燃氣輪機入口的氣相污染物去除的制作方法
【專利摘要】用于燃氣輪機的吸附裝置包括吸附劑承載介質。吸附劑承載介質位于燃氣輪機的輸入系統內。吸附劑承載介質包括一種或多種吸附劑。吸附劑承載介質接觸穿過燃氣輪機的輸入系統的輸入空氣，使得通過吸附劑承載介質從輸入空氣中去除氣相污染物。提供了去除燃氣輪機的輸入系統內的氣相污染物的方法。
【專利說明】
燃氣輪機入口的氣相污染物去除
技術領域
[0001]本發明總體上涉及用于燃氣輪機的輸入系統，并且更特別地涉及用于從輸入系統內的氣流中去除氣相污染物的吸附裝置。
【背景技術】
[0002]用于燃氣輪機的輸入系統通常用于處理傳遞到燃氣輪機的流體(例如，空氣)。通過使用在輸入系統內延伸的一個或多個過濾器元件過濾流體，能夠處理流體。過去，過濾器元件去除顆粒和/或液霧。然而，氣相污染物穿過過濾器元件的過濾介質且行進到燃氣輪機的壓縮機部分。這些氣相污染物引起了燃氣輪機中的許多問題，包括但不限于燃氣輪機的性能下降、燃氣輪機葉片的腐蝕，等等。因此，需要且有益的是提供用于去除氣相污染物的燃氣輪機用輸入系統。
【發明內容】
[0003]為了提供對本發明的一些示例方面的基本理解，下面提供了本發明的簡要概述。該概述不是本發明的泛泛的綜述。而且，該概述不意在確定本發明的關鍵元素，也不意在勾勒本發明的范圍。該概述的唯一用途是以簡化的形式呈現本發明的一些概念，作為后面提供的更詳細說明的前序。
[0004]根據一個方面，本發明提供了用于燃氣輪機的吸附裝置。該吸附裝置包括位于燃氣輪機的輸入系統內的吸附劑承載介質。吸附劑承載介質包括一種或多種吸附劑。吸附劑承載介質接觸穿過燃氣輪機的輸入系統的輸入空氣，使得通過吸附劑承載介質從輸入空氣中去除氣相污染物。
[0005]根據另一方面，本發明提供了用于燃氣輪機的吸附裝置。該吸附裝置包括位于燃氣輪機的輸入系統內的支撐結構。該吸附裝置包括關于支撐結構附接且構造為加熱支撐結構的加熱裝置。該吸附裝置包括由支撐結構支撐的吸附劑承載介質。吸附劑承載介質包括一種或多種吸附劑。吸附劑承載介質接觸穿過燃氣輪機的輸入系統的輸入空氣，使得通過吸附劑承載介質從輸入空氣中去除氣相污染物。
[0006]根據另一方面，本發明提供了去除燃氣輪機的輸入系統內的氣相污染物的方法。該方法包括:在燃氣輪機的輸入系統內提供包含一種或多種吸附劑的吸附劑承載介質。該方法包括使輸入空氣穿過吸附劑承載介質。該方法包括利用吸附劑承載介質從輸入空氣中去除氣相污染物。該方法包括加熱吸附劑承載介質以從吸附劑承載介質中提取氣相污染物。
【附圖說明】
[0007]在參考附圖閱讀了下面的說明書后，本發明的前面的以及其它方面對于本發明所涉及的領域的技術人員而言將變得顯而易見，在附圖中:
[0008]圖1是根據本發明的一個方面的燃氣輪機的示例性輸入系統的一般/示意圖；
[0009]圖2是包括用于圖1的輸入系統的吸附劑承載結構的示例性吸附裝置的立體圖；
[0010]圖3是沿著圖2的線3-3截取的吸附劑承載結構之一的剖視圖；
[0011]圖4是包括用于圖1的輸入系統的吸附劑承載結構的第二示例性吸附裝置的立體圖；
[0012]圖5是沿著圖4中的線5-5截取的吸附劑承載結構中的一個的剖視圖；
[0013]圖6是包括用于圖1的輸入系統的示例性再生裝置的第三示例性吸附裝置的立體圖；
[0014]圖7是描繪通過吸附裝置去除燃氣輪機的輸入系統內的氣相污染物的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0015]在圖中描述和圖示出包含了本發明的一個或多個方面的示例性實施例。這些示出的示例不意在限制本發明。例如，本發明的一個或多個方面能夠用于其它實施例，甚至其它類型的裝置。而且，一些術語在本文中僅為方便使用，而不應視為對本發明限制。此外，在圖中，相同的附圖標記用于指代相同的元件。
[0016]圖1示意性地圖示出根據本發明的一個方面用于將流體(例如，輸入空氣12)輸送到諸如燃氣輪機的裝置的示例性輸入系統10。輸入系統10可以包括輸入部14。應當理解的是，輸入部14略微一般地顯示在圖1內。該一般的表示意在傳達圖1所示的輸入系統10的輸入部14能夠表示已知構造或者根據如下文將要描述的本發明的一個或多個方面的構造的構思。輸入部14能夠位于輸入系統10的上游位置。輸入部14能夠限定開口區域，輸入空氣12能夠通過該開口區域進入輸入系統10。
