(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンエンジンアセンブリで使用するためのろ過システムであって、
吸気の流れと流体連通する有孔管のアレイであり、前記有孔管が前記吸気の流れの方向に対して直交する方向に沿って配置されているアレイであり、各有孔管が固体入口と固体出口とを含む前記有孔管のアレイであり、前記ガスタービンエンジンアセンブリの少なくとも一部の吸気が、前記有孔管を通過することなく前記有孔管のアレイの各々の外側の周りを循環のみするように配置されている前記有孔管のアレイであって、前記少なくとも一部の吸気が、前記ろ過システムを通過するとき、前記有孔管を通過することなく前記ガスタービンエンジンアセンブリを通過する、前記有孔管のアレイと、
前記固体入口と流体連通して結合され、前記アレイ内の各有孔管を介して収着剤を導くように構成された供給ラインを含む固体供給システムと、を備え、
前記収着剤は、前記吸気の流れに巻き込まれたガス状汚染物質を除去するように構成されている、
システム。
【請求項２】
前記固体出口と流体連通して結合され、前記有孔管のアレイから使用済みの収着剤を受け取るように構成されたリサイクルラインと、
前記リサイクルラインと流体連通して結合されたヒータであって、当該ヒータが前記使用済みの収着剤を再生するように構成されているヒータと、を備える、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ヒータは、前記使用済みの収着剤が再生されるときに、汚染物質に富む排気ガスの流れを前記吸気の流れから遠ざけるように構成された出口を備える、
請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記固体供給システムは、前記使用済みの収着剤の再生速度に少なくとも部分的に基づいた流速で前記有孔管の前記アレイを介して前記収着剤を導くように構成されている、
請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記固体供給システムは、前記収着剤の吸着能力に少なくとも部分的に基づいた流速で収着剤を前記有孔管の前記アレイを介して導くように構成されている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記固体供給システムは、前記有孔管の前記アレイを介して収着剤の実質的に連続的な流れを導くように構成される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記固体供給システムは、前記吸気の特性の関数として選択された収着剤を導くように構成される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記収着剤は、炭素系物質、カルシウム系物質、及びデシカント材のうちの少なくとも１つを含む、
請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記有孔管の前記アレイにおける上流及び下流の前記吸気のパラメータを監視するための監視装置を備える、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記監視装置は、第１のモニタと第２のモニタとコントローラとを含み、前記第１及び第２のモニタは、前記コントローラに動作可能に接続されている、
請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記第１のモニタは、前記吸気の流れに対して前記有孔管のアレイの上流にあり、前記第２のモニタは、前記吸気の流れに対して前記有孔管のアレイの下流にある、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１及び第２のモニタのうちの少なくとも１つは、水晶振動子マイクロバランスを備える、
請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
フィルタハウスを備え、前記フィルタハウスは、
吸気の流れと流体連通する有孔管のアレイであり、前記有孔管が前記吸気の流れの方向に対して直交する方向に沿って配置されているアレイであり、各有孔管が固体入口と固体出口とを含む前記有孔管のアレイであり、前記ガスタービンエンジンアセンブリの少なくとも一部の吸気が、前記有孔管を通過することなく前記有孔管のアレイの各々の外側の周りを循環のみするように配置されている前記有孔管のアレイであって、前記少なくとも一部の吸気が、前記ろ過システムを通過するとき、前記有孔管を通過することなく前記ガスタービンエンジンアセンブリを通過する、前記有孔管のアレイと、
固体入口と流体連通して結合され、アレイ内の各有孔管を介して収着剤を導くように構成された供給ラインを備える固体供給システムであって、前記収着剤は、前記フィルタハウスの出口に結合されたダクト内の前記吸気の流れに巻き込まれたガス状汚染物質を除去するように構成され、前記ダクトは、そこから下流側の前記吸気の流れを導くように構成されている、固体供給システムと、
有孔管のアレイから上流及び下流の前記吸気のパラメータを監視するための監視装置であって、当該監視装置は、前記監視されたパラメータに基づいて前記収着剤の再循環、再生、及び置換の頻度の少なくとも１つを変化させるように動作可能である監視装置と、を備える、
ガスタービンエンジンアセンブリ。
【請求項１４】
前記フィルタハウスは、前記吸気の流れに同伴される固体汚染物質を除去するように構成されたフィルタアセンブリを備える、
請求項１３に記載のアセンブリ。
