(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンの空気取入れダクトに除塵フィルタを設置し、該フィルタは無数の空間を保つ有機系や無機系の繊維を積層したもの、メッシュ状に組んだもの、又は金属製ウールであって、
該フィルタの上端前部に上部から水洗水を供給し該フィルタの前部を伝って流下又は下降させて該フィルタに捕捉された塵埃を洗浄し、かつ該フィルタを通過する空気を、水の蒸発潜熱で冷却することを特徴とするガスタービンの性能低下防止装置。
【請求項２】
上記除塵フィルタの後部に水洗水の飛沫を分離するミストセパレータを配置した請求項１記載のガスタービンの性能低下防止装置。
【請求項３】
浄化装置を備えた水洗水循環供給装置を除塵フィルタに配置した請求項１又は２記載のガスタービンの性能低下防止装置。
【請求項４】
除塵フィルタが無端ベルト状フィルタであり、該フィルタは大気側を下降し、ガスタービン側を上昇し、大気側フィルタの上部から水洗水を流し、大気側フィルタの下部に水洗水をスプレーして大気側フィルタに捕捉した塵埃を洗浄する請求項１、２又は３のいずれかに記載のガスタービンの性能低下防止装置。
【請求項５】
無端ベルト状フィルタ及び水洗水スプレーによって水洗水循環供給装置を兼用した請求項３又は４記載のガスタービンの性能低下防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は大気温度上昇及び空気中の塵埃によるガスタービンの性能低下を防止する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のガスタービン吸気除塵装置のフィルタは、除塵性能を高めるには繊維の充填密度や積層の厚さを大きくする必要があった。しかしながら、除塵性能を高めると吸気抵抗が増加し、ガスタービンの性能に影響を与える。このため除塵装置は、吸気抵抗を抑えかつ所要の除塵性が得られるような設計となっているが、除塵フィルタを通過した塵埃がタービン翼に付着し、性能が低下する問題があった。
【０００３】
特開平５−２８５３２８号記載の除塵装置は簡便な方法であるが、フィルタと空気との接触面積が小さいので、水の蒸発による吸気冷却能力が低い。水噴霧装置系が故障した場合、フィルタ効果が期待できず、塵埃及びミスト持ち込みの懸念がある。
【０００４】
特開平８−４９５６１号記載の吸気冷却除塵装置は外部に冷却装置を持つので冷却能力は高いが、装置が複雑であり、付帯設備が多く既設プラントには大幅な改造が必要となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、火力発電では、発電効率が高く、建設が短期間ですむガスタービン複合発電が増えつつある。ガスタービンは、大気温度が上昇すると空気密度の低下で取り込み空気質量が減るために出力が低下する問題がある。また、ガスタービンは、除塵フィルタを通過した塵埃がタービン翼に付着し、性能低下するために定期的にタービン翼を研磨剤で磨く必要がある。
【０００６】
そこで、ガスタービンの取り入れ空気の冷却を簡便に、かつ効果的に行うとともに、さらに高効率の除塵方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため本発明は
ガスタービンの空気取入れダクトに除塵フィルタを設置し、該フィルタは無数の空間を保つ有機系や無機系の繊維を積層したもの、メッシュ状に組んだもの、又は金属製ウールであって、空気との接触面積を広く持たせ、該フィルタの上端前部に上部から水洗水を供給し該フィルタの前部を伝って流下又は下降させて該フィルタに捕捉された塵埃を洗浄し、かつ該フィルタを通過する空気を、水の蒸発潜熱で冷却することを特徴とするガスタービンの性能低下防止装置
上記除塵フィルタの後部に水洗水の飛沫を分離するミストセパレータを配置した上記第１発明記載のガスタ−ビンの性能低下防止装置
浄化装置を備えた水洗水循環供給装置を除塵フィルタに配置した上記第１又は第２発明記載のガスタービンの性能低下防止装置
除塵フィルタが無端ベルト状フィルタであり、該フィルタは大気側を下降し、ガスタービン側を上昇し、大気側フィルタの上部から水洗水を流し、大気側フィルタの下部に水洗水をスプレーして大気側フィルタに捕捉した塵埃を洗浄する上記第１、第２又は第３発明のいずれかに記載のガスタービンの性能低下防止装置
無端ベルト状フィルタ及び水洗水スプレーによって水洗水循環供給装置を兼用した上記第３又は第４発明記載のガスタービンの性能低下防止装置
によって構成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明では、ガスタービンの空気取り入れダクト１に除塵フィルタ２を設置し、その上部に設置した水洗装置４’から水洗水３を流し、除塵フィルタ２に付着する塵埃を常に洗い流しておくとともに、湿潤状態の除塵フィルタ２を空気が通過する際に水洗水３が蒸発し、その蒸発潜熱によって冷却される。さらに除塵フィルタ２を通過した空気は、同伴する水の飛沫を補足しこれを蒸発して空気と分離するミスト分離機５を通過した後、ガスタービンに供給される。除塵フィルタ２は、従来のフィルタに比べて薄く、空気との接触面積を広く持たせた有機系や無機系の繊維を積層したもの、メッシュ状に組んだもの、又は金属製ウールを詰めた物とする。水洗水循環供給装置４には、洗い流した塵埃を分離排出するためのろ過装置４”による浄化装置を有する。除塵フィルタ２の後部に水洗水３の飛沫を分離するミストセパレータ５には、不織布や金属ウール等を詰めたものを使用する。実施例を図１から図３にぞれぞれ示す。
【０００９】
【実施例】
空気取入口とガスタービンの吸気ポートとは空気取入ダクト１によって接続され、該ダクト１の内部に除塵フィルタ２を張設する。この除塵フィルタ２は弯曲した合成樹脂又は金属繊維又は合成樹脂フィラメントの相互接触部を加熱溶着した無数の空間を保つ有機系や無機系の繊維を積層したもの、メッシュ状に組んだもの、又は金属製ウールであって、空気との接触面積を広く持たせ前後の金属製網又はエキスパンドメタル２’、２”間に詰めて支持する。このようにした除塵フィルタ２の後部にはミストセパレータ５を上記ダクト１内に張設する。このセパレータ５は図３に示すようにダクト１の外周に挿入スリットが設けられ、該スリットに上記セパレータ５を挿入することによってダクト１内に張設し、上方に引上げることによって新品と交換する。
【００１０】
上記ミストセパレータ５も上述の不織布又は金属ウール等を前後の網又はエキスパンドメタル５’、５”間に詰めたものである。しかし上記除塵フィルタ２の前後の厚さを大となし、前部を除塵フィルタ２とし後部をミストセパレータ５として用いることが可能である。
【００１１】
除塵フィルタ２の上端部のダクト１の上部には水洗水３の分配管４ａを配置し、分配管４ａからダクト１の内部に開口する水洗水流出ノズル４ｂを設け、該ノズル４ｂから除塵フィルタ２の上端前部に水洗水３を供給する。
【００１２】
除塵フィルタ２の下端部ダクト１の下部には排水口が設けられ、排水口の下部に受水タンク６を設け、受水タンク６には補給水管７及び循環水配管８を接続し、該配管８を上部の水洗装置４’に接続し、該水洗装置４’に上記分配管４ａを設け、かつ該配管８にろ過器４”及び循環ポンプＰを介在させて水洗水循環供給装置４を形成し、受水タンク６の底部には除塵スラッジ排出管９を設ける。
【００１３】
除塵フィルタ２の上部に配置された水洗水分配管４ａから流れ出した水３がフィルタ２の前部を伝って下部のタンク６に集まり、循環ループを形成する。フィルタ２を流下する水３はフィルタ２の除塵と空気の吸入で一部は蒸発し、空気吸入温度を低下させる。
【００１４】
又除塵フィルタ２は弯曲した合成樹脂又は金属繊維又は合成樹脂フィラメントの相互接触部を加熱溶着した無数の空間を保つ有機系や無機系の繊維を積層したもの、メッシュ状に組んだもの、又は金属製ウールであって、空気との接触面積を広く持たせたものであって、図４に示すように通気性及び保水性の無端ベルト状フィルタ１４となし、該ベルト状フィルタ１４をダクト１の上部に配設した駆動調車１５と下部に配設した遊動調車１６とに直立状に掛回し、遊動調車１６は受水タンク６内の水面６’上に支持され、上記ベルト状フィルタ１４は大気側を下降させ（矢印ａ）、ガスタービンの空気取入口側を上昇させ（矢印ｂ）、大気側フィルタ１４の下部に水洗水供給管１７に設けたノズル１８から水洗水３をスプレーして大気側フィルタ１４に捕捉した塵埃をタンク６内に洗い流して該フィルタ１４を洗浄し、同時に水洗水３を該フィルタ１４に供給して浄化装置を兼用する。供給された水洗水３はフィルタ１４に伴って遊動調車１６を迂回して空気取入口側を矢印ｂ方向に上昇し、さらに上部の駆動調車１５を迂回して大気側を矢印ａ方向に下降させて水洗水循環供給装置４を兼用させ、下降中に吸引空気中の塵埃はフィルタ１４及びフィルタ１４に伴って下降する水洗水３に附着し、大気側フィルタ１４の下部で水洗水３のスプレーによって洗浄されタンク６内の水中に沈降捕捉される動作が繰返される。
【００１５】
尚図１中１０は除塵スラッジ排出管９に介設した開閉弁、図２中１１は補給水電磁用開閉弁で水位センサ１２からの信号によって開閉制御される。又図３中１３はスリットの対向板でダクト１に設けられる。又図４中１９は駆動調車１５の駆動モータである。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したので次の効果がある。
▲１▼夏場の大気温度上昇時に、取り込み空気が吸気除塵フィルタを通過する際に、水の蒸発潜熱で冷却されるのでガスタービンの出力低下が抑制できる。
▲２▼吸気抵抗を抑えて高効率の除塵ができる。
▲３▼高い吸気除塵効率によって、タービン翼への塵埃付着が軽減され、ガスタービン性能低下が防止できる。
▲４▼空気取り入れダクトの内部において吸引空気の除塵及び冷却を行いかつミストの分離を行い得て装置を簡略化し得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガスタービンの性能低下防止装置を示す縦断側面図である。
【図２】図１Ａ−Ａ線による除塵フィルタの正面図である。
【図３】図１Ｂ−Ｂ線によるミストセパレータをダクトから上昇分離した状態の正面図である。
【図４】本願の除塵フィルタの側面図である。
【符号の説明】
１      空気取入ダクト
２      除塵フィルタ
３      水洗水
４      水洗水循環供給装置
５      ミストセパレータ
１４      無端ベルト状フィルタ
【図１】
0003769114.tif 000002
【図２】
0003769114.tif 000003
【図３】
0003769114.tif 000004
【図４】
0003769114.tif 000005