[0017]輸入部14可以包括一個或多個護罩16。護罩16能夠提供屏蔽功能以幫助保護輸入系統10免于攝取可能進入輸入部14的至少一些材料和/或降雨。護罩16能夠屏蔽以免攝取的此類材料的示例可以包括但不限于雨、雪、樹葉、樹枝、動物、灰塵、顆粒等。護罩16不限于所示的示例并且能夠呈現多種不同的尺寸、形狀和構造。而且，護罩16能夠設計成承受來自材料和/或降雨的一定量的沖擊力。
[0018]示例性輸入系統10可進一步包括定位成鄰近輸入部14且在輸入部14下游的過濾器部20。過濾器部20可以與輸入部14流體連通，使得過濾器部20能夠從輸入部14接收輸入空氣12。過濾器部20限定了包括大致開口區域的腔室22。腔室22可以基本上中空，使得輸入空氣12能夠進入且流經腔室22。
[0019]過濾器部20可以包括位于腔室22內的一個或多個空氣過濾器24a，24b。隨著輸入空氣12穿過過濾器部20，輸入空氣12能夠由空氣過濾器24a，24b過濾。應當意識到，空氣過濾器24a，24b由虛線圖示出，因為空氣過濾器24a，24b能夠位于過濾器部20內的任意數量的位置處。例如，空氣過濾器24a，24b能夠定位在上游位置(例如，由空氣過濾器24a示出)和/或位于下游位置(例如，由空氣過濾器24b示出)。事實上，圖1所示的空氣過濾器24a，24b的位置和數量不意在限制，因為可設想空氣過濾器24a，24b的任意數量的位置和/或總數。
[0020]過濾器部20可進一步包括位于腔室22內的一個或多個吸附裝置30。應當意識到，吸附裝置30—般地/示意性地圖示以易于圖示以及更清楚地顯示出吸附裝置30在過濾器部20內的示例性位置。吸附裝置30不限于過濾器部20內的圖示的位置，并且在其它示例中，能夠位于輸入系統10內的幾乎任意位置處，包括過濾器部20的上游和/或下游。在一些示例中，吸附裝置30位于空氣過濾器24b的上游。在其它示例中，吸附裝置30位于空氣過濾器24a的下游。應當理解，吸附裝置30略微一般地示出，并且輸入系統10可以包括比所示的示例中更多或更少的吸附裝置。
[0021]輸入空氣12能夠穿過吸附裝置30(例如，與吸附裝置30相接觸)，至少部分地從輸入空氣12吸收/去除氣相污染物。在離開過濾器部20之后，輸入空氣12能夠在離開輸入系統10之前作為離開氣流34通過出口 32。離開氣流34隨后能夠進入燃氣輪機36(—般地/示意性地圖示在圖1中)。
[0022]轉到圖2，示出了吸附裝置30的示例。將意識到吸附裝置30僅包括任意數量的可能的設計、構造等中的一種。圖2的吸附裝置30(例如，一個或多個吸附裝置30)能夠位于燃氣輪機36的輸入系統10的過濾器部20內。
[0023]吸附裝置30可以包括一個或多個吸附劑承載結構40。在圖示的示例中，吸附裝置30包括彼此大體平行延伸的三個吸附劑承載結構40，但是在其它示例中可設想任意數量的吸附劑承載結構40。吸附劑承載結構40能夠間隔開以限定在相鄰的吸附劑承載結構40之間延伸的開口 41(例如，間隙、空間等)。吸附劑承載結構40包括任意數量的幾何結構。在一些示例中，吸附劑承載結構40均為細長的大體筒形的結構，它們在第一端42與相反的第二端44之間直線地延伸。吸附劑承載結構40不限于該幾何結構/形狀，并且在其它示例中，可以非直線地延伸，例如通過包括一個或多個彎曲部、波形部、角部等。同樣，吸附劑承載結構40不限于包括大體筒形，在其它示例中可以包括多邊形形狀，四邊形形狀(例如，矩形、圓形等)、卵形等等。
[0024]現在參考圖2和圖3，圖3示出了沿著圖2的線3-3截取的一個吸附劑承載結構40的剖視圖。將意識到，雖然示出了吸附劑承載結構40中的僅一個的剖面，其它吸附劑承載結構40可以為基本上相同的尺寸、形狀和構造。
[0025]吸附劑承載結構40可以包括支撐結構50。支撐結構50，作為吸附裝置30的一部分，位于燃氣輪機36的輸入系統10內。在一些示例中，支撐結構50至少部分地為多孔隙的，諸如通過包括例如網狀材料。支撐結構50的多孔性在圖3中一般地/示意性地示出，一個或多個開口 52貫穿支撐結構50。然而，在操作中，支撐結構50中的孔隙可以比一般地/示意性地示出的開口 52小和/或量更大。一般地，通過具有至少一定程度的孔隙度，支撐結構50能夠允許流體流、空氣流、顆粒流等穿過支撐結構50中的開口 52。
