Технічні вимоги до-високоефективних повітряних фільтрів у роботі газових турбін на теплових електростанціях

На основі експлуатаційних характеристик газових турбін теплових електростанцій сформовано повну систему технічних вимог до високо-ефективних повітряних фільтрів, основою якої є останній міжнародний стандарт ISO 29461-1 і вітчизняний стандарт DL/T 2849-2024. Основна логіка полягає в тому, щоб досягти ефективного перехоплення субмікронних частинок з найменшим споживанням енергії при падінні тиску за допомогою точної ступеневої фільтрації в надзвичайно змінних середовищах впуску, тим самим захищаючи дорогі лопаті газової турбіни та забезпечуючи безпечну, ефективну та тривалу роботу установки.
Нижче наведено основні технічні вимоги, узагальнені на основі останніх стандартів і практичного інженерного застосування

Кінцевий високоефективний-фільтр має клас E12, і для типових проектів реконструкції потрібно, щоб кінцевий фільтр тонкого очищення відповідав класу E12, щоб загальна проникність частинок становила менше 0,5%. Це відповідає рівню T12 стандарту ISO 29461-1, який вимагає ефективність фільтрації більше або дорівнює 99,5% для найбільш проникаючого розміру частинок (MPPS).

• Конфігурація градуйованої фільтрації: зазвичай використовуються два рівні фільтрації: перший рівень грубої ефективності (G4/M5) і другий рівень високої ефективності (F9/E12).
• Стандарти випробувань: випробування та класифікація повинні проводитися відповідно до ISO 29461-1 (для турбомашин) або EN1822. Також було опубліковано стандарт китайської енергетичної галузі DL/T 2849-2024. Груповий стандарт T/CAQI 248-2022 також пропонує комплексні технічні вимоги.

• Низька початкова різниця тиску: за номінального об’єму повітря початкова різниця тиску високо-ефективного картриджа фільтра E12 зазвичай повинна бути<270Pa.
• Межа кінцевого опору: Робочий опір слід контролювати в розумному діапазоні, і зазвичай рекомендується, щоб кінцевий опір не перевищував у 2-3 рази початковий опір або замінювався відповідно до встановленого значення системи (наприклад, менше або дорівнює 1000 Па).

• Long service life: High efficiency filter cartridges typically require>12000 годин роботи або 36 місяців простою.
• Стандартизоване випробування на утримання пилу: ISO 29461-1 вперше представляє стандартизовану процедуру випробування на утримання пилу для низькоефективних (EPA) і високоефективних (HEPA) фільтрів, яка використовується для більш реалістичного порівняння терміну служби фільтрів під час фактичного використання.

• Термостійкість: Необхідно витримувати зміни температури навколишнього середовища під час роботи газової турбіни, особливо миттєвий вплив високої температури 80-120 градусів.
• Стійкість до вологи: для прибережних середовищ із туманом, дощем або високою вологістю фільтри повинні мати добру вологостійкість.
• Механічна міцність і герметичність: конструкція має відповідати вимогам ISO 2941-2943 та інших серій стандартів, а також перевіряти стійкість до розриву, структурну цілісність і стійкість до тиску фільтруючого елемента. Під імпульсним зворотним тиском до 0,4-0,6 МПа фільтруючий елемент повинен підтримувати структурну стабільність.

• Прийняття спеціалізованих стандартів випробувань (ISO 29461-1): Загальні стандарти (такі як ISO 16890, EN1822) не можуть точно моделювати фактичні робочі умови, такі як висока швидкість потоку та зворотний імпульс у турбомашинах. ISO 29461-1, як перший міжнародний стандарт для турбомеханічних впускних фільтрів, забезпечує уніфікований метод тестування та класифікації (рівні T1-T13), що дозволяє операторам порівнювати та вибирати продукти більш науково.
• Оцініть справжню ефективність після «усунення статики»: багато фільтрів покладаються на статичні волокна для підвищення початкової ефективності. Але у впускному середовищі газових турбін статична електрика швидко розсіюється. Таким чином, новий стандарт вимагає оцінки мінімальної механічної ефективності фільтра після усунення статичної електрики, яка є продуктивністю, на яку можна покладатися протягом усього життєвого циклу фільтра.
• Представляємо тестування пилоутримуючої здатності HEPA: у минулому високо-ефективні фільтри вимірювали лише ефективність без вимірювання пилоутримуючої здатності, що унеможливлювало оцінку їх справжнього терміну служби. ISO 29461-1 * спочатку визначає метод перевірки пилоутримуючої здатності для фільтрів EPA/HEPA, забезпечуючи кількісну основу для довговічності конструкції.

Справжній документ про закупівлю газової-електростанції чітко демонструє практичне застосування цих технічних вимог:
Передумови проекту: газова турбіна Mitsubishi M701F4 з низьким-розташуванням впускної системи та тристороннім впуском.
План ремонту:
Перший рівень фільтрації: оновлено з G4 до M5 з рукавним фільтром із початковою різницею тиску<170Pa and a lifespan of>2500 годин.
Вторинна фільтрація: високоефективний-фільтруючий елемент оновлено з F9 до E12 (стандарт EN1822), з початковою різницею тиску<270Pa and a lifespan of>12000 годин.
Основна мета: досягти загального коефіцієнта пропускання твердих часток менше 0,5%, затримати зниження ефективності компресора та досягти енергозбереження та скорочення викидів вуглецю.