Luftfilter für HEIZKRAFTWERKE

Kompaktfilter CamGT verbessern die Betriebszeit und Effizienz eines Heizkraftwerkes, indem sie Verschmutzungen beseitigen und Druckspitzen verhindern.

DIE HERAUSFORDERUNG

• Starke Verschmutzung machte alle zwei Monate Offline-Waschungen erforderlich.
  
• Der endgültige Druckabfall erreichte bis zu 480 Pa. Anstatt die Filter zu wechseln, was ungewollte Betriebsunterbrechungen erfordern würde, musste das Werk den Motor herunterfahren.
• Korrosion wurde sowohl in den kalten als auch den heißen Bereichen der Gasturbine festgestellt. 

Das Werk wollte eine Lösung, die diese Leistungseinbußen verbessert, unerwünschte Betriebsunterbrechungen eliminiert, die Lebensdauer der Filter auf 3 Jahre erhöht und den Druckabfall stabilisiert.

DER STANDORT

Das Werk befindet sich an der Westküste von Singapur, wo es stark salzhaltiger Luft und einer ganzjährigen Luftfeuchtigkeit von 70 bis 90 % ausgesetzt ist. Belastungen mit PM 2,5 reichen von 50 bis 70 μg/m³, was 130 % über dem nationalen Durchschnitt liegt.¹

Die Mehrheit der Schadstoffe kommt von den benachbarten Industrien des Werks, darunter auch Energieerzeuger und Raffinerien. Darüber hinaus erreicht jeden Sommer auch eine große Dunstwolke von den Waldbränden in Indonesien das Werk. Druckabfallspitzen, Verschmutzung und Korrosion sind daher verbreitete Folgen unter diesen schwierigen Bedingungen.

FILTERLÖSUNG

Das ursprüngliche Filtrationssystem des Werkes bestand aus 500 M6-Taschenfiltern in der ersten Stufe und 500 statischen F9-Filtern in der zweiten Stufe.

Aufgrund der rauen Umgebung des Werkes wurde zum Schutz der Turbine eine EPA-Filterlösung mit hydrophoben, selbst entwässernden und druckverlustarmen Eigenschaften benötigt. Camfil führte eine Analyse der Lebenszykluskosten (LCC) durch, die zeigte, welcher Filtersatz die höchsten Einsparungen erzielen könnte. Die LCC ergab, dass das Werk mit der folgenden Lösung alle drei Jahre ca. 1,56 Mio. US-Dollar pro Gasturbine einsparen würde: 

• Ein zweistufiges statisches System mit Cam-Flo GT Hybrid F7-Taschenfiltern und CamGT 3V-600 E11 Kompaktfiltern.

Und das nur durch die Beseitigung von Verschmutzungen und Druckabfall. Daraufhin entschied sich die Anlagenbetreiber, ihre Filter mit der empfohlenen Lösung umzurüsten. 

ERGEBNISSE