【請求項１５】
前記フィルタアセンブリは、前記有孔管のアレイの上流又は下流の一方である、
請求項１４に記載のアセンブリ。
【請求項１６】
前記フィルタアセンブリは、ＥＮ１８２２及びＥＮ７７９の少なくとも１つにしたがって測定された少なくとも１つの高効率フィルタ要素を備える、
請求項１４に記載のアセンブリ。
【請求項１７】
前記固体供給システムは、
前記固体出口と流体連通して結合され、前記有孔管のアレイから使用済みの収着剤を受け取るように構成されたリサイクルラインと、
前記リサイクルラインと流体連通して結合されたヒータであって、当該ヒータが前記使用済みの収着剤を再生するように構成されているヒータと、を備えた、
請求項１３に記載のアセンブリ。
【請求項１８】
前記使用済みの収着剤が再生されるときに、汚染物質に富んだ排気ガスの流れが前記吸気の流れから離れるように導かれるように、前記ヒータは、前記フィルタハウスから離れて配置されている、
請求項１７に記載のアセンブリ。
【請求項１９】
前記固体供給システムは、前記使用済みの収着剤の再生速度に少なくとも部分的に基づいた流速で前記有孔管のアレイを介して収着剤を導くように構成されている、
請求項１７に記載のアセンブリ。
【請求項２０】
前記固体供給システムは、前記収着剤の吸着能力に少なくとも部分的に基づいた流速で収着剤を前記有孔管の前記アレイを介して導くように構成されている、
請求項１３に記載のアセンブリ。
【請求項２１】
ガスタービンアセンブリに使用されるろ過システムを組み立てる方法であって、
それぞれが固体入口及び固体出口を含む有孔管のアレイを提供するステップであって、前記有孔管のアレイは、吸気の流れと流体連通するように構成され、前記有孔管が前記吸気の流れの方向に対して直交する方向に沿って配置され、前記有孔管のアレイは、前記ガスタービンエンジンアセンブリの少なくとも一部の吸気が、前記有孔管を通過することなく前記有孔管のアレイの各々の外側の周りを循環のみするように配置され、前記少なくとも一部の吸気が、前記ろ過システムを通過するとき、前記有孔管を通過することなく前記ガスタービンエンジンアセンブリを通過する、ステップと、
固体供給システムの供給ラインを前記固体入口と流体連通して結合するステップであって、前記固体供給システムは、前記アレイ内の各有孔管を介して収着剤を導くように構成され、前記収着剤は、前記吸気の流れに同伴されるガス状汚染物質を除去するように構成されるステップと、
を含む方法。
【請求項２２】
前記有孔管のアレイの下流にフィルタアセンブリを配置するステップであって、前記フィルタアセンブリは、前記吸気の流れに同伴される固体汚染物質を除去するように構成されるステップを含む、
請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記固体出口と流体連通して結合されたリサイクルラインを結合するステップであって、前記リサイクルラインは、使用済みの収着剤を前記有孔管のアレイから受け取るように構成されるステップと、
ヒータを前記リサイクルラインと流体連通して結合するステップであって、前記ヒータは、前記使用済みの収着剤を再生するように構成されるステップと、を含む、
請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記使用済みの収着剤が再生されるときに、そこを介して流れる汚染物質に富む排気ガスの流れが前記吸気の流れから排出されるように、前記ヒータに画定された出口を配向するステップを含む、
請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記有孔管のアレイに近接して監視装置を配置するステップを含む、
請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、ガスタービンエンジンに関し、より詳細には、収着剤の再生、及びガスタービンエンジンのろ過システムでの使用のためのリサイクルシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンのような回転機は、発電機のための動力を生成するためにしばしば使用される。例えば、ガスタービンは、典型的には、直流関係にある、空気取入口、圧縮機、燃焼機、タービン、及びガス出口を含む作動流体路を有する。圧縮機セクション及びタービンセクションは、ハウジング内に配置された円周方向に間隔を隔てて配置された回転バケット又はブレードの少なくとも１つの列を含む。少なくともいくつかの公知のガスタービンエンジンは、コージェネレーション施設及び発電所で使用されている。
【０００３】
一般に、ガスタービンは、燃焼目的のために通常運転中に吸気を利用する。吸気は、フィルタハウスを介して圧縮機に向かって引き込まれ、圧縮機吐出空気は、燃料と混合され、燃焼機内で点火される。一般に吸気が様々な固体及びガス状汚染物質を含むので、少なくともいくつかのフィルタハウスは、吸気に伴う汚染物質を除去しやすくするろ過システムを含む。このような公知のろ過システムは、一般に、圧縮機の上流に配置された多孔質フィルタ媒体から形成されたフィルタ要素のアレイを含む。
【０００４】
少なくともいくつかの公知のフィルタ媒体は、吸気からガス状汚染物質を除去するのを容易にするためにその中に含浸された収着剤を有する。しかし、収着剤は有限の容量を有するので、一旦汚染物質で飽和すると、吸気からガス状汚染物質を除去し続けることができるように収着剤を交換する必要がある。収着剤の交換には、一般に飽和フィルタ材の交換が含まれる。このように、フィルタ媒体を交換するためにガスタービンエンジンを停止する必要があり、又は、ガスタービンエンジンの運転中に飽和フィルタ媒体を交換すると、ガスタービンエンジンによって摂取された汚染物質のスパイクが発生するだろう。
