离子瀑净化装置及燃气轮机进气系统

技术领域

本申请涉及燃气轮机，特别是涉及一种离子瀑净化装置及燃气轮机进气系统。

背景技术

燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。而燃气轮机进气过滤系统的作用：过滤掉空气中的污染物，如灰尘、微粒、盐分、水滴等，让干净的空气从“进气系统”进入燃气轮机，保证燃气轮发电机组的安全可靠运行。如果过滤系统过滤质量不好，会出现堵塞，进而会减少燃气轮机的进气量，降低燃气轮发电机组的输出功率和热效率。如果过滤系统过滤能力差(弱)，空气中的灰尘或颗粒就会进入燃气轮机，使压气机叶片脏污而增加机组运行的功率消耗，降低了燃气轮发电机组的输出功率，同时也增加了压气机叶片水洗的次数，影响燃气轮发电机组的发电时间。此外，进气中的灰尘等微粒还会对燃气轮机的压气机叶片造成冲击性损害，实验表明20μm的颗粒能引起叶片的明显磨蚀，甚至引起压气机的喘振，严重地影响机组性能和安全运行，缩短其使用寿命。

目前燃气轮机进气过滤系统大都采用普通的板式过滤器、袋式过滤器或带有脉冲反吹自清洗功能的筒式自清洁过滤器。普通的板式过滤器、袋式过滤器的滤网一般分为初效、中效和高效三级。初效滤网1-3个月更换一次。中效滤网3-6个月更换一次。高效滤网6-12个月更换一次。材质一般为PP滤纸、玻璃纤维、熔喷无纺布等材质，为微孔结构，孔的大小决定了过滤颗粒物的大小。筒式自清洁过滤器与普通的板式过滤器、袋式过滤器相比，主要是利用压缩空气对过滤元件进行反吹、进而达到清洗滤网的目的，延长了滤网的寿命，约1-2年更换一次(视空气湿度不同而不同)。

现有的过滤系统均存在的问题是：一方面，随着使用时间增长其性能逐渐衰减，越来越低，直至更换滤网，不仅影响工作效率，还造成二次污染。另一方面，因受空气湿度影响，容易造成糊袋，视程度不同或导致效率下降或导致停机。

发明内容

本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种离子瀑净化装置，安装在燃气轮机进气系统的前端，包括：

连接壳体；

若干个离子瀑室，同向布置在所述连接壳体内，每一离子瀑室由对应的离子筒壁围合成两端开口的筒体，每一离子瀑室的一端为进气端、另一端为出气端，每一离子瀑室中对应安装有离子瀑发射器，每一离子瀑发射器包括金属杆及连接在金属杆上的若干金属针，每一离子瀑室中的金属杆与金属针通高电压，每一离子瀑室中离子筒壁接地，使得每一离子瀑室中金属针与离子筒壁之间形成电势差；

离子瀑室绝缘端子，对应设置在所述若干个离子瀑室的两侧处；

收集器，安装在所述连接壳体中，并位于若干个离子瀑室的出气端处；和

收集器绝缘端子，对应设置在所述收集器的两侧处；

其中，在污染的气体由所述进气端穿过对应的离子瀑室时，对应的金属针释放负离子形成强大的离子场将气体中的污染物推送到对应的离子筒壁处进行收集，气体再经过所述收集器以收集气体中剩余的颗粒物。

可选地，每一离子瀑发射器中的若干金属针与对应的金属杆呈垂直叠加布置，形成多层金属针结构。

可选地，每层的金属针呈十字交叉状。

可选地，所述离子瀑室的数量为三个。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种燃气轮机进气系统，包括所述的离子瀑净化装置，还包括进气管道，所述离子瀑净化装置安装在所述进气系统的前端，以使净化后的气体进入所述燃气轮机。

可选地，所述的燃气轮机进气系统还包括进气管道，连接在所述收集器处。

可选地，所述的燃气轮机进气系统还包括抽气加热器，安装在所述进气管道处。

可选地，所述的燃气轮机进气系统还包括拦污栅，安装在所述进气管道中。

可选地，所述的燃气轮机进气系统所述进气管道处设有人孔及对应的人孔门。

可选地，所述的燃气轮机进气系统所述进气管道中靠近所述收集器处设有消音器。

本申请离子瀑净化装置及燃气轮机进气系统，通电压的金属针与接地的离子筒壁之间形成电势差，当气体进入离子瀑室时，金属针释放的数十亿负离子形成强大的离子场将污染物瞬间推送到收集壁。离子筒壁收集到的颗粒物大小范围从0.0025微米的纳米级颗粒物开始，可以实现颗粒物的高效净化。本申请的离子瀑净化装置，具有纳米级的除尘级别，99％以上的净化效率，效率恒定，耐高温、耐湿，核心除尘部件无须更换、次生污染小、寿命长，可全自动清洗维护的优点。本申请无滤芯，不存在糊袋问题。

根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本申请一个实施例的离子瀑净化装置的示意性立体图；

图2是图1所示离子瀑净化装置中的剖切线A-A截取的示意性剖视图；

图3是图1的示意性俯视图；

图4是图1所示离子瀑净化装置安装状态的示意性结构图。

图中各符号表示含义如下：

100离子瀑净化装置，

1连接壳体，

10离子瀑室，

11离子筒壁，12离子瀑发射器，13金属杆，14金属针，

20离子瀑室绝缘端子，

30收集器，

40收集器绝缘端子，

50进气管道，

51抽气加热器，52拦污栅，53人孔门，54消音器。

具体实施方式

图1是根据本申请一个实施例的离子瀑净化装置的示意性立体图。图2是图1所示离子瀑净化装置中的剖切线A-A截取的示意性剖视图。图3是图1的示意性俯视图。图4是图1所示离子瀑净化装置安装状态的示意性结构图。

