Технические требования к высокоэффективным-воздушным фильтрам при эксплуатации газовых турбин тепловых электростанций

На основе эксплуатационных характеристик газовых турбин тепловых электростанций сформирована целостная система технических требований к высокоэффективным воздушным фильтрам, в основе которых лежат новейший международный стандарт ISO 29461-1 и отечественный стандарт DL/T 2849-2024. Основная логика заключается в том, чтобы добиться эффективного перехвата субмикронных частиц с наименьшим потреблением энергии при перепаде давления за счет точной ступенчатой ​​фильтрации в чрезвычайно переменных условиях всасывания, тем самым защищая дорогие лопатки газовой турбины и обеспечивая безопасную, эффективную и долгосрочную работу установки.
Ниже приведены основные технические требования, обобщенные на основе новейших стандартов и практического инженерного применения.

Последний высокоэффективный-фильтр имеет класс E12, а в типичных проектах реконструкции требуется, чтобы последний фильтр тонкой очистки соответствовал классу E12, чтобы общая проницаемость частиц составляла менее 0,5 %. Это соответствует стандартному уровню T12 ISO 29461-1, который требует эффективности фильтрации не менее 99,5% для наиболее проницаемого размера частиц (MPPS).

• Конфигурация ступенчатой ​​фильтрации: обычно используются два уровня фильтрации: первый уровень грубой эффективности (G4/M5) и второй уровень высокой эффективности (F9/E12).
• Стандарты испытаний: Испытания и классификация должны проводиться в соответствии с ISO 29461-1 (для турбомашин) или EN1822. Также был выпущен китайский стандарт электроэнергетики DL/T 2849-2024. Групповой стандарт T/CAQI 248-2022 также предлагает подробные технические требования.

• Низкая начальная разница давления. При номинальном объеме воздуха начальная разница давления высокоэффективного фильтрующего картриджа E12 обычно должна быть<270Pa.
• Конечный предел сопротивления: рабочее сопротивление должно контролироваться в разумных пределах, и обычно рекомендуется, чтобы окончательное сопротивление не превышало в 2–3 раза первоначальное сопротивление или заменялось в соответствии с заданным значением системы (например, менее или равно 1000 Па).

• Long service life: High efficiency filter cartridges typically require>12000 часов работы или 36 месяцев работы на холостом ходу.
• Стандартизированное испытание на пылеулавливание: ISO 29461-1 впервые представляет стандартизированную процедуру испытания на пылеулавливание для малоэффективных (EPA) и высокоэффективных (HEPA) фильтров, которая используется для более реалистичного сравнения срока службы фильтров при фактическом использовании.

• Температурная стойкость: необходимо выдерживать изменения температуры всасываемой среды во время работы газовой турбины, особенно мгновенное воздействие высокой температуры 80-120 градусов.
• Влагостойкость: для туманных, дождливых или прибрежных зон с высокой влажностью фильтры должны иметь хорошую влагостойкость.
• Механическая прочность и герметизация. Конструкция конструкции должна соответствовать требованиям ISO 2941-2943 и других серий стандартов, а также проверять устойчивость к разрывам, структурную целостность и устойчивость фильтрующего элемента к давлению. При импульсном обратном давлении до 0,4-0,6 МПа фильтрующий элемент должен сохранять структурную устойчивость.

• Принятие специализированных стандартов испытаний (ISO 29461-1): Общие стандарты (такие как ISO 16890, EN1822) не могут точно моделировать реальные рабочие условия, такие как высокая скорость потока и импульсная обратная связь в турбомашинах. ISO 29461-1, являющийся первым международным стандартом для турбомеханических впускных фильтров, обеспечивает единый метод тестирования и классификации (уровни T1–T13), что позволяет операторам сравнивать и выбирать продукцию более научно.
• Оцените истинную эффективность после «устранения статического электричества»: многие фильтры используют статические волокна для повышения первоначальной эффективности. Но во всасывающей среде газовых турбин статическое электричество быстро рассеется. Таким образом, новый стандарт требует оценки минимального механического КПД фильтра после устранения статического заряда, то есть производительности, на которую фильтр действительно может рассчитывать на протяжении всего своего жизненного цикла.
• Представляем тестирование пылеёмкости HEPA. Раньше высокоэффективные фильтры-только измеряли эффективность, не измеряя пылеёмкость, что делало невозможным оценить их истинный срок службы. ISO 29461-1 * впервые определяет метод испытания пылеемкости фильтров EPA/HEPA, обеспечивая количественную основу для долговечной конструкции.

Подлинный документ о закупке газовой-электростанции ясно демонстрирует практическое применение этих технических требований:
Предыстория проекта: газовая турбина Mitsubishi M701F4 с низко-расположением системы впуска и трехсторонним впуском.
План ремонта:
Фильтрация первого уровня: рукавный фильтр класса G4 повышен до класса M5, с начальной разницей давления<170Pa and a lifespan of>2500 часов.
Вторичная фильтрация: Высокоэффективный фильтрующий элемент класса F9 до E12 (стандарт EN1822) с начальной разницей давления<270Pa and a lifespan of>12000 часов.
Основная цель: добиться общего коэффициента пропускания твердых частиц менее 0,5%, замедлить снижение эффективности компрессора, а также добиться энергосбережения и сокращения выбросов углерода.