【０００５】
したがって、当該技術分野においては、上記ろ過プロセスのためのより効率的なシステム及び方法が必要である。本発明は、そのようなシステム及び方法を提供する。本発明のこれら及び他の利点並びに追加の発明的特徴は、本明細書で提供される本発明の説明から明らかになるであろう。
【発明の概要】
【０００６】
一の態様では、ガスタービンエンジンアセンブリに使用するためのろ過システムが提供される。この態様によるこのようなシステムの実施形態は、吸気の流れと流体連通する有孔管のアレイを含む。各有孔管は、固体入口及び固体出口を含む。また、このシステムは、固体供給システムと、前記固体入口と流体連通して結合され、前記アレイ内の各有孔管を介して収着剤を導くように構成された供給ラインを含む。収着剤は、吸気の流れに同伴されるガス状汚染物質を除去するように構成される。
【０００７】
また、固体供給システムは、前記固体出口と流体連通して結合され、前記有孔管のアレイから使用済みの収着剤を受け取るように構成されたリサイクルラインを含むかもしれない。また、固体供給システムは、前記リサイクルラインと流体連通するように結合されたヒータを含むかもしれない。ヒータは、使用済みの収着剤を再生するように構成される。特定の実施形態では、ヒータは、使用済みの収着剤が再生されるときに、汚染物質に富んだ排気ガスの流れを吸気の流れから遠ざけて導くように構成された出口を備える。
【０００８】
ある実施形態では、固体供給システムは、使用済みの収着剤の再生速度に少なくとも部分的に基づいた流速で、前記有孔管のアレイを介して収着剤を導くように構成される。また、固体供給システムは、収着剤の吸着容量に少なくとも部分的に基づいた流速で、前記有孔管のアレイを介して収着剤を導くように構成されるかもしれない。また、固体供給システムは、前記有孔管のアレイを介して収着剤の実質的に連続的な流れを導くように構成されるかもしれない。固体供給システムは、吸気の特性の関数として選択された収着剤を導くように構成されるかもしれない。
【０００９】
ある実施形態では、収着剤は、炭素系物質、カルシウム系物質、及びデシカント材の少なくとも１つを含むかもしれない。
【００１０】
また、システムは、有孔管のアレイの上流及び下流の吸気のパラメータを監視するための監視装置を含むかもしれない。監視装置は、第１のモニタ、第２のモニタ、及びコントローラを含むかもしれない。第１及び第２のモニタは、コントローラに動作可能に接続される。第１のモニタは、吸気の流れに対して有孔管のアレイの上流に配置されるかもしれない。第２のモニタは、吸気の流れに対して有孔管のアレイの下流に配置されるかもしれない。特定の実施形態では、第１及び第２のモニタの少なくとも１つは、水晶振動子マイクロバランスを備えることができる。
【００１１】
別の態様では、ガスタービンエンジンアセンブリが提供される。そのようなガスタービンエンジンアセンブリの実施形態は、フィルタハウスを含む。フィルタハウスは、吸気の流れと流体連通する有孔管のアレイを含む。各有孔管は、固体入口及び固体出口を含む。また、フィルタハウスは、固体入口と流体連通して結合され、アレイ内の各有孔管を介して収着剤を導くように構成された供給ラインを含む固体供給システムを含む。収着剤は、ガス状汚染物質を除去し、前記フィルタハウスの出口に結合されたダクト内の吸気の流れの中に向けられるように構成される。ダクトは、そこから下流に吸気の流れを導くように構成される。また、フィルタハウスは、有孔管のアレイの上流及び下流の吸気のパラメータを監視するための監視装置を含むかもしれない。監視装置は、前記監視されたパラメータに基づいて、前記収着剤の再循環、再生、及び置換の頻度の少なくとも１つを運ぶように動作可能である。
【００１２】
また、フィルタハウスは、固体汚染物質を除去し、吸気の流れの中に向けられるように構成されたフィルタアセンブリを含むかもしれない。フィルタアセンブリは、有孔管のアレイの下流にあるかもしれない。特定の実施形態におけるフィルタアセンブリは、ＥＮ１８２２及びＥＮ７７９の少なくとも１つにしたがって測定される少なくとも１つの高効率フィルタ要素を備えるかもしれない。
【００１３】
特定の実施形態では、また、固体供給システムは、固体出口と流体連通して結合され、使用済みの収着剤を有孔管のアレイから受け取るように構成されたリサイクルラインを含む。また、固体供給システムは、リサイクルラインと、流体連通して結合されたヒータとを含むかもしれない。ヒータは、使用済みの収着剤を再生するように構成される。特定の実施形態では、使用済みの収着剤が再生されるときに、汚染物質に富む排気ガスの流れが吸気の流れから離れるように、ヒータがフィルタハウスから離れて配置される。
【００１４】
固体供給システムは、使用済みの収着剤の再生速度に少なくとも部分的に基づいた流速で有孔管のアレイを介して収着剤を導くように構成されるかもしれない。また、固体供給システムは、収着剤の吸着容量に少なくとも部分的に基づいた流速で有孔管のアレイを介して収着剤を導くように構成されるかもしれない。
【００１５】
さらに別の態様では、ガスタービンアセンブリに使用するためのろ過システムを組み立てる方法が提供される。そのような方法の実施形態は、それぞれが固体入口及び固体出口を含む有孔管のアレイを提供するステップを含む。有孔管のアレイは、吸気の流れと流体連通するように構成される。また、本方法は、固体供給システムの供給ラインを固体入口と流体連通して結合するステップを含む。固体供給システムは、アレイ内の各有孔管を介して収着剤を導くように構成される。収着剤は、ガス状汚染物質を除去し、吸気の流れの中に向けられるように構成される。