如图1所示，还可参见图2-4，本实施例，提供了一种离子瀑净化装置100，安装在燃气轮机进气系统的前端，包括：连接壳体1，设置在连接壳体1中的若干个离子瀑室10及收集器30，以及离子瀑室绝缘端子20和收集器绝缘端子40。若干个离子瀑室10同向布置在连接壳体1中。每一离子瀑室10由对应的离子筒壁11围合成两端开口的筒体。每一离子瀑室10的一端为进气端，另一端为出气端。本例中，离子瀑室10面向读者的一端为进气端。每一离子瀑室10中对应安装有离子瀑发射器12。优选地，离子瀑发射器12安装在离子瀑室10的中心位置处。每一离子瀑发射器12包括金属杆13及连接在金属杆13上的若干金属针14。配置成通过电路为每一离子瀑室10中金属杆13、金属针14通高压电。每一离子瀑室10中离子筒壁11接地。进而使得每一离子瀑室10中金属针14与离子筒壁11之间形成电势差。离子瀑室绝缘端子20对应设置在所述若干个离子瀑室10的两侧处。收集器30安装在连接壳体1中，并位于若干个离子瀑室10的出气端处。收集器30的两端开口。其中，在污染的气体由所述离子瀑室10的进气端穿过对应的离子瀑室10时，对应的金属针14释放负离子形成强大的离子场将气体中的污染物推送到对应的离子筒壁11处进行收集，气体再经过所述收集器30以收集气体中剩余的颗粒物。

离子瀑技术是在离子瀑室10内释放大量离子，形成高度定向运动。空气进入到燃气轮机进气系统后，首先进入离子瀑室10，金属针14释放的数十亿负离子形成强大的离子场将污染物瞬间推送到收集壁。即颗粒物被负电级激发出来的高速运动的负离子瞬间推送到离子筒壁11上。离子筒壁11收集到的颗粒物大小范围从0.0025微米的纳米级颗粒物开始，可以实现颗粒物的高效净化。离子瀑净化装置100后方的收集器30，会将剩余的颗粒物收集，洁净空气被排出，进入到燃气轮机。

综上，本申请离子瀑净化装置100，具有纳米级的除尘级别，达到99％以上的净化效率，且效率恒定，耐高温、耐湿，核心除尘部件无须更换、次生污染小、寿命长，可全自动清洗维护的优点。本申请无滤芯，不存在糊袋问题。

本申请使用的离子瀑技术在火电、钢铁、磨料模具行业完成了中试试验，在钢铁行业轧钢、竖炉等工业项目上得到了成功应用，烟尘排放浓度达到5mg/m3，甚至更低。故而本申请是工业行业各类用户解决空气净化的、性价比较高的有效手段。

更具体地，每一离子瀑发射器12中的若干金属针14与对应的金属杆13呈垂直叠加布置，形成多层金属针14结构。

进一步地，每层的金属针14呈十字交叉状。

优选地，所述离子瀑室10的数量为三个。当然在其他实施例中，所述离子瀑室10的数量为还可以是二个、四个、五个、六个等其他数量，具体视过滤气体的量而定。

参见图4，本实施例还提供了一种燃气轮机进气系统，包括上述实施例中所述的离子瀑净化装置100及进气管道50，所述离子瀑净化装置100安装在所述进气系统的前端，以使净化后的气体进入所述燃气轮机。本实施例中，离子瀑净化装置100与上述实施例相同，针对离子瀑净化装置100的具体结构本实施例不再赘述。

进一步地，本实施例中，如图4所示，所述离子瀑净化装置100的数量为可以是多个。多个离子瀑净化装置100可纵向和/或横向排列。具体根据净化气体的量确定离子瀑净化装置100的数量，根据进气系统空气室的大小排列离子瀑净化装置100。

本申请的燃气轮机进气系统包括所述离子瀑净化装置100，通电压的金属针14与接地的离子筒壁11之间形成电势差，当气体进入离子瀑室10时，金属针14释放的数十亿负离子形成强大的离子场将污染物瞬间推送到收集壁。离子筒壁11收集到的颗粒物大小范围从0.0025微米的纳米级颗粒物开始，可以实现颗粒物的高效净化。本申请的离子瀑净化装置100，具有纳米级的除尘级别，99％以上的净化效率，效率恒定，耐高温、耐湿，核心除尘部件无须更换、次生污染小、寿命长，可全自动清洗维护的优点。

进一步地，所述的燃气轮机进气系统还包括抽气加热器50，安装在所述进气管道50处，以加热气体。

进一步地，所述的燃气轮机进气系统还包括拦污栅52，安装在所述进气管道50中，以进一步过滤气体。更具体地，本实施例中，设置两道拦污栅52。两道拦污栅52位于抽气加热器50的后方。

进一步地，所述的燃气轮机进气系统所述进气管道50处设有人孔及对应的人孔门53，以方便检修。本实施例中，人孔位于两道拦污栅52的后方。

进一步地，所述的燃气轮机进气系统所述进气管道50中靠近所述收集器30处设有消音器54，以消除噪音。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。