[0026]在該示例中，支撐結構50包括限定大致中空內部56的支撐壁54。支撐結構50的中空內部56能夠沿著支撐結構50的長度(例如，在第一端42與第二端44之間)延伸。支撐壁54包括任意數量的材料，包括但不限于金屬材料(例如，鋼等)、塑料材料(例如，燒結塑料)、纖維材料、具有高溫聚合物的材料等等。在一些示例中，支撐結構50是相對剛性且自支撐的，從而將一種或多種材料支撐在支撐結構50上。在其它示例中，支撐結構50有撓性且允許至少一定程度的移動、屈曲和/或彈性。
[0027]吸附劑承載結構40可以包括吸附劑承載介質60。吸附劑承載介質60，作為吸附裝置30的一部分，位于燃氣輪機36的輸入系統10內。在一些示例中，吸附劑承載介質60由支撐結構50支撐，使得吸附劑承載介質60由支撐壁54支撐。吸附劑承載介質60能夠支撐在支撐壁54的與中空內部56徑向相反的一側上。因此，在一些示例中，開口52能夠在一側的中空內部56與相反的第二側的吸附劑承載介質60之間貫穿支撐結構50。吸附劑承載介質60能夠以任意多種方式應用于支撐壁54，例如通過使介質/織物浸漬吸附劑(例如，通過濺射、沉積，等等)O
[0028]應當理解的是，吸附劑承載介質60—般地/示意性地圖示在圖3中，因為吸附劑承載介質60包括任意數量的構造。例如，吸附劑承載介質60包括至少部分地覆蓋支撐結構50的吸附劑。在一些示例中，吸附劑承載介質60能夠以任意多種方式附接到支撐結構50，例如通過沉積、涂敷、浸漬、濺射等等。
[0029]吸附劑承載介質60包括能夠吸收目標液體和/或氣體的一種或多種吸附劑。例如，吸附劑承載介質60包括諸如碳的吸附劑。在一些示例中，吸附劑承載結構40可以各自包括相同的吸附劑承載介質60(例如，碳)，使得相同類型的氣相污染物(例如，一般地/示意性地圖示在圖2中的氣相污染物13)能夠從輸入空氣12中去除。然而，在其它可能的示例中，吸附裝置30可以包括多個吸附劑承載結構40，不同的吸附劑承載結構40包括不同的吸附劑承載介質60。在該示例中，吸附裝置30能夠從輸入空氣12中去除多種不同類型的氣相污染物13，取決于包括吸附劑承載介質60的吸附劑的類型。在操作中，吸附劑承載介質60可以接觸穿過燃氣輪機36的輸入系統10的輸入空氣12，使得通過吸附劑承載介質60從輸入空氣12中去除氣相污染物13。
[0030]參考圖2，吸附裝置30可以包括歧管70。在一些示例中，歧管70能夠支撐吸附劑承載結構40，包括支撐結構50、吸附劑承載介質60等。歧管70可以包括第一歧管結構72以及第二歧管結構74。
[0031]第一歧管結構72關于吸附劑承載結構40的第一端42附接。在一個可能的示例中，第一歧管結構72附接到支撐結構50，例如通過焊接、粘合劑、機械鎖定結構等。第一歧管結構72可以具有延伸跨過吸附劑承載結構40(例如，在該示例中為三個)的每個支撐結構50的長度。在示例中，第一歧管結構72大體為中空的且沿基本與吸附劑承載結構40延伸的方向垂直的方向大體直線地延伸。然而，第一歧管結構72不限于此，在其它示例中，可以沿著非直線的軸線延伸，例如通過包括一個或多個彎曲部、波形部、角部等。由于為大體中空的，第一歧管結構72可以與吸附劑承載結構40的中空內部56流體連通，使得空氣能夠在第一歧管結構72的內部與吸附劑承載結構40之間流動。
[0032]第二歧管結構74關于吸附劑承載結構40的第二端44附接。在一個可能的示例中，第二歧管結構74附接到支撐結構50，例如通過焊接、粘合劑、機械鎖定結構等。第二歧管結構74可以具有跨吸附劑承載結構40(例如，在該示例中為三個)的支撐結構50延伸的長度。在示例中，第二歧管結構74大體中空且沿著基本與吸附劑承載結構40延伸的方向垂直的方向大體直線地延伸。然而，第二歧管結構74不限于此，在其它示例中，可以沿著非直線的軸線延伸，例如通過包括一個或多個彎曲部、波形部、角部等。第二歧管結構74可以大體類似于或等同于第一歧管結構72，但是位于吸附劑承載結構40的第二端44處。由于為大體中空的，第二歧管結構74可以與吸附劑承載結構40的中空內部56流體連通，使得空氣能夠在第二歧管結構74的內部與吸附劑承載結構40之間流動。
[0033]吸附裝置30可以包括鼓風機76。在圖示的示例中，鼓風機76可以關于第一歧管結構72附接，但是在其它示例中，鼓風機可以關于第二歧管結構74附接。鼓風機76略微一般地/示意性地圖示出，將理解的是鼓風機76包括任意數量的空氣推進結構，例如風扇、送排風設備、負壓機等。鼓風機76與第一歧管結構72的中空內部流體連通，使得鼓風機76能夠將來自吸附劑承載結構40的中空內部56的空氣穿過第一歧管結構72的中空內部且朝向鼓風機76移動。因此，在該示例中，鼓風機76關于支撐結構50的中空內部56附接(例如，通過第一歧管結構72)。
