Technické požiadavky na vysoko{0}}účinné vzduchové filtre pri prevádzke plynových turbín v tepelných elektrárňach

Na základe prevádzkových charakteristík plynových turbín v tepelných elektrárňach sa vytvoril kompletný systém technických požiadaviek na vysoko{0}}účinné vzduchové filtre, ktorého jadrom je najnovšia medzinárodná norma ISO 29461-1 a domáca norma DL/T 2849-2024. Hlavnou logikou je dosiahnuť efektívne zachytenie submikrónových častíc s najnižšou spotrebou energie poklesu tlaku prostredníctvom presnej stupňovitej filtrácie v extrémne variabilných prostrediach nasávania, čím sa ochránia drahé lopatky plynovej turbíny a zabezpečí sa bezpečná, efektívna a dlhodobá prevádzka jednotky.
Nižšie sú uvedené základné technické požiadavky zhrnuté na základe najnovších noriem a praktických technických aplikácií

Finálny vysokoúčinný filter je triedy E12 a typické renovačné projekty vyžadujú, aby finálna vložka jemného filtra spĺňala triedu E12, takže celková priepustnosť častíc je menšia ako 0,5 %. To zodpovedá norme ISO 29461-1 na úrovni T12, ktorá vyžaduje filtračnú účinnosť vyššiu alebo rovnú 99,5 % pre najprenikavejšie častice (MPPS).

• Konfigurácia odstupňovaného filtrovania: Bežne sa používajú dve úrovne filtrovania, s prvou úrovňou hrubej účinnosti (G4/M5) a druhou úrovňou s vysokou účinnosťou (F9/E12).
• Skúšobné normy: Skúšanie a klasifikácia sa vykonáva v súlade s ISO 29461-1 (pre turbostroje) alebo EN1822. Vydaný bol aj čínsky štandard energetického priemyslu DL/T 2849-2024. Komplexné technické požiadavky navrhuje aj skupinová norma T/CAQI 248-2022.

• Nízky počiatočný tlakový rozdiel: Pri menovitom objeme vzduchu sa zvyčajne vyžaduje, aby bol počiatočný tlakový rozdiel vysokoúčinnej filtračnej vložky E12{1}}<270Pa.
• Limit konečného odporu: Prevádzkový odpor by mal byť kontrolovaný v rozumnom rozsahu a zvyčajne sa odporúča, aby konečný odpor nepresahoval 2-3 násobok počiatočného odporu, alebo aby bol nahradený podľa hodnoty nastavenej systémom (ako je napríklad menší alebo rovný 1000 Pa).

• Long service life: High efficiency filter cartridges typically require>12 000 prevádzkových hodín alebo 36 mesiacov nečinnej prevádzky.
• Štandardizovaný test zachytávania prachu: ISO 29461-1 po prvýkrát zavádza štandardný testovací postup zachytávania prachu pre nedostatočne účinné (EPA) a vysokoúčinné (HEPA) filtre, ktorý sa používa na realistickejšie porovnanie životnosti filtrov pri skutočnom používaní.

• Teplotná odolnosť: Pri prevádzke plynovej turbíny je potrebné odolávať teplotným zmenám sacieho prostredia, najmä okamžitým vysokým teplotným vplyvom 80-120 stupňov.
• Odolnosť proti vlhkosti: Pre hmlisté, daždivé alebo pobrežné prostredia s vysokou vlhkosťou musia mať filtre dobrú odolnosť proti vlhkosti.
• Mechanická pevnosť a tesnenie: Konštrukčný návrh musí spĺňať požiadavky normy ISO 2941-2943 a iných sérií noriem a overovať odolnosť filtračného prvku proti pretrhnutiu, štrukturálnu integritu a odolnosť voči tlaku. Pri pulznom spätnom tlaku až 0,4-0,6 MPa musí filtračný prvok udržiavať štrukturálnu stabilitu.

• Prijatie špecializovaných testovacích noriem (ISO 29461-1): Všeobecné normy (ako ISO 16890, EN1822) nedokážu presne simulovať skutočné pracovné podmienky, ako je vysoký prietok a spätné prúdenie impulzov v turbostrojoch. ISO 29461-1, ako prvý medzinárodný štandard pre turbo mechanické sacie filtre, poskytuje jednotnú metódu testovania a klasifikácie (úrovne T1-T13), ktorá umožňuje operátorom porovnávať a vyberať produkty vedeckejšie.
• Vyhodnoťte skutočnú účinnosť po „eliminácii statickej elektriny“: Mnohé filtre sa spoliehajú na statické vlákna na zlepšenie počiatočnej účinnosti. Ale v nasávacom prostredí plynových turbín sa statická elektrina rýchlo rozptýli. Nová norma preto vyžaduje vyhodnotenie minimálnej mechanickej účinnosti filtra po odstránení statickej elektriny, čo je výkon, na ktorý sa filter môže skutočne spoľahnúť počas celého životného cyklu.
• Predstavujeme testovanie kapacity zachytávania prachu HEPA: V minulosti merali vysokoúčinné filtre iba účinnosť- bez merania kapacity zachytávania prachu, čo znemožňovalo vyhodnotiť ich skutočnú životnosť. ISO 29461-1 * najprv špecifikuje metódu testovania kapacity zachytávania prachu pre filtre EPA/HEPA, čím poskytuje kvantitatívny základ pre dizajn s dlhou životnosťou.

Skutočný dokument o obstarávaní plynovej{0}}elektrárne jasne demonštruje praktické uplatnenie týchto technických požiadaviek:
Pozadie projektu: Plynová turbína Mitsubishi M701F4 s nízko-úrovňovým usporiadaním sacieho systému a trojstranným nasávaním.
Plán renovácie:
Filtrácia prvej úrovne: Upgradovaný z G4 na M5 vrecový filter, s počiatočným rozdielom tlaku<170Pa and a lifespan of>2500 hodín.
Sekundárna filtrácia: Upgradovaná z F9 na E12 vysokoúčinný-filtračný prvok (norma EN1822) s počiatočným rozdielom tlaku<270Pa and a lifespan of>12 000 hodín.
Hlavný cieľ: Dosiahnuť celkovú priepustnosť pevných častíc menšiu ako 0,5 %, oddialiť zníženie účinnosti kompresora a dosiahnuť úsporu energie a zníženie uhlíka.