【００１６】
ある実施形態では、本方法は、フィルタアセンブリを有孔管のアレイの下流に配置するステップも含むことができる。フィルタアセンブリは、固体汚染物質を除去し、吸気の流れの中に向けられるように構成される。また、本方法は、固体出口と流体連通して結合されたリサイクルラインを結合するステップを含むかもしれない。リサイクルラインは、有孔管のアレイから使用済みの収着剤を受け取るように構成されている。また、本方法は、リサイクルラインと流体連通しているヒータを結合するステップを含むかもしれない。ヒータは、使用済みの収着剤を再生するように構成される。また、汚染物質に富む排気ガスの流れがそこを介して導かれ、使用済みの収着剤が再生されるときに吸気の流れから離れて排出されるように、この方法は、ヒータ内に画定された出口を配向するステップを含むかもしれない。
【００１７】
特定の実施形態では、本方法は、有孔管のアレイに近接して監視装置を配置することも含むかもしれない。
【００１８】
本発明の他の態様、目的、及び利点は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明から明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を形成する添付図面は、本発明のいくつかの態様を示し、明細書と共に本発明の原理を説明する役割を果たす。
【図１】例示的なガスタービンの動力システムの概略図である。
【図２】図１に示される電力システムと共に使用され得る例示的なろ過システムの概略図である。
【図３】図２に示されるろ過システムに使用され得る例示的なフィルタアセンブリの概略図である。
【図４】図３に示され、領域４に沿った例示的な有孔管の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、特定の好ましい実施形態に関連して記載されるが、それらの実施形態に限定する意図はない。むしろ、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の趣旨及び範囲内に含まれるすべての代替、改変、及び均等なものをカバーすることが意図される。
【００２１】
本明細書に記載の実施形態は、ガスタービンエンジンアセンブリに使用するためのろ過システムに関する。例示的な実施形態では、ろ過システムは、ガスタービンエンジンアセンブリのための吸気の流れと流体連通している有孔管のアレイと、アレイと流体連通して結合された固体供給システムとを含む。より具体的には、吸気の流れに巻き込まれたガス状汚染物質は、収着剤によって吸着されるように、固体供給システムは、各有孔管を介して収着剤を流通させる。収着剤がガス状汚染物質で飽和すると、固体供給システムは、不飽和収着剤をアレイに向けて導き、飽和収着剤を収着剤再生アセンブリに向けて再循環させる。収着剤再生アセンブリは、再生プロセスの間に形成されたガス状汚染物質に富む排気ガスが吸気の流れに再び入らないように、吸気の流れから離れて配置される。このように、本明細書に記載されたシステム及び方法は、飽和収着剤の交換を容易にし、ガスタービンアセンブリの停止時間の短縮を容易にするために、不飽和収着剤を有孔管に連続的又は定期的に導くことを可能にする。
【００２２】
図１は、例示的なガスタービン動力システム１０の概略図である。例示的な実施形態では、ガスタービン動力システム１０は、直流関係においてろ過システム１２、圧縮機１６、燃焼機２０、及びタービン２４を含む。吸気５０はろ過システム１２でろ過され、ろ過された吸気１４は軸流の圧縮機１６に導かれる。吸気５０は周囲の空気温度である。圧縮空気１８は、燃焼目的のために燃料が圧縮空気１８で噴射される燃焼機２０に向けられる。高温ガス２２は、燃焼機２０から排出され、高温ガス２２の熱エネルギーが仕事に変換されるタービン２４に導かれる。作業の一部は圧縮機１６を駆動するために使用され、そのバランスは電力を発生するため発電機２８を駆動するために使用される。高温の排気ガス混合物２６は、タービン２４から排出され、大気又は熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）（図示省略）のいずれかに導かれる。
【００２３】
図２は、例示的なろ過システム１２の概略図である。例示的な実施形態では、ろ過システム１２は、フィルタハウス１００、フィルタハウス１００の入口１０４に結合されたウェザーフード１０２、及びフィルタハウス１００の出口１０８に結合された移行ダクト１０６を含む。ウェザーフード１０２は、例えば雨、雪などの悪天候やろ過システム１２に入った大きな浮遊粒子の遮断を容易にする。一実施形態では、ウェザーフード１０２は、水滴及び／又は雪片のろ過システム１２への摂取を防止するために、複数の合体したパッド（図示省略）を含むかもしれない。さらに、動作中に、移行ダクト１０６は、フィルタハウス１００の下流の吸気５０を圧縮機１６（図１に示す）に向けて導く。
【００２４】
例示的な実施形態では、フィルタハウス１００は、第１のフィルタアセンブリ１１０と、第１のフィルタアセンブリ１１０の上流にある第２のフィルタアセンブリ１１２とを含む。第１のフィルタアセンブリ１１０は、吸気５０に同伴された固体汚染物質を除去し、第２のフィルタアセンブリ１１２は、吸気５０に同伴されるガス状汚染物質を除去する。いくつかの実施形態では、第２のフィルタアセンブリ１１２は、フィルタハウス１００の動作中に腐食して吸気５０に同伴され得る収着剤を含む。このように、第１のフィルタアセンブリ１１０は、第２のフィルタアセンブリ１１２の下流にあり、腐食された収着剤がそこから下流に導かれる前に吸気５０から除去されることを可能にする。別の実施形態では、第２のフィルタアセンブリ１１２は、第１のフィルタアセンブリ１１０の下流に配置されてもよい。さらに、複数のフィルタアセンブリ１１２も利用され得るもので、各アセンブリにおいて同一又は異なる収着剤を利用するかもしれない。
