一种基于天气预报的智能燃气轮机进气过滤系统
本发明公开了一种基于天气预报的智能燃气轮机进气过滤系统，包括从进气入口向燃气轮机方向依次布置的防护罩、智控防冻段、智控粗滤级、智控除湿级、精滤级、消音段，以及控制柜和智能终端；智控粗滤级有多个，根据不同程度的天气状况选择开启粗滤级的个数；智控防冻段、智控粗滤级、智控除湿级分别与控制柜相连，控制柜分别控制智控防冻段、智控粗滤级、智控除湿级打开或关闭；控制柜与智能终端相连，智能终端接收实时的天气预报信息完成决策，并将决策信号传输至控制柜，控制柜再控制对应过滤级完成打开或关闭动作。本发明保障了燃气轮机在极端天气下长期安全稳定运行和良好天气下长期高效运行。
发明专利
CN202311563885.1
2023-11-22
CN117365745A
2024-01-09
F02C7/05(2006.01)
浙江大学高端装备研究院
吕凯;谢海波;杨华勇;郑铭阳
311106 浙江省杭州市余杭区兴国路503号5幢103室
杭州求是专利事务所有限公司
贾玉霞
浙江;33
1.一种基于天气预报的智能燃气轮机进气过滤系统，其特征在于，包括：从进气入口向燃气轮机方向依次布置的防护罩、智控防冻段、智控粗滤级、智控除湿级、精滤级、消音段，以及控制柜和智能终端；所述智控粗滤级有多个，根据不同程度的天气状况选择开启粗滤级的个数； 所述智控防冻段、智控粗滤级、智控除湿级分别与控制柜相连，所述控制柜分别控制所述智控防冻段、智控粗滤级、智控除湿级打开或关闭；所述智控防冻段用于加热进入过滤系统的气体；所述控制柜与智能终端相连，智能终端接收实时的天气预报信息完成决策，并将决策信号传输至控制柜，所述控制柜再控制对应过滤级完成打开或关闭动作； 所述智控粗滤级与智控除湿级的结构相同，均包括：卷式固定槽、滑动导轨、固定卡槽、滤网；所述滤网使用可折叠软性材料，同轴缠绕在卷轴上，所述卷轴的两端固连在卷式固定槽中，卷轴转动时滤网随之转动，实现滤网展开或收拢；固定卡槽与卷式固定槽平行布置，两者间距为滤网长度；滑动导轨垂直于卷式固定槽布置，滑动导轨的一端与卷式固定槽固连，另一端与固定卡槽固连，滤网的一侧安装在滑动导轨中，在滑动导轨中展开或收拢。 2.根据权利要求1所述的基于天气预报的智能燃气轮机进气过滤系统，其特征在于，所述防护罩包括从进气入口向燃气轮机方向依次布置的防雨罩和防鸟网。 3.根据权利要求1所述的基于天气预报的智能燃气轮机进气过滤系统，其特征在于，所述智控防冻段包括空气加热器和喷嘴，所述空气加热器位于进气通道外，多个所述喷嘴位于进气通道内，并沿进气通道的截面均匀布置，所述空气加热器与喷嘴连通；所述智控防冻段接收所述控制柜传输的喷嘴打开或关闭信号、空气加热器打开或关闭信号、空气加热器温度值设定信号，所述空气加热器温度值设定信号在空气加热器打开状态下传输。 4.根据权利要求1所述的基于天气预报的智能燃气轮机进气过滤系统，其特征在于，所述智控粗滤级的滤网选用无纺布，过滤精度为G4；所述智控除湿级的滤网选用木浆纤维。 5.根据权利要求1所述的基于天气预报的智能燃气轮机进气过滤系统，其特征在于，所述精滤级为框式过滤器，过滤精度为F9，滤网使用微纤维无纺布或超细玻璃纤维材料。 6.根据权利要求1所述的基于天气预报的智能燃气轮机进气过滤系统，其特征在于，所述消音段由平行排列的吸声板组成。 7.