[0034]在操作中，鼓風機76能夠移動空氣且在吸附劑承載結構40的中空內部56內產生負壓。在一個可能的示例中，鼓風機76可以從吸附劑承載結構40的中空內部56且通過第一歧管結構72汲取空氣。將意識到，穿過吸附劑承載結構40的氣流78以及穿過第一歧管結構72的氣流79通過箭頭在圖2中一般地/示意性地示出。由于支撐結構50是多孔的或部分多孔的(例如，通過開口 52)，所以空氣能夠被汲取穿過吸附劑承載介質60、穿過支撐結構50中的開口 52以及穿過中空內部56。
[0035]吸附裝置30可以包括加熱裝置80。加熱裝置80被一般地/示意性地示出，應當意識到加熱裝置80包括任意數量的設計、構造等。在一個可能的示例中，加熱裝置80能夠通過歧管結構之一(例如，第一歧管結構72或者第二歧管結構74)關于支撐結構50附接。在該示例中，加熱裝置80可以包括將電流傳遞到支撐結構50的電氣裝置，例如通過歧管結構之一(例如，第一歧管結構72或第二歧管結構74)。因此，電流通過導電支撐結構50能夠釋放熱，這導致吸附劑承載介質60也變熱。在該示例中，加熱裝置80能夠通過焦耳加熱來加熱支撐結構50，但是可設想其它加熱手段。
[0036]加熱裝置80不限于包括上述電氣裝置。而是，在其它示例中，加熱裝置80包括能夠使得支撐結構50以及因此使得吸附劑承載介質60變熱的任意數量的裝置。例如，加熱裝置80可以包括暖源或高溫空氣源，使得加熱裝置80通過支撐結構50的中空內部56來輸送該高溫空氣。因此，支撐結構50以及因此吸附劑承載介質60能夠由于來自加熱裝置80的高溫空氣引起的熱傳導而被加熱。在至少一個示例中，高溫空氣源可以包括燃氣輪機36，使得高溫空氣(例如，來自燃氣輪機36的抽氣熱)從燃氣輪機36輸送到吸附裝置30。
[0037]可以參考圖2和圖3描述吸附裝置30的操作。吸附裝置30可以位于輸入系統10內，在過濾器24的上游或下游。在任一示例中，吸附裝置30定位在輸入空氣12的流路內。過濾器24能夠從輸入空氣12中濾除/去除任意數量的材料和/或污染物，包括固態顆粒、液態顆粒等。
[0038]在一些示例中，輸入空氣12包括不能通過過濾器24充分去除的氣相污染物13( —般地/示意性地圖示在圖2中)。例如，這些氣相污染物13可以包括硫化合物、氟化物化合物、氯化物化合物或會導致燃氣輪機36的性能下降和/或腐蝕的其它氣相污染物。吸附裝置30能夠從輸入空氣12中去除這些氣相污染物13中的至少一些。特別地，隨著輸入空氣12流過吸附裝置30的吸附劑承載結構40，吸附劑承載介質60的活性沉積物(例如，吸附劑)能夠吸收輸入空氣12內的氣相污染物13中的至少一些。事實上，如圖2所示，吸收的污染物13a—般地/示意性地圖示在吸附劑承載介質60的表面上。因此，輸入空氣12能夠流過吸附裝置30且流到燃氣輪機36，在輸入空氣12內存在減少量的氣相污染物13。
[0039]在一段時間后，會達到由吸附劑承載結構40吸收的氣相污染物13的飽和水平，使得減少了吸附劑承載結構40對氣相污染物13的進一步的吸收。因此，會發生再生過程，以允許吸附裝置30繼續吸收氣相污染物13。在再生過程中，鼓風機76能夠使空氣移動而在中空內部56內以及在第一歧管結構72內產生負壓。結果，通過支撐結構50的開口 52(例如，孔隙)汲取至少一些空氣。在該時間內，加熱裝置80能夠將電流傳遞到支撐結構50，這使得支撐結構50以及因此吸附劑承載介質60變熱。至少部分地由于該加熱，在吸附劑承載介質60上吸收的污染物13a被釋放(例如穿過被抽入中空內部56以及進入例如鼓風機76)。
[0040]在一個可能的示例中，在吸附劑承載結構40充分再生之前，該加熱會持續近似5至10分鐘。一旦吸附劑承載結構40再生且至少一些吸收的污染物13a已經從吸附劑承載介質60中去除，鼓風機76和/或加熱裝置80可以關閉，并且從輸入空氣12吸收氣相污染物13可以開始。
[0041]現在轉到圖4，示出了第二示例性吸附裝置130。將理解的是，第二吸附裝置130僅包括任意數量的可能設計、構造等中的一個。圖4的第二吸附裝置130能夠定位在燃氣輪機36的輸入系統10的過濾器部20內。