【００２５】
第１のフィルタアセンブリ１１０は、管シート１１６に結合された複数のフィルタ要素１１４を含む。また、第１のフィルタアセンブリ１１０は、そこから収集された微粒子を除去するためのフィルタ要素１１４に向けて清浄空気（図示省略）の流れを定期的に導き、パルスクリーニングシステム１１８を含む。より具体的には、パルス洗浄システム１１８は、その上の固体汚染物質の蓄積によって引き起こされるフィルタ要素１１４にわたる圧力降下の低減を容易にするために、洗浄空気をフィルタ要素１１４に向けて導く複数の洗浄ノズル１２０を含む。いくつかの実施形態では、フィルタ素子１１４は、高効率フィルタである。本明細書で使用される「高効率フィルタ」という用語は、ＥＮ１８２２（２００９）及びＥＮ７７９（２０１１）の少なくとも１つにしたがって測定され得るフィルタを意味する。他の実施形態では、第１のフィルタアセンブリは、上述したキャニスタパルスタイプとは異なるろ過方法を包含するかもしれず、実際にはバリア静的フィルタタイプのシステムであるかもしれない。
【００２６】
図３は、ろ過システム１２（図２に示す）に使用され得る第２のフィルタアセンブリ１１２の概略図であり、図４は、領域４に沿った有孔管１２２の拡大断面図である。例示的な実施形態では、第２のフィルタアセンブリ１１２は、吸気５０の流れと流体連通している有孔管１２２のアレイ１２４を含む。各有孔管１２２は、固体入口１２６及び固体出口１２８を含む。また、第２のフィルタアセンブリ１１２は、アレイ１２４と流体連通して結合された固体供給システム１３０を含む。より具体的には、固体供給システム１３０は、固体入口１２６と流体連通して結合された供給ライン１３２と、固体出口１２８と流体連通して結合されたリサイクルライン１３４とを含む。また、固体供給システム１３０は、そこに画定される収着入口１３６及び収着出口１３８を含む。以下でより詳細に説明するように、収着入口１３６及び収着出口１３８は、追加の収着剤（図示省略）を固体供給システム１３０に導入することを容易にするために、及び／又は劣化した収着剤の交換を容易にするために選択的に使用される。さらに、いくつかの実施形態では、固体供給システム１３０は、例えばポンプ（ただし、これに限定されない）のような供給装置１６０によって有孔管１２２を介して収着剤を導く。収着入口１３６は、例えば、収着剤をシステムに自動的に供給するように動作可能な収着剤ホッパ（図示省略）に接続されるかもしれない。
【００２７】
収着剤は、吸気５０からガス状汚染物質を除去するのを容易にする任意の材料であってよい。例示的な収着剤は、炭素系物質、カルシウム系物質、及びデシカント材を含むが、これらに限定されない。
【００２８】
図４の例示的な実施形態では、有孔管１２２は、各有孔管内に内部空洞１４２を画定する側壁１４０と、側壁１４０に画定される複数の穿孔１４４とを含む。穿孔１４４は、有孔管１２２の内部空洞１４２を介して導かれた収着剤が吸気５０と流体連通するように、側壁１４０を介して延在する。さらに、穿孔１４４は、収着剤がそこを介して排出されるのを制限するようにサイズ指定される。このように、収着剤は、固体供給システム１３０が収着剤をそこを介して導くように、有孔管１２２内に実質的に残る。有孔管１２２は、第２のフィルタアセンブリ１１２が本明細書で説明されるように機能することを可能にする任意の材料から製造されるかもしれない。さらに、円形の断面形状を有するものとして示されているが、有孔管１２２は、第２のフィルタアセンブリ１１２が本明細書で説明されるように機能することを可能にする任意の断面形状を有することができる。また、管内の液体を保持するライナーを利用して１列に並べられた管を用いて液体収着剤を利用することが可能であるが、液体中で吸着するために管上にろ過空気を通過することを可能にする。
【００２９】
また、固体供給システム１３０は、供給ライン１３２とリサイクルライン１３４との間を流体連通して結合され、フィルタハウス１００から離れて配置されたヒータ１４６を含む。より具体的には、ヒータ１４６は、リサイクルライン１３４と流体連通して結合された入口１４８と、排気ガス出口１５０と、供給ライン１３２と流体連通して結合された出口１５２とを含む。ヒータ１４６は、使用済みの収着剤を、そこからガス状汚染物質を放出するのを容易にする温度に加熱することによって再生する。本明細書で使用される場合、「使用済みの収着剤」は、吸気５０に同伴されるガス状汚染物質を少なくとも部分的に吸着する収着剤を言う。あるいは、使用済みの収着剤は、第２のフィルタアセンブリ１１２が本明細書に記載されるように機能することを可能にする任意のシステムを使用して再生されるかもしれない。
【００３０】
動作中に、固体供給システム１３０は、アレイ１２４内の各有孔管１２２を介して収着剤を導く。より具体的には、実質的に不飽和収着剤は、供給ライン１３２を介して有孔管１２２のアレイ１２４に向けて導かれる。有孔管１２２の穿孔１４４は、収着剤が吸気５０と流体連通することを許容する。吸気５０がアレイ１２４を流れ去る場合に、有孔管１２２内の収着剤は、吸気５０に同伴されるガス状汚染物質を除去するのを容易にする。より具体的には、収着剤は、使用済みの収着剤になるように吸気５０からのガス状汚染物質を吸着する。
【００３１】
