專利名稱：脈沖過濾裝置的制作方法
技術領域：
本說明書所公開的主題涉及脈沖過濾裝置，并且更具體地，涉及使用氮氣的脈沖過濾裝置。
背景技術：
傳統(tǒng)的脈沖過濾器通常使用燃氣渦輪機壓縮機排放空氣的一部分作為脈動流體以用于清潔相對于壓縮機布置在上游處的過濾器殼體的過濾器元件。壓縮空氣從燃氣渦輪機壓縮機被提取并且通過空氣處理單元(APU)，空氣處理單元(APU)用于改進壓縮空氣的質量。然而，就對APU部件的需要和與壓縮空氣相關聯(lián)的 能量損失而論，該配置是高成本的設計。此外，由于與排出壓縮空氣相關聯(lián)的高成本，脈動頻率通常較低。

發(fā)明內容
根據本發(fā)明的一個方面，提供一種電廠的脈沖過濾裝置，該脈沖過濾裝置包括空氣分離單元(ASU)和燃氣渦輪發(fā)動機。該裝置包括用于將流體從ASU傳輸至燃氣渦輪發(fā)動機燃燒器的管道以及龍頭(tap)。龍頭包括流體聯(lián)接至管道的第一端部、第二端部以及流體插入在第一端部與第二端部之間的主構件，第二端部與第一端部相對并且流體聯(lián)接至相對于燃氣渦輪發(fā)動機的壓縮機布置在上游處的過濾器殼體的部件。該龍頭構造成從管道排出流體并且將排出的流體傳輸至過濾器殼體的部件。進一步的，所述裝置進一步包括沿所述管道串聯(lián)布置的第一中冷器和第二中冷器。進一步的，所述龍頭構造成從相對于所述第一中冷器位于下游處的所述管道排出流體。進一步的，從所述管道排出的流體包括氮氣(N2)。進一步的，所述裝置進一步包括積聚單元，所述積聚單元沿所述龍頭可操作地布置，從而使氮氣積聚在其中，以用于將氮氣供給至所述過濾器殼體。進一步的，所述積聚單元在不能獲得預定量的流體時將氮氣供給至所述過濾器殼體，以用于從所述管道排出。進一步的，所述過濾器殼體的所述部件包括殼體結構，所述殼體結構包括管板，所述管板中形成有開口，所述管板在所述殼體結構內限定第一室和第二室；過濾器元件的陣列，所述過濾器元件的陣列布置在管板開口中，以對從所述第一室流向所述第二室的空氣進行過濾；以及吹管的陣列，所述吹管的陣列分別對應于所述過濾器元件的陣列，所述吹管的陣列均聯(lián)接至所述龍頭，以將流體供給至所述過濾器元件的陣列中的每一個所述過濾器元件。進一步的，所述過濾器殼體進一步包括壓縮空氣歧管，所述壓縮空氣歧管聯(lián)接至所述吹管的陣列中的每一個所述吹管，以將壓縮空氣供給至所述吹管的陣列；以及歧管閥組件，所述歧管閥組件用于獨立地控制供給至所述吹管的陣列中的每一個所述吹管的壓縮空氣。根據本發(fā)明的另一個方面，提供一種包括脈沖過濾裝置的電廠并且該脈沖過濾裝置包括空氣分離單元(ASU);燃氣渦輪發(fā)動機，燃氣渦輪發(fā)動機包括用于壓縮進入空氣的壓縮機、用于燃燒經過壓縮的進入空氣和燃料的燃燒器以及渦輪分段，渦輪分段能夠接收燃燒產物以用于發(fā)電操作；管道，流體通過管道從ASU傳輸至燃燒器；以及龍頭，龍頭包括 流體聯(lián)接至管道的第一端部、第二端部以及流體插入在第一端部與第二端部之間的主構件，第二端部與第一端部相對并且流體聯(lián)接至相對于壓縮機布置在上游處的過濾器殼體的部件，該龍頭構造成從管道排出流體并且將排出的流體傳輸至過濾器殼體的部件。進一步的，所述電廠進一步包括沿所述管道串聯(lián)布置的第一中冷器和第二中冷器。進一步的，所述龍頭構造成從相對于所述第一中冷器位于下游處的所述管道排出流體。進一步的，從所述管道排出的流體包括氮氣(N2)。進一步的，所述電廠進一步包括積聚單元，所述積聚單元沿所述龍頭布置，從而使氮氣積聚在其中，以用于將氮氣供給至所述過濾器殼體。進一步的，所述積聚單元在不能獲得預定量的流體時將氮氣供給至所述過濾器殼體，以用于從所述管道排出。