[0042]第二吸附裝置130可以包括一種或多種吸附劑承載結構140。在圖示的示例中，第二吸附裝置130包括三個吸附劑承載結構140，但是在其它示例中，可設想任意數量的吸附劑承載結構140。如同圖2的示例，吸附劑承載結構140間隔開以限定在相鄰的吸附劑承載結構140之間延伸的開口41。同樣，如同圖2的示例，雖然吸附劑承載結構140圖示為在第一端142與相反的第二端144之間直線地延伸的細長的、大體筒形的結構，但是可設想任意多種尺寸(例如，較長或較短)、形狀(例如，多邊形形狀、四邊形形狀、矩形形狀、圓形形狀、卵形形狀等)和/或構造(例如，具有一個或多個彎曲部、波形部、角部等的非直線地延伸)。
[0043]現在參考圖4和圖5，圖5示出了沿著圖4的線5-5截取的一個吸附劑承載結構140的剖視圖。將意識到，雖然示出了吸附劑承載結構140中的僅一個的剖面，其它吸附劑承載結構140可以在尺寸、形狀和構造上基本相同。
[0044]吸附劑承載結構140可包括支撐結構150。支撐結構150，作為第二吸附裝置130的一部分，定位在燃氣輪機36的輸入系統10內。雖然支撐結構150包括任意數量的設計/構造，但是在該示例中，支撐結構150基本上是實心且非中空的。支撐結構150包括任意數量的材料，包括但不限于金屬材料(例如，鋼等)、塑料材料(例如，燒結塑料)、纖維材料、具有高溫聚合物的材料，等等。在一些示例中，支撐結構150是相對剛性且自支撐的，從而將一種或多種材料支撐在支撐結構150上。在其它示例中，支撐結構150為撓性的且允許至少一定程度的移動、屈曲和/或彈性。
[0045]吸附劑承載結構140可以包括吸附劑承載介質60。吸附劑承載介質60，作為第二吸附裝置130的一部分，定位在燃氣輪機36的輸入系統10內。在該示例中，吸附劑承載介質60由支撐結構150支撐。將意識到，吸附劑承載介質60基本上與上文關于圖2和圖3所描述的吸附劑承載介質60相同。因此，吸附劑承載介質60無需再詳細說明。
[0046]參考圖4，第二吸附裝置130可以包括歧管170。在一些示例中，歧管170能夠支撐吸附劑承載結構140，包括支撐結構150(圖5)、吸附劑承載介質60等。歧管170可以包括第一歧管結構172和第二歧管結構174。
[0047]第一歧管結構172關于吸附劑承載結構140的第一端142附接。在一個可能的示例中，第一歧管結構172通過焊接、粘合劑、機械鎖定結構等附接到支撐結構150。第一歧管結構172可以具有延伸跨過吸附劑承載結構140(例如，在該示例中為三個)的每個支撐結構150的長度。在該示例中，第一歧管結構172為大體實心的且沿基本上與吸附劑承載結構140延伸的方向垂直的方向大體直線地延伸。在其它示例中，第一歧管結構172可以為大體中空的。
[0048]第二歧管結構174關于吸附劑承載結構140的第二端144附接。在一個可能的示例中，第二歧管結構174通過焊接、粘合劑、機械鎖定結構等附接到支撐結構150。第二歧管結構174可以具有跨吸附劑承載結構140的每個支撐結構150延伸的長度。在示例中，第二歧管結構174為大體實心的且沿著基本上與吸附劑承載結構140延伸的方向垂直的方向大體直線地延伸。在其它示例中，第二歧管結構174可以為大體中空的。
[0049]第二吸附裝置130可以包括加熱裝置80。加熱裝置80再次一般地/示意性地示出，因為將意識到加熱裝置80包括任意數量的設計、構造等。在一個可能的示例中，加熱裝置80能夠通過其中一個歧管結構(例如，第一歧管結構172或第二歧管結構174)而關于支撐結構150附接。加熱裝置80大體等同于上文關于圖2所描述的加熱裝置80，無需再次詳細說明。
[0050]可以參考圖4和圖5描述第二吸附裝置130的操作。第二吸附裝置130可以定位在輸入系統10內，位于過濾器24的上游或下游。在任一示例中，第二吸附裝置130定位在輸入空氣12的流路內。過濾器24可以從輸入空氣12中濾除/去除任意量的材料和/或污染物，包括固體顆粒、液體顆粒等等。
[0051]包括氣相污染物13的輸入空氣12能夠流過第二吸附裝置130。隨著輸入空氣12流過吸附劑承載結構140，吸附劑承載介質60的活性沉積物(例如，吸附劑)能夠吸收氣相污染物13中的至少一些。吸收的污染物13a會聚積在吸附劑承載結構140的表面上(例如，在吸附劑承載介質60上)。因此，輸入空氣12能夠流過第二吸附裝置130，在輸入空氣12內存在減少量的氣相污染物13。
[0052]在一段時間后，會達到由吸附劑承載結構140所吸收的氣相污染物13a的飽和水平，使得減少了吸附劑承載結構140對氣相污染物13的進一步吸收。因此，會發生再生過程，而允許第二吸附裝置130繼續吸收氣相污染物13。在再生過程中，加熱裝置80能夠將電流傳遞到支撐結構150，這導致支撐結構150以及因此吸附劑承載介質60變熱。