次いで、使用済みの収着剤は、有孔管１２２からリサイクルライン１３４を介してヒータ１４６に向かって導かれる。上述したように、収着剤は、吸気５０からガス状汚染物質を吸着する有限の能力を有する。加熱装置１４６は、使用済みの収着剤の再生を容易にする。ヒータ１４６が使用済みの収着剤の温度を上昇させると、ガス状汚染物質が収着剤から放出され、汚染物質に富んだ排気ガス１５４が排気ガス出口１５０を介して排出される。排気ガス出口１５０は、汚染物質に富む排気ガス１５４が吸気５０から排出されるように配向される。
【００３２】
固体供給システム１３０は、様々な要因に基づく速度で有孔管１２２のアレイ１２４を介して収着剤を導く。例えば、収着剤の流速は、収着剤の再生速度及び収着剤の吸着能力に少なくとも部分的に基づいている。次いで、ガス状汚染物質で完全に飽和する前に収着剤が置換されるように、収着剤の流速が決定される。さらに、固体供給システム１３０は、収着剤が飽和するときに、実質的に連続的又は定期的な流速のいずれかで収着剤をアレイ１２４を介して導くかもしれない。
【００３３】
いくつかの実施形態では、アレイ１２４を介して導かれる収着剤のタイプは、吸気５０の特性に基づいて選択される。典型的な特性には、含水量及び吸気５０の組成が含まれるが、これに限定されない。例えば、フィルタハウス１００を取り囲む周囲環境の相対湿度及び吸気５０の水分含有量が増加するにつれて、アレイ１２４を介して導かれるデシカント材の比率が増加されるかもしれない。いくつかの実施形態では、第２のフィルタアセンブリ１１２は閉ループシステムである。このようにして、固体供給システム１３０内にすでにある収着剤の少なくとも一部は、収着入口１３６を介して新しい収着剤が固体供給システム１３０に導入される前に、収着出口１３８を介して除去される。吸気５０の特性が、経時的に、及び／又はガスタービン動力システム１０（図１に示す）の位置の関数として変化させると、アレイ１２４を介して導かれる様々な収着剤の割合は、吸気５０からの様々なガス状汚染物質の除去を容易にするように選択される。あるいは、それが時間の経過と共に劣化するので、固体供給システム１３０内の収着剤を交換するために、新しい収着剤は、収着入口１３６を介して導入されるかもしれない。
【００３４】
本明細書に記載のシステム及び方法は、吸気の流れに同伴されるガス状汚染物質のろ過に関する。より具体的には、収着剤は、吸気の流れに同伴されたガス状汚染物質が収着剤によって吸着されることを許容する有孔管のアレイを介して導かれる。収着剤がガス状汚染物質で飽和すると、実質的に不飽和収着剤は、収着剤を置き換えるために有孔管に導かれ、使用済みの収着剤は再生システムに導かれる。収着剤が飽和したときにそれを交換するために再生された収着剤がアレイに向かって再循環され得るように、再生システムは、使用済みの収着剤を再生する。このように、本明細書に記載されたシステムを介して収着剤の連続再生及び再循環は、関連するガスタービンアセンブリの停止時間を短縮しながら、ろ過効率の維持を容易にする。
【００３５】
図３に戻り、また、システムは、収着剤及び他のシステム機能の速度再循環を管理するための監視装置１５８を含むかもしれない。監視装置１５８は、第１及び第２のモニタ１６２、１６４を備え、各モニタ１６２、１６４は、コントローラ１６６に動作可能に接続され、コントローラ１６６と通信する。図３で最もよく見られるように、第１のモニタ１６２は、吸気５０の流れに対して収着アレイ１２４の上流に配置される。第２のモニタ１６４は、吸気５０の流れに対して収着アレイ１２４の下流に配置される。
【００３６】
第１及び第２のモニタ１６２、１６４は、フィルタ要素１１４の上流及び下流の空気をリアルタイムで監視する。一実施形態では、モニタは、空気中の標的ガスの量をリアルタイムで検出し、例えば、ガスは収着剤によって除去されることを意図している。また、他のパラメータは、監視されるかもしれず、空気の腐食性を含むが、これに限定されない。第１及び第２のモニタは、例えば、水晶振動子マイクロバランス（ＱＣＭ）などの実時間ガス分析器又は腐食速度を示す装置の形態をとるかもしれない。
【００３７】
一実施形態では、第１及び第２のモニタ１６２、１６４は、流路内のそれぞれの位置における空気中の標的ガスの量を入力としてコントローラ１６６に供給する。当業者であれば、第１のモニタ１６２及び第２のモニタ１６４によって検出される標的ガスの量の差が実質的に収着剤の全体的な有効性の測定値であることを認識するであろう。上述したように、収着剤はその有効性を失い、再循環及び再生される必要があり、及び／又は新しい収着剤で全体的又は部分的に置換される必要があるだろう。一実施形態では、コントローラ１６６は、第１及び第２のモニタ１６２、１６４にて取得された測定値間の差を計算する。また、コントローラ１６６は、この差をルックアップテーブルと比較して、再循環／再生、及び／又は交換が必要であるかどうかを判断するように動作可能である。相対的に大きな差は収着剤の有効性を示し、しかし一方で比較的小さい差は再循環／再生、及び／又は置換サイクルの必要性を示す。
【００３８】
一実施形態では、コントローラ１６６は、前述の差を、フィルタ１１４の上流の標的ガスの量とフィルタ１１４の下流の標的ガスの量との間の差に関する理想的な性能特性を示すベースラインの既知の差分データと比較するかもしれない。ベースライン差と、モニタ１６２、１６４にて取得された測定値間の実際の差との間の差異が減少するにつれて、再循環／再生、及び／又は置換の頻度が減少されるかもしれない。ベースライン差と、モニタ１６２、１６４にて取得された測定値間の実際の差との間の差異が増加するにつれて、再循環／再生、及び／又は置換の頻度が増加されるかもしれない。