進一步的，所述過濾器殼體的所述部件包括殼體結構，所述殼體結構包括管板，所述管板中形成有開口，所述管板在所述殼體結構內限定第一室和第二室；過濾器元件的陣列，所述過濾器元件的陣列布置在管板開口中，以對從所述第一室流向所述第二室的空氣進行過濾；以及吹管的陣列，所述吹管的陣列分別對應于所述過濾器元件的陣列，所述吹管的陣列均聯(lián)接至所述龍頭，以將流體供給至所述過濾器元件的陣列中的每一個所述過濾器元件。進一步的，所述過濾器殼體進一步包括壓縮空氣歧管，所述壓縮空氣歧管聯(lián)接至所述吹管的陣列中的每一個所述吹管，以將壓縮空氣供給至所述吹管的陣列；以及歧管閥組件，所述歧管閥組件用于獨立地控制供給至所述吹管的陣列中的每一個所述吹管的壓縮空氣。根據本發(fā)明的又一個方面，提供一種操作電廠的方法并且該方法包括以下步驟沿管道將包括氮氣的流體從空氣分離單元傳輸至燃氣渦輪發(fā)動機的燃燒器；從管道排出一定量的流體；以及將該一定量的排出流體傳輸至相對于燃氣渦輪發(fā)動機布置在上游處的過濾器殼體。進一步的，所述方法進一步包括在沿所述管道串聯(lián)布置的第一中冷器和第二中冷器處對流體進行冷卻，其中，排出包括從相對于所述第一中冷器位于下游處的管道排出所述一定量的流體。進一步的，所述方法進一步包括在積聚單元中積聚氮氣；以及將積聚的氮氣供給至所述過濾器殼體。進一步的，所述方法進一步包括控制所述一定量的排出流體在所述過濾器殼體中的分布。通過以下結合附圖的描述，這些以及其它的優(yōu)點和特征將變得更加顯而易見。


權利要求中特別指出并且明確要求保護本發(fā)明的主題。通過以下結合附圖的詳細描述，本發(fā)明的上述和其它的特征以及優(yōu)點是顯而易見的，在附圖中
唯一的附圖是包括脈沖過濾裝置的電廠的示意圖。參照附圖并通過示例，具體實施方式
解釋本發(fā)明的實施例以及優(yōu)點和特征。附圖標記列表過濾器殼體70電廠10 殼體結構71脈沖過濾裝置20 管板72空氣分離單元(ASU) 30 第一、污染空氣室73燃氣渦輪發(fā)電機 40 第二、清潔空氣室74壓縮機41 過濾器元件75燃燒器42 25吹管76渦輪分段43 壓縮空氣歧管77管道50 歧管閥組件78龍頭60 第一中冷器和第二中冷器80，第一端部60 181第二端部602 積聚單元90主構件60具體實施例方式參照唯一的附圖，其提供電廠10的一部分并且電廠10例如可以是內部氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)電廠。電廠10包括脈沖過濾裝置20，可以通過脈沖過濾裝置20清潔電廠10的過濾器元件。脈沖過濾裝置20包括空氣分離單元(ASU) 30，空氣和其它顆粒物的供給被提供到空氣分離單元(ASU) 30中并且從空氣分離單元(ASU) 30輸出流體的供給。該流體可以包括氮氣(N2)。脈沖過濾裝置20進一步包括燃氣渦輪發(fā)動機40。燃氣渦輪發(fā)動機40包括用于對進入空氣進行壓縮的壓縮機41，已經通過電廠10的過濾器元件對所述進入空氣進行了過濾(如將在下文描述的)；用于對經過壓縮的進入空氣和供給的燃料進行燃燒的燃燒器42 ;以及渦輪分段43，渦輪分段43能夠接收燃燒產物以用于發(fā)電操作。脈沖過濾裝置20進一步包括管道50，來自ASU30的流體輸出(即，氮氣)通過管道50從ASU30傳輸至燃燒器42、龍頭60和過濾器殼體70。龍頭60包括第一端部601，第一端部601流體聯(lián)接至管道50 ;與第一端部601相對的第二端部602，第二端部602流體聯(lián)接至過濾器殼體70的部件(如將在下文描述的)；以及主構件603，主構件603流體插入在第一端部601與第二端部602之間。龍頭60構造成從位于第一端部601處的管道50排出一定量的流體并且沿主構件603和第二端部602將該一定量的流體傳輸至過濾器殼體70。過濾器殼體70相對于壓縮機41布置在上游處，以對進入空氣進行過濾和清潔。至少第一傳熱元件和第二傳熱元件(例如第一中冷器(intercooler) 80和第二中冷器81)可以與沿管道50可操作地布置的一組壓縮機串聯(lián)地布置，以對從ASU30傳輸至燃燒器42的流體進行冷卻。