[0053]至少部分地由于該加熱，吸附劑承載介質60上吸收的污染物13a被釋放。在一個可能的示例中，為輔助再生和廢氣排放，能夠提供在線水洗(例如，通過供水裝置，諸如噴嘴)。在該示例中，水被引入吸附劑承載介質60以去除吸收的污染物13a。水與吸收的污染物13a相結合，會減弱氣相污染物13對燃氣輪機36所具有的不利影響。在一些示例中，能夠在燃氣輪機36上觸發壓縮機水洗以減少腐蝕，諸如壓縮機的腐蝕。
[0054]現在轉到圖6，示出了第三示例性吸附裝置230。將意識到第三吸附裝置230包括任意數量的可能的設計、構造等中的僅一個。圖6的第三吸附裝置230可以定位在燃氣輪機36的輸入系統10的過濾器部20內。
[0055]第三吸附裝置230可以包括一個或多個吸附劑承載結構240。在圖示的示例中，第三吸附裝置230包括兩個吸附劑承載結構240，但是，在其它示例中，可設想任意數量的吸附劑承載結構240。如同圖2和圖4的示例，吸附劑承載結構230間隔開以限定在相鄰的吸附劑承載結構240之間延伸的開口 41。同樣，如同圖2和圖4的示例，雖然吸附劑承載結構240圖示為在第一端242與相反的第二端244之間直線地延伸的細長的、大體筒形的結構，但是可設想任意多種尺寸(例如，較長或較短)、形狀(例如，多邊形形狀、四邊形形狀、矩形形狀、圓形形狀、卵形形狀等)和/或構造(例如，具有一個或多個彎曲部、波形部、角部等的非直線地延伸)。
[0056]在該示例中，第三吸附裝置230的吸附劑承載結構240大體與圖2和圖3的吸附劑承載結構40相同。例如，吸附劑承載結構240可以包括基本上為中空且至少部分地有孔隙的支撐結構50。在該示例中，吸附劑承載結構240包括開口 52、支撐壁54、中空內部56以及吸附劑承載介質60(分別圖示在圖3中)。因此，吸附劑承載結構240無需再詳細說明。
[0057]第三吸附裝置230可以包括歧管270。在一些示例中，歧管270能夠支撐吸附劑承載結構240，包括支撐結構50、吸附劑承載介質60等。歧管270可以包括第一歧管結構272以及第二歧管結構274。
[0058]第一歧管結構272關于吸附劑承載結構240的第一端242附接，而第二歧管結構274關于吸附劑承載結構240的第二端244附接。第一歧管結構272和第二歧管結構274以任意多種方式附接到吸附劑承載結構240，包括通過焊接、粘合劑、機械鎖定結構等。在該示例中，第一歧管結構272大體等同于圖2所示的第一歧管結構72。同樣，第二歧管結構274大體等同于圖2所示的第二歧管結構74。事實上，歧管結構272、274中的每一個大體中空且沿著基本上垂直于吸附劑承載結構240延伸方向的方向直線地延伸。
[0059]第三吸附裝置230可以包括再生裝置280。再生裝置280能夠關于歧管270的第一歧管結構272和第二歧管結構274附接。在示例中，再生裝置280可以包括第一導管282以及第二導管284。第一導管282限定了管、通道、管道或者流體能夠流經其中的其它封閉結構。第一導管282的端部能夠附接到第一歧管結構272，使得第一導管282和第一歧管結構272流體連通。第二導管284限定了管、通道、管道或者流體能夠流經其中的其它封閉結構。在該示例中，第二導管284的端部能夠附接到第二歧管結構274，使得第二導管284和第二歧管結構274流體連通。
[0060]再生裝置280可以包括鼓風機286。鼓風機286可以附接到第一導管282和第二導管284。在示例中，鼓風機286能夠附接到第一導管282的與第一歧管結構272相反的端部。同樣，鼓風機286能夠附接到第二導管284的與第二歧管結構274相反的端部。鼓風機被略微一般地/示意性地圖示出，因為將意識到鼓風機包括任意數量的空氣推進結構，諸如風扇、送排風設備、負壓機等。鼓風機286通過第一導管282和第二導管284與歧管結構272，274的中空內部和吸附劑承載結構240的中空內部56流體連通。
[0061]再生裝置280可以包括可操作地附接到鼓風機286的吸附劑供給源288。在示例中，吸附劑供給源288能夠將吸附劑(例如，吸附劑承載氣體、干燥劑等)輸送到鼓風機286。吸附劑供給源288—般地/示意性地示出，因為吸附劑供給源288包括任意多種尺寸、形狀和構造。事實上，雖然圖6中為簡化圖示沒有描繪出，但是吸附劑供給源288可以包括一個或多個管、管道、導管等。應意識到從吸附劑供給源288到鼓風機286的吸附劑輸送290被一般地/示意性地示出，因為吸附劑輸送290可以通過管、管道、導管等來輸送。在一些可能的示例中，吸附劑供給源288可以包括傳遞吸收氣體的液態吸附劑。