根据权利要求1所述的基于天气预报的智能燃气轮机进气过滤系统，其特征在于，所述智能终端基于天气预报信息进行控制决策的步骤如下： 步骤一：每日固定时间智能终端连接以太网获取当地24h内天气预报信息，所述天气预报信息包括：预警信息及等级、空气质量AQI指数、温度、相对湿度； 步骤二：按照优先级顺序，依次对预警信息及等级、空气质量AQI指数、温度、相对湿度进行判定，完成控制决策，具体判定通过如下子步骤实现： (2.1)根据预警信息及等级判断是否开启相应过滤级； (2.2)所述智控粗滤级有两个时，根据当地实时空气质量AQI指数选择不开启或开启1个或2个智控粗滤级，若150<AQI指数≤300，则打开一个智控粗滤级，若AQI指数>300，则打开两个智控粗滤级； (2.3)根据当地24h内最高温度Tmax、最低温度Tmin，计算两者的算数平均值Tavg，若最低温度Tmin<0℃，则打开智控防冻段的喷嘴及空气加热器，并计算空气加热器温度设定值Tset，表达式如下： 式中，Q1为燃气轮机单位时间进气量，Q2为喷嘴单位时间喷气量，η为综合系数； (2.4)根据当地实时空气相对湿度RH及步骤(2.3)中计算得到的Tavg选择是否开启智控除湿级；若Tavg>18℃，则按照下述公式计算空气绝对湿度AH： AH＝RH×Tavg 若计算所得AH>18，则打开智控除湿级，反之则不开启智控除湿级； 步骤三：预警信息及等级每30min获取一次，空气质量AQI指数、相对湿度每1h获取一次，对于新获取的天气预报信息重新进行判定并更新控制决策，即重复步骤二；若存在多个控制决策时，则各过滤组件的“开启”决策为主决策； 步骤四：将每次更新获得的控制决策传输至控制柜，控制柜再根据控制决策控制对应过滤级完成开闭动作。 8.根据权利要求7所述的基于天气预报的智能燃气轮机进气过滤系统，其特征在于，所述预警信息及等级包括：台风预警、暴雨预警、暴雪预警、大风预警、沙尘暴预警、大雾预警、霾预警；其中台风预警、暴雨预警、暴雪预警、大风预警的等级均分为蓝、黄、橙、红；沙尘暴预警、大雾预警的等级均分为黄、橙、红；霾预警的等级均分为黄和橙；其余预警信息不做监测。 9.根据权利要求8所述的基于天气预报的智能燃气轮机进气过滤系统，其特征在于，所述预警信息及等级对应的相应过滤组件的控制信号如下： 对于台风预警，当预警等级为蓝或黄时，智控防冻段、智控粗滤级I、智控粗滤级II、智控除湿级均为关闭状态；所述智控粗滤级I为第一智控粗滤级，智控粗滤级II为第二智控粗滤级；当预警等级为橙时，智控粗滤级I为开启状态，智控防冻段、智控粗滤级II、智控除湿级均为关闭状态；当预警等级为红时，智控防冻段为关闭状态，智控粗滤级I、智控粗滤级II、智控除湿级均为开启状态； 对于暴雨预警，当预警等级为蓝或黄时，智控防冻段、智控粗滤级I、智控粗滤级II、智控除湿级均为关闭状态；当预警等级为橙或红时，智控粗滤级I、智控除湿级均为开启状态，智控防冻段、智控粗滤级II均为关闭状态； 对于暴雪预警，当预警等级为蓝或黄或橙时，智控防冻段为开启状态，智控粗滤级I、智控粗滤级II、智控除湿级均为关闭状态；当预警等级为红时，智控防冻段、智控除湿级均为开启状态，智控粗滤级I、智控粗滤级II均为关闭状态； 对于大风预警，当预警等级为蓝或黄时，智控防冻段、智控粗滤级I、智控粗滤级II、智控除湿级均为关闭状态；当预警等级为橙时，智控粗滤级I为开启状态，智控防冻段、智控粗滤级II、智控除湿级均为关闭状态；当预警等级为红时，智控粗滤级I、智控粗滤级II均为开启状态，智控防冻段、智控除湿级均为关闭状态； 对于沙尘暴预警，当预警等级为黄时，智控粗滤级I为开启状态，智控防冻段、智控粗滤级II、智控除湿级均为关闭状态；当预警等级为橙或红时，智控粗滤级I、智控粗滤级II均为开启状态，智控防冻段、智控除湿级均为关闭状态； 对于大雾预警，当预警等级为黄时，智控防冻段、智控粗滤级I、智控粗滤级II、智控除湿级均为关闭状态；当预警等级为橙时，智控粗滤级I为开启状态，智控防冻段、智控粗滤级II、智控除湿级均为关闭状态；当预警等级为红时，智控粗滤级I、智控除湿级均为开启状态，智控防冻段、智控粗滤级II均为关闭状态； 对于霾预警，当预警等级为黄或橙时，智控粗滤级I为开启状态，智控防冻段、智控粗滤级II、智控除湿级均为关闭状态。