【００３９】
実際の差の比較に対する前述のベースラインの差は、収着剤の劣化の指標を提供する。収着剤は、経時的、及び複数の再生サイクルにわたってその有効性を失うだろう。このように、実際の差の比較に対する前述のベースラインの差は、コントローラ１６６が劣化した収着剤を新しい収着剤で置き換えるべきかどうかを決定することを許容する。
【００４０】
さらに、コントローラ１６６は、第１のモニタ１６２によって検出された標的ガスの増加に基づいて、再循環／再生、及び／又は置換のサイクル周波数を変化させることもできる。このような増加は、収着剤にかかる負荷を増大させることを意味し、したがって、より頻繁な再循環／再生、及び／又は置換サイクルを必要とするだろう。この周波数の増加は、第１のモニタ１６２で検出された標的ガスの量の隔離されたスパイクによって引き起こされるかもしれない。あるいは、コントローラ１６６は、第１のモニタ１６２で検出された吸気特性の長期的な変化に基づいて、再循環／再生、及び／又は置換のサイクル周波数を変更するように構成されるかもしれない。
【００４１】
さらに、コントローラ１６６は、第１及び第２のモニタ１６２、１６４における測定量の変化率を監視することもできる。これにより、システムは、これらの変化率に基づいて再循環／再生、及び／又は置換のサイクル頻度の増減を予測することができる。このような構成は、システムの要求される性能特性のオーバーシュート又はアンダーシュートを回避する。
【００４２】
コントローラ１６６は、前述の機能性を達成するために必要である、必要なソフトウェア、ハードウェア、及びファームウェアのすべてを含むことができる。さらに、コントローラ１６６は、供給装置１６０、ヒータ１４６などを含むその制御を達成するために、システムの他の構成要素に直接接続されるかもしれない。
【００４３】
各参考文献が、個々に且つ具体的に参照により組み入れられることが示されており、本明細書にその全体が記載されているかのように、本明細書に引用される刊行物、特許出願、及び特許を含むすべての参考文献は、参照により本明細書に同程度に組み込まれる。
【００４４】
本発明（特に、添付の特許請求の範囲の文脈において）を説明する文脈における用語「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、及び同様の指示対象の使用は、本明細書で別段の指示がない限り、又は文脈と明らかに矛盾する場合を除き、単数形及び複数形の両方を包含するものと解釈されるべきである。用語「備える」、「有する」、「含む」、及び「含有する」は、別段の記載がない限り、制限のない用語（すなわち、「含むが、これに限定されない」を意味する）として解釈されるべきである。本明細書における値の範囲の列挙は、本明細書中に別段の指示がない限り、範囲内の各別個の値を個々に参照する簡略な法として役立つことを意図しているに過ぎず、各個別の値は、本明細書に個別に列挙されているかのように本明細書に組み込まれる。本明細書中に記載される全ての方法は、本明細書中で他に指示されない限り、又は文脈によって明らかに矛盾しない限り、任意の適切な順序で実施され得る。本明細書で提供される任意の及び全ての例、又は例示的な言語（例えば、「?など」）の使用は、単に本発明をよりよく示すことを意図しており、別段の主張がない限り、本発明の範囲を限定するものではない。本明細書中のいかなる専門用語も、本発明の実施に不可欠であると主張されていない要素を示すものとして解釈されるべきではない。
【００４５】
本発明の好ましい実施形態は、本明細書に記載されており、本発明を実施するために発明者に知られている最良の形態を含む。これらの好ましい実施形態の変形例は、上記の説明を読むことによって当業者には明らかであるかもしれない。本発明者らは、当業者がこのような変形例を適切に使用することを期待しており、本発明者らは、本発明が本明細書に具体的に記載されたものとは別の方法で実施されることを意図する。したがって、本発明は、適用され得る法律によって許容されるように、本明細書に添付された特許請求の範囲に記載された主題のすべての改変及び均等なものを含む。さらに、本明細書中で他に指示されない限り、又は文脈によって明らかに否定されない限り、それらのすべての可能な変形例における上記要素の任意の組合せが本発明に包含される。
〔付記１〕
ガスタービンエンジンアセンブリで使用するためのろ過システムであって、
吸気の流れと流体連通する有孔管のアレイであって、各有孔管が固体入口と固体出口とを含む有孔管のアレイと、
前記固体入口と流体連通して結合され、前記アレイ内の各有孔管を介して収着剤を導くように構成された供給ラインを含む固体供給システムと、を備え、
前記収着剤は、前記吸気の流れに巻き込まれたガス状汚染物質を除去するように構成されている、
システム。
〔付記２〕
前記固体出口と流体連通して結合され、前記有孔管のアレイから使用済みの収着剤を受け取るように構成されたリサイクルラインと、
前記リサイクルラインと流体連通して結合されたヒータであって、当該ヒータが前記使用済みの収着剤を再生するように構成されているヒータと、を備える、
付記１に記載のシステム。
〔付記３〕
前記ヒータは、前記使用済みの収着剤が再生されるときに、汚染物質に富む排気ガスの流れを前記吸気の流れから遠ざけるように構成された出口を備える、
付記２に記載のシステム。
〔付記４〕
前記固体供給システムは、前記使用済みの収着剤の再生速度に少なくとも部分的に基づいた流速で前記有孔管の前記アレイを介して前記収着剤を導くように構成されている、
付記２に記載のシステム。
〔付記５〕