根據實施例，龍頭60的第一端部601構造成從相對于第一中冷器80位于下游處并且相對于第二中冷器81位于上游處的管道50排出流體。此外，積聚單元(Accumulation unit) 90可以沿龍頭60的第一端部601、第二端部602或主構件603中的任何一個布置，以使氮氣積聚在其中，使得積聚的氮氣能夠被供給至過濾器殼體70并且如果需要的話用作后備系統(tǒng)。根據實施例，積聚單元90在不能獲得預定量的流體時向過濾器殼體70供給氮氣，以用于從管道50排出，并且為此目的，積聚單元90具有的尺寸可以用于實現(xiàn)達到大約5天或更多天的氮氣供給。過濾器殼體70的部件包括殼體結構71，殼體結構71包括其中形成有開口的管板(Tubesheet) 72。管板72延伸通過殼體結構71，以在殼體結構71內限定第一、污染空氣室73和第二、清潔空氣室74。過濾器殼體70進一步包括過濾器元件75的陣列和吹管76的陣列。每個過濾器元件75都布置在管板72的開口中的一個相應開口中，以對從第一室73流向第二室74的空氣進行過濾，由此使經過過濾的空氣能夠繼續(xù)進入壓縮機41。每個吹 管76都分別對應于過濾器元件75中的一個過濾器元件75并且聯(lián)接至龍頭60的第二端部602。因此每個吹管76都構造成將從管道50排出的流體供給至過濾器元件75中的一個相應的過濾器元件75。過濾器殼體70還進一步包括壓縮空氣歧管77和歧管閥組件78。壓縮空氣歧管77聯(lián)接至每個吹管76并且因此構造成將壓縮空氣供給至吹管76。歧管閥組件78獨立地控制供給至每個吹管76的壓縮空氣，使得每個過濾器元件75都能夠被單獨清潔或者根據預定清潔算法進行清潔。通過該結構，從管道50排出的流體和/或積聚單元90中積聚的氮氣以及通過壓縮空氣歧管77供給的壓縮空氣以高速被噴射到過濾器元件75中。因此從過濾器介質去除已經收集在過濾器元件75的過濾器介質上的粉塵顆粒和/或其它顆粒物，使得能夠實現(xiàn)對進入壓縮機41的進入空氣的過濾。盡管已經僅結合數(shù)量有限的實施例對本發(fā)明進行了詳細描述，但是應當易于理解，本發(fā)明并不限于這種所公開的實施例。相反，能夠將本發(fā)明修改成結合到目前為止雖未進行描述但是其與本發(fā)明的精神和范圍相符合的任何數(shù)量的改型、變型、替代或等同布置。此外，盡管已經對本發(fā)明的各種實施例進行了描述，但是應當理解，本發(fā)明的各個方面可以僅包括所述實施例中的一些。因此，本發(fā)明并不受到上文的描述的限制，而是僅僅由所附權利要求的范圍進行限定。
權利要求
1.一種電廠(10)的脈沖過濾裝置(20)，其包括空氣分離單元(ASU) (30)和燃氣渦輪發(fā)動機(40)，所述裝置(20)包括 管道(50)，所述管道(50)將流體從所述ASU (30)傳輸至所述燃氣渦輪發(fā)動機(40)的燃燒器(42);以及 龍頭(60)，所述龍頭￠0)包括流體聯(lián)接至所述管道(50)的第一端部￠01)、第二端部(602)以及流體插入在所述第一端部(601)與所述第二端部(602)之間的主構件￠03)，所述第二端部(602)與所述第一端部(601)相對并且流體聯(lián)接至相對于所述燃氣渦輪發(fā)動機(40)的壓縮機(41)布置在上游的過濾器殼體(70)的部件； 所述龍頭￠0)構造成從所述管道(50)排出流體并且將排出的流體傳輸至所述過濾器殼體(70)的所述部件。
2.根據權利要求I所述的裝置(20)，其特征在于，所述裝置(20)進一步包括沿所述管道(50)串聯(lián)布置的第一中冷器(80)和第二中冷器(81)。
3.根據權利要求2所述的裝置(20)，其特征在于，所述龍頭(60)構造成從相對于所述第一中冷器(80)位于下游的所述管道(50)排出流體。
4.根據權利要求I所述的裝置(20)，其特征在于，從所述管道(50)排出的流體包括氮氣(N2)。