[0062]在操作中，第三吸附裝置230定位在輸入系統10內，在過濾器24的上游或下游。在任一示例中，第三吸附裝置230定位在輸入空氣12的流路內，從而去除至少一些氣相污染物
13。按照如上文參考圖2所描述的類似方式，輸入空氣12能夠流過第三吸附裝置230且流到燃氣輪機36，在輸入空氣12內存在減少量的氣相污染物13。
[0063]在一段時間后，會達到吸附劑承載結構240吸收的氣相污染物13a的飽和水平，使得減少了對氣相污染物13的進一步的吸收。因此，會發生再生過程，而允許第三吸附裝置230繼續吸收氣相污染物13。在再生過程中，鼓風機286能夠以吸附劑輸送290的形式從吸附劑供給源288接收吸附劑(例如，吸附劑承載氣體、干燥劑等)。鼓風機286能夠使空氣移動而形成穿過第一導管282且到達第一歧管結構272的吸附劑承載氣流294。
[0064]該吸附劑承載氣流294能夠從第一歧管結構272流經吸附劑承載結構240的支撐結構50的中空內部56。在一些示例中，穿過中空內部56的該氣流(以箭頭作為氣流278—般地/示意性地示出)能夠從中空內部56流出，穿過開口52(圖3中示出)以及流到吸附劑承載介質60。因此，由于吸附劑供給源288將吸附劑輸送到鼓風機286，所以這些吸附劑能夠流到吸附劑承載介質60以便至少部分地再生吸附劑承載介質60。
[0065]空氣能夠繼續流經吸附劑承載結構240，于是空氣(以箭頭作為氣流279—般地、示意性地示出)離開吸附劑承載結構240且進入第二歧管結構274。在示例中，該氣流279可部分地由于吸附劑已經流到吸附劑承載介質60而具有更小百分比的吸附劑(例如，吸附劑承載氣體、干燥劑等)。氣流279能夠從第二歧管結構274移動穿過第二導管284以及移動到鼓風機286。在至少一個示例中，該氣流279能夠作為廢氣292而離開鼓風機286。
[0066]該再生過程能夠持續至少部分地再生吸附劑承載結構240所必需的幾乎任意量的時間。在一些示例中，圖6中所示的再生過程能夠持續大約5至10分鐘。一旦吸附劑承載結構240再生，則鼓風機286可被關閉，并且從輸入空氣12吸收氣相污染物13可以開始。雖然圖6中沒有示出，應意識到在至少一個示例中，第三吸附裝置可以包括加熱裝置(例如，加熱裝置80)以輔助再生過程。
[0067]圖1至圖6的吸附裝置30，130，230提供了多個益處。例如，吸附裝置30，130，230能夠用于從穿過輸入系統10的輸入空氣12中去除氣相污染物13。因此，流到燃氣輪機36的氣相污染物13的量減少，使得在減少腐蝕的同時提高了燃氣輪機的性能。另外地，吸附裝置30，130，230具有至少一定程度的再生，使得輸入系統10和/或燃氣輪機36在再生過程中無需關閉或怠速，從而提高了性能。
[0068]現在轉到圖7，示出了去除燃氣輪機36的輸入系統10內的氣相污染物13的示例方法700。方法700能夠與圖1至圖6中所示的吸附裝置30、第二吸附裝置130和/或第三吸附裝置230相關聯地執行。
[0069 ]方法700包括在燃氣輪機36的輸入系統1內提供包括一種或多種吸附劑的吸附劑承載介質60的步驟702。如圖1所示，包括吸附劑承載介質60(例如，圖2至圖6中所示)的吸附裝置30，130，230能夠位于過濾器部20內。吸附裝置30，130，230能夠設置在空氣過濾器24a，24b的上游和/或下游。
[0070]方法700包括使輸入空氣12穿過吸附劑承載介質60的步驟704。如圖2、圖4和圖6所示，吸附裝置30,130,230包括吸附劑承載結構40，140，240。吸附劑承載介質60形成吸附劑承載結構40，140，240的外表面。因此，包括氣相污染物13的輸入空氣12能夠穿過吸附劑承載介質60。
[0071]方法700包括通過吸附劑承載介質60從輸入空氣12去除氣相污染物13的步驟706。如圖2、圖4和圖6所示，氣相污染物13能夠流過吸附劑承載結構40，140，240的吸附劑承載介質60。隨著氣相污染物13與吸附劑承載介質60形成接觸，至少一些氣相污染物13被吸收(例如，吸收的污染物13a)在吸附劑承載介質60的表面上。因此，吸收的污染物13a從輸入空氣12中去除。
