤元件包括支撑结构。该进气过滤系统还包括多个电极，其定位在多个过滤元件的附近，其中电极耦合在电源上，电源为电极提供电压。该电压足以在电极和过滤元件之间形成静电场，并且足以从电极产生电晕放电，其中，应用在过滤元件上的电流量为大约0.1μA/ft²至大约15μA/ft²。

附图说明

图1是一种示例性燃气涡轮发动机组件的示意图。

图2是根据本发明一个实施例的图1中所示的气室的示意图。

图3是根据本发明另一实施例的图1中所示的气室的示意图。

图4显示了有和没有应用电场的情况下测量的粒子除去效率的曲线图。

图5是过滤阻力(filter drag)相对于所应用电场的电流密度的曲线图。

零部件清单