5.根據權利要求I所述的裝置(20)，其特征在于，所述裝置(20)進一步包括積聚單元(90)，所述積聚單元(90)沿所述龍頭￠0)可操作地布置，從而使氮氣積聚在其中，以用于將氮氣供給至所述過濾器殼體(70)。
6.根據權利要求5所述的裝置(20)，其特征在于，所述積聚單元(90)在不能獲得預定量的流體時將氮氣供給至所述過濾器殼體(70)，以用于從所述管道(50)排出。
7.根據權利要求I所述的裝置(20)，其特征在于，所述過濾器殼體(70)的所述部件包括 殼體結構(71)，所述殼體結構(71)包括管板(72)，所述管板(72)中形成有開口，所述管板(72)在所述殼體結構(71)內限定第一室(73)和第二室(74)； 過濾器元件(75)的陣列，所述過濾器元件(75)的陣列布置在管板開口中，以對從所述第一室(73)流向所述第二室(74)的空氣進行過濾；以及 吹管(76)的陣列，所述吹管(76)的陣列分別對應于所述過濾器元件(75)的陣列，所述吹管(76)的陣列均聯(lián)接至所述龍頭(60)，以將流體供給至所述過濾器元件(75)的陣列中的每一個所述過濾器元件(75)。
8.根據權利要求7所述的裝置(20)，其特征在于，所述過濾器殼體(70)進一步包括 壓縮空氣歧管(77)，所述壓縮空氣歧管(77)聯(lián)接至所述吹管(76)的陣列中的每一個所述吹管(76)，以將壓縮空氣供給至所述吹管(76)的陣列；以及 歧管閥組件(78)，所述歧管閥組件(78)用于獨立地控制將壓縮空氣供給至所述吹管(76)的陣列中的每一個所述吹管(76)。
9.一種電廠(10)，所述電廠(10)包括脈沖過濾裝置(20)，所述脈沖過濾裝置(20)包括 空氣分離單元(ASU) (30)； 燃氣渦輪發(fā)動機(40)，所述燃氣渦輪發(fā)動機(40)包括壓縮進入空氣的壓縮機(41)、燃燒經過壓縮的進入空氣和燃料的燃燒器(42)以及渦輪分段(43)，所述渦輪分段(43)能夠接收燃燒產物以用于發(fā)電操作；管道(50)，流體通過所述管道(50)從所述ASU (30)傳輸至所述燃燒器(42);以及龍頭(60)，所述龍頭￠0)包括流體聯(lián)接至所述管道(50)的第一端部￠01)、第二端部(602)以及流體插入在所述第一端部(601)與所述第二端部(602)之間的主構件￠03)，所述第二端部(602)與所述第一端部(601)相對并且流體聯(lián)接至相對于所述壓縮機(41)布置在上游的過濾器殼體(70)的部件， 所述龍頭￠0)構造成從所述管道(50)排出流體并且將排出的流體傳輸至所述過濾器殼體(70)的所述部件。
10.根據權利要求9所述的電廠(10)，其特征在于，所述電廠(10)進一步包括沿所述管道(50)串聯(lián)布置的第一中冷器(80)和第二中冷器(81)?！?br> 全文摘要
本發(fā)明提供脈沖過濾裝置(20)，該脈沖過濾裝置(20)包括空氣分離單元(ASU)(30)和燃氣渦輪發(fā)動機(40)。該裝置(20)包括將流體從ASU(30)傳輸至燃氣渦輪發(fā)動機(40)的燃燒器(42)的管道(50)以及龍頭(60)。龍頭(60)包括流體聯(lián)接至管道(50)的第一端部(601)、第二端部(602)以及流體插入在第一端部(601)與第二端部(602)之間的主構件(603)，第二端部(602)與第一端部(601)相對并且流體聯(lián)接至相對于燃氣渦輪發(fā)動機(40)的壓縮機(41)布置在上游的過濾器殼體(70)的部件。龍頭(60)構造成從管道(50)排出流體并且將排出的流體傳輸至過濾器殼體(70)的部件。
文檔編號F02C7/05GK102953827SQ20121030584
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權日2011年8月26日
發(fā)明者R.薩哈, R.J.基拉, P.S.拉杰什 申請人:通用電氣公司