前記固体供給システムは、前記収着剤の吸着能力に少なくとも部分的に基づいた流速で収着剤を前記有孔管の前記アレイを介して導くように構成されている、
付記１に記載のシステム。
〔付記６〕
前記固体供給システムは、前記有孔管の前記アレイを介して収着剤の実質的に連続的な流れを導くように構成される、
付記１に記載のシステム。
〔付記７〕
前記固体供給システムは、前記吸気の特性の関数として選択された収着剤を導くように構成される、
付記１に記載のシステム。
〔付記８〕
前記収着剤は、炭素系物質、カルシウム系物質、及びデシカント材のうちの少なくとも１つを含む、
付記１に記載のシステム。
〔付記９〕
前記有孔管の前記アレイにおける上流及び下流の前記吸気のパラメータを監視するための監視装置を備える、
付記１に記載のシステム。
〔付記１０〕
前記監視装置は、第１のモニタと第２のモニタとコントローラとを含み、前記第１及び第２のモニタは、前記コントローラに動作可能に接続されている、
付記９に記載のシステム。
〔付記１１〕
前記第１のモニタは、前記吸気の流れに対して前記有孔管のアレイの上流にあり、前記第２のモニタは、前記吸気の流れに対して前記有孔管のアレイの下流にある、
付記１０に記載のシステム。
〔付記１２〕
前記第１及び第２のモニタのうちの少なくとも１つは、水晶振動子マイクロバランスを備える、
付記１１に記載のシステム。
〔付記１３〕
フィルタハウスを備え、前記フィルタハウスは、
吸気の流れと流体連通する有孔管のアレイであって、各有孔管は固体入口と固体出口とを備える有孔管のアレイと、
固体入口と流体連通して結合され、アレイ内の各有孔管を介して収着剤を導くように構成された供給ラインを備える固体供給システムであって、前記収着剤は、前記フィルタハウスの出口に結合されたダクト内の前記吸気の流れに巻き込まれたガス状汚染物質を除去するように構成され、前記ダクトは、そこから下流側の前記吸気の流れを導くように構成されている、固体供給システムと、
有孔管のアレイから上流及び下流の前記吸気のパラメータを監視するための監視装置であって、当該監視装置は、前記監視されたパラメータに基づいて前記収着剤の再循環、再生、及び置換の頻度の少なくとも１つを変化させるように動作可能である監視装置と、を備える、
ガスタービンエンジンアセンブリ。
〔付記１４〕
前記フィルタハウスは、前記吸気の流れに同伴される固体汚染物質を除去するように構成されたフィルタアセンブリを備える、
付記１３に記載のアセンブリ。
〔付記１５〕
前記フィルタアセンブリは、前記有孔管のアレイの上流又は下流の一方である、
付記１４に記載のアセンブリ。
〔付記１６〕
前記フィルタアセンブリは、ＥＮ１８２２及びＥＮ７７９の少なくとも１つにしたがって測定された少なくとも１つの高効率フィルタ要素を備える、
付記１４に記載のアセンブリ。
〔付記１７〕
前記固体供給システムは、
前記固体出口と流体連通して結合され、前記有孔管のアレイから使用済みの収着剤を受け取るように構成されたリサイクルラインと、
前記リサイクルラインと流体連通して結合されたヒータであって、当該ヒータが前記使用済みの収着剤を再生するように構成されているヒータと、を備えた、
付記１３に記載のアセンブリ。
〔付記１８〕
前記使用済みの収着剤が再生されるときに、汚染物質に富んだ排気ガスの流れが前記吸気の流れから離れるように導かれるように、前記ヒータは、前記フィルタハウスから離れて配置されている、
付記１７に記載のアセンブリ。
〔付記１９〕
前記固体供給システムは、前記使用済みの収着剤の再生速度に少なくとも部分的に基づいた流速で前記有孔管のアレイを介して収着剤を導くように構成されている、
付記１７に記載のアセンブリ。
〔付記２０〕
前記固体供給システムは、前記収着剤の吸着能力に少なくとも部分的に基づいた流速で収着剤を前記有孔管の前記アレイを介して導くように構成されている、
付記１３に記載のアセンブリ。
〔付記２１〕
ガスタービンアセンブリに使用されるろ過システムを組み立てる方法であって、
それぞれが固体入口及び固体出口を含む有孔管のアレイを提供するステップであって、前記有孔管のアレイは、吸気の流れと流体連通するように構成されるステップと、
固体供給システムの供給ラインを前記固体入口と流体連通して結合するステップであって、前記固体供給システムは、前記アレイ内の各有孔管を介して収着剤を導くように構成され、前記収着剤は、前記吸気の流れに同伴されるガス状汚染物質を除去するように構成されるステップと、
を含む方法。
〔付記２２〕
前記有孔管のアレイの下流にフィルタアセンブリを配置するステップであって、前記フィルタアセンブリは、前記吸気の流れに同伴される固体汚染物質を除去するように構成されるステップを含む、
付記２１に記載の方法。
〔付記２３〕
前記固体出口と流体連通して結合されたリサイクルラインを結合するステップであって、前記リサイクルラインは、使用済みの収着剤を前記有孔管のアレイから受け取るように構成されるステップと、
ヒータを前記リサイクルラインと流体連通して結合するステップであって、前記ヒータは、前記使用済みの収着剤を再生するように構成されるステップと、を含む、
付記２１に記載の方法。
〔付記２４〕
前記使用済みの収着剤が再生されるときに、そこを介して流れる汚染物質に富む排気ガスの流れが前記吸気の流れから排出されるように、前記ヒータに画定された出口を配向するステップを含む、
付記２３に記載の方法。
〔付記２５〕
前記有孔管のアレイに近接して監視装置を配置するステップを含む、
付記２１に記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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