[0072]方法700包括加熱吸附劑承載介質60以從吸附劑承載介質60中提取氣相污染物13a的步驟708。如圖2和圖4所示，吸收布置30，130可以包括加熱裝置80。加熱裝置80可以加熱支撐結構50，并且因此加熱吸附劑承載介質60。加熱裝置80能夠以任意多種方式來加熱吸附劑承載介質60，例如通過焦耳加熱，通過向吸附劑承載介質60提供高溫空氣，等等。
[0073]已經參考上述的示例實施例描述了本發明。在閱讀和理解了該說明書后，變型例和改動將對于其它技術人員變得顯而易見。包含了本發明的一個或多個方面的示例實施例意在包含全部這樣的變型例和改動，只要它們落入隨附權利要求的范圍內即可。
【主權項】
1.一種用于燃氣輪機的吸附裝置，所述吸附裝置包括: 位于所述燃氣輪機的輸入系統內的吸附劑承載介質，所述吸附劑承載介質包括一種或多種吸附劑，其中所述吸附劑承載介質被配置用于接觸穿過所述燃氣輪機的輸入系統的輸入空氣，使得通過所述吸附劑承載介質將氣相污染物從所述輸入空氣中去除。2.根據權利要求1所述的吸附裝置，進一步包括位于所述燃氣輪機的所述輸入系統內的支撐結構。3.根據權利要求2所述的吸附裝置，其中所述吸附劑承載介質由所述支撐結構支撐。4.根據權利要求3所述的吸附裝置，其中所述支撐結構限定了大致中空內部，一個或多個開口在所述中空內部與所述吸附劑承載介質之間貫穿所述支撐結構。5.根據權利要求4所述的吸附裝置，進一步包括關于所述支撐結構的中空內部附接的鼓風機，所述鼓風機構造為使空氣移動且在所述中空內部內產生負壓。6.根據權利要求5所述的吸附裝置，其中所述鼓風機構造為輸送吸附劑承載氣流穿過所述支撐結構的所述中空內部而到達所述吸附劑承載介質。7.根據權利要求3所述的吸附裝置，其中所述支撐結構是大致實心且非中空的。8.根據權利要求3所述的吸附裝置，進一步包括關于所述支撐結構附接的加熱裝置。9.根據權利要求8所述的吸附裝置，其中所述加熱裝置構造為通過焦耳加熱來加熱所述支撐結構。10.根據權利要求8所述的吸附裝置，其中所述加熱裝置包括來自所述燃氣輪機的高溫空氣。11.用于燃氣輪機的吸附裝置，所述吸附裝置包括: 支撐結構，其位于用于所述燃氣輪機的輸入系統內； 加熱裝置，其關于所述支撐結構附接且構造為加熱所述支撐結構；以及吸附劑承載介質，其由所述支撐結構支撐，所述吸附劑承載介質包括一種或多種吸附劑，其中所述吸附劑承載介質被配置用于接觸穿過所述燃氣輪機的所述輸入系統的輸入空氣，使得通過所述吸附劑承載介質將氣相污染物從所述輸入空氣中去除。12.根據權利要求11所述的吸附裝置，其中所述支撐結構限定了大致中空內部，一個或多個開口在所述中空內部與所述吸附劑承載介質之間貫穿所述支撐結構。13.根據權利要求12所述的吸附裝置，進一步包括關于所述支撐結構的中空內部附接的鼓風機，所述鼓風機構造為使空氣移動且在所述中空內部產生負壓。14.根據權利要求13所述的吸附裝置，其中所述鼓風機構造為輸送吸附劑承載氣流穿過所述支撐結構的所述中空內部而到達所述吸附劑承載介質。15.根據權利要求11所述的吸附裝置，其中所述加熱裝置構造為通過焦耳加熱來加熱所述支撐結構。16.根據權利要求11所述的吸附裝置，其中所述加熱裝置包括來自所述燃氣輪機的高、)曰卓與Vjhuz.。17.—種去除燃氣輪機的輸入系統內的氣相污染物的方法，所述方法包括如下步驟: 在所述燃氣輪機的所述輸入系統內提供包括一種或多種吸附劑的吸附劑承載介質； 使輸入空氣穿過所述吸附劑承載介質； 利用所述吸附劑承載介質從所述輸入空氣中去除氣相污染物；以及 加熱所述吸附劑承載介質以從所述吸附劑承載介質中提取所述氣相污染物。18.根據權利要求17所述的方法，進一步包括如下步驟: 通過支撐結構來支撐所述吸附劑承載介質；以及 在所述支撐結構的中空內部內產生負壓以從所述吸附劑承載介質中提取所述氣相污染物以及使所述氣相污染物穿過所述支撐結構到達所述中空內部。19.根據權利要求18所述的方法，其中所述加熱所述吸附劑承載介質包括對所述支撐結構焦耳加熱。20.根據權利要求17所述的方法，進一步包括將吸附劑承載氣流輸送到所述吸附劑承載介質的步驟。
【文檔編號】F02C7/052GK105917096SQ201580004683
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年1月14日
【發明人】R·W·泰勒, S·D·海納, P·S·布賴恩特, V·班薩爾
【申請人】Bha阿爾泰有限責任公司