[发明专利]使用固定床涓流塔的除雾/除湿

说明书

技术领域

本发明大体涉及关于从气体移除水汽的方法和设备，并且特别地，涉及关于在外界空气施加到燃气涡轮系统之前从外界空气移除水汽的方法和设备。

背景技术

从气体移除水汽，包括悬浮在例如空气中并且在本文中称为空气/水雾的细分水滴的移除在各种环境中执行。一个这种环境，例如，涉及用于发电的燃气涡轮系统的操作，在燃气涡轮系统中，外界空气流与燃料混合并且混合物燃烧以产生燃烧气体产物，采用燃烧气体产物以驱动涡轮，其为发电机的转子提供功率。典型地在这种操作中，与燃料混合的外界空气可首先经受某些调节程序。

作为前述的示例，外界空气可被过滤以移除可损害涡轮装备的颗粒物质并且空气可被冷却至更高的密度。密度更高的空气在燃气涡轮装备处提供更高的质量流率和压力比率，从而导致增加的涡轮输出和效率。在其中空气被过滤以致移除颗粒物质的某些情况下，可存在于空气中的水汽可在过滤器处沉淀。在过滤器处以这种方式沉淀的水汽可与也在过滤器处沉淀的固体颗粒物质结合，从而在过滤器上形成覆层，其干扰通过过滤器的自由空气流。因此，在过滤器处可经历增加的压力损失。因此，从输送至过滤器的空气流移除水汽并且随后将空气流施加在燃气涡轮系统处是有利的。

一种用于从空气流移除水汽的技术涉及使用惯性分离器或漂浮物清除器，其迫使空气流沿曲折的通道行进，这导致水汽的微粒从空气流掉落出来。该技术最适合用于大于存在于空气/水雾中的小滴的水汽微粒。另一技术涉及使用所谓的凝聚(coalescing)过滤器。在该技术中，导致包含水汽微粒的空气流行进通过凝聚过滤器的网络，水汽微粒与凝聚过滤器碰撞，由此从空气流掉落出来。另外，水汽微粒可彼此碰撞，并且因此从空气流掉落出来。

发明内容

为了提供对本发明的选定方面的基本理解，下文陈述了本发明的示例的简化摘要。该摘要不构成本发明的所有方面或实施例的详尽概述。该摘要也不意图识别本发明的关键方面或限定本发明的范围。该摘要的唯一目的是以简化形式介绍本发明的选定方面，作为对摘要之后的本发明的实施例的更详细描述的介绍。

根据本发明的方面，提供一种除湿系统，用于从空气流移除水汽。除湿系统包括一个或多个填充床(packed bed)，其包括水-入口表面，液态水在水-入口表面处接收并且其后行进通过一个或多个填充床。在除湿系统中还包括作为一个或多个填充床的构件的空气-入口表面，其定位成与水-入口表面大致相对。包含水汽的空气流在空气-入口表面处接收并且其后沿与液态水通过一个或多个填充床的通路大致逆流的方向行进通过一个或多个填充床。液态水和空气流在当它们行进通过一个或多个填充床时彼此接触，从而导致水汽的至少一部分从空气流移除。除湿系统还可包括相应的供水设备，诸如喷头，其可定位在例如一个或多个填充床中的至少一个的水-入口表面的上方。供水设备可构造成将液态水提供至一个或多个填充床中的至少一个的水-入口表面并且将液态水分配至水-入口表面的大致全部。除湿系统可位于燃气涡轮系统的入口的上游并且可操作地连接到燃气涡轮系统的入口处，在水汽的至少一部分已经在一个或多个填充床中的至少一个处从空气流移除之后，空气流被输送至燃气涡轮系统的入口处。

根据本发明的另一方面，提供一种从空气流移除水汽的方法。该方法包括提供一个或多个填充床，其包括水-入口表面，液态水在水-入口表面处接收并且其后行进通过一个或多个填充床。该方法还包括提供诸如喷头的相应的供水设备，其可构造成将液态水提供至一个或多个填充床的水-入口表面。喷头可位于一个或多个填充床的水-入口表面的上方并且可将液态水分配至水-入口表面的大致全部。一个或多个填充床还可包括空气-入口表面，包含水汽的空气流在空气-入口表面处接收并且其后行进通过一个或多个填充床。空气-入口表面定位成与水-入口表面大致相对，以便空气流沿与液态水通过一个或多个填充床的通路大致逆流的方向行进通过一个或多个填充床。包含水汽的空气流可输送至一个或多个填充床的空气-入口表面并且其后行进通过一个或多个填充床。包含水汽的空气流可在空气流和液态水行进通过一个或多个填充床时与液态水接触，由此从空气流移除水汽的至少一部分。除湿系统可位于燃气涡轮系统的进气口的上游并且可操作地连接到燃气涡轮系统的进气口，空气流在水汽的至少一部分在一个或多个填充床处从空气流移除之后输送至燃气涡轮系统的进气口。

附图说明