Technické požadavky na vysoce-účinné vzduchové filtry při provozu plynových turbín v tepelných elektrárnách

Na základě provozních charakteristik plynových turbín v tepelných elektrárnách byl vytvořen kompletní systém technických požadavků na vysoce{0}}účinné vzduchové filtry, jehož jádrem je nejnovější mezinárodní norma ISO 29461-1 a domácí norma DL/T 2849-2024. Základní logikou je dosáhnout účinného zachycování submikronových částic s nejnižší spotřebou energie tlakového spádu prostřednictvím přesné stupňovité filtrace v extrémně variabilním sacím prostředí, čímž se chrání drahé lopatky plynové turbíny a zajišťuje bezpečný, efektivní a dlouhodobý provoz jednotky.
Níže jsou uvedeny základní technické požadavky shrnuté na základě nejnovějších norem a praktických technických aplikací

Finální vysoce{0}}účinný filtr je třídy E12 a typické projekty renovace vyžadují, aby finální jemný filtrační prvek splňoval třídu E12, takže celková propustnost částic je menší než 0,5 %. To odpovídá normě ISO 29461-1 na úrovni T12, která vyžaduje účinnost filtrace větší nebo rovnou 99,5 % pro nejpronikavější velikost částic (MPPS).

• Konfigurace odstupňovaného filtrování: Běžně se používají dvě úrovně filtrace, s první úrovní hrubé účinnosti (G4/M5) a druhou úrovní s vysokou účinností (F9/E12).
• Zkušební normy: Zkoušení a klasifikace musí být prováděny v souladu s ISO 29461-1 (pro turbostroje) nebo EN1822. Vydán byl také čínský energetický standard DL/T 2849-2024. Skupinová norma T/CAQI 248-2022 také navrhuje komplexní technické požadavky.

• Nízký počáteční tlakový rozdíl: Při jmenovitém objemu vzduchu se obvykle požaduje, aby počáteční tlakový rozdíl E12 vysokoúčinné filtrační vložky E12 byl<270Pa.
• Limit konečného odporu: Provozní odpor by měl být řízen v rozumném rozsahu a obvykle se doporučuje, aby konečný odpor nepřekračoval 2-3násobek počátečního odporu, nebo aby byl vyměněn podle hodnoty nastavené systémem (například menší nebo roven 1000 Pa).

• Long service life: High efficiency filter cartridges typically require>12 000 provozních hodin nebo 36 měsíců nečinného provozu.
• Standardizovaný test zadržování prachu: ISO 29461-1 poprvé zavádí standardizovaný postup testu zadržování prachu pro méně účinné (EPA) a vysoce účinné (HEPA) filtry, který se používá k realističtějšímu porovnání životnosti filtrů při skutečném používání.

• Teplotní odolnost: Je nutné odolávat teplotním změnám sacího prostředí při provozu plynové turbíny, zejména okamžitému působení vysoké teploty 80-120 stupňů.
• Odolnost proti vlhkosti: V případě mlhavého, deštivého nebo pobřežního prostředí s vysokou vlhkostí musí mít filtry dobrou odolnost proti vlhkosti.
• Mechanická pevnost a těsnění: Konstrukční návrh musí splňovat požadavky normy ISO 2941-2943 a další řady norem a musí ověřovat odolnost filtračního prvku proti prasknutí, strukturální integritu a odolnost vůči tlaku. Při pulzním zpětném tlaku až 0,4-0,6 MPa musí filtrační prvek zachovat strukturální stabilitu.

• Přijetí specializovaných zkušebních norem (ISO 29461-1): Obecné normy (jako ISO 16890, EN1822) nemohou přesně simulovat skutečné pracovní podmínky, jako je vysoký průtok a zpětný ráz pulsu v lopatkových strojích. ISO 29461-1, jako první mezinárodní standard pro turbomechanické sací filtry, poskytuje jednotnou metodu testování a klasifikace (úrovně T1-T13), která umožňuje operátorům porovnávat a vybírat produkty vědecky.
• Vyhodnoťte skutečnou účinnost po „eliminaci statické elektřiny“: Mnoho filtrů se spoléhá na statická vlákna ke zlepšení počáteční účinnosti. Ale v sacím prostředí plynových turbín se statická elektřina rychle rozptýlí. Nová norma proto vyžaduje vyhodnocení minimální mechanické účinnosti filtru po odstranění statické elektřiny, což je výkon, na který se může filtr skutečně spolehnout po celou dobu svého životního cyklu.
• Představujeme testování kapacity zachycování prachu HEPA: V minulosti měřily vysoce{0}}filtry účinnost pouze bez měření kapacity zadržování prachu, takže nebylo možné vyhodnotit jejich skutečnou životnost. ISO 29461-1 * nejprve specifikuje metodu testování kapacity zadržování prachu pro filtry EPA/HEPA, která poskytuje kvantitativní základ pro návrh s dlouhou životností.

Skutečný dokument o nákupu plynové{0}}elektrárny jasně ukazuje praktické použití těchto technických požadavků:
Pozadí projektu: Plynová turbína Mitsubishi M701F4 s nízko-úrovňovým uspořádáním sacího systému a třístranným sáním.
Plán renovace:
Filtrace první úrovně: Upgradovaný z G4 na M5 pytlový filtr s počátečním tlakovým rozdílem<170Pa and a lifespan of>2500 hodin.
Sekundární filtrace: Upgradovaná z F9 na E12 vysoce-účinný filtrační prvek (norma EN1822), s počátečním tlakovým rozdílem<270Pa and a lifespan of>12 000 hodin.
Základní cíl: Dosáhnout celkové propustnosti částic menší než 0,5 %, oddálit snížení účinnosti kompresoru a dosáhnout úspory energie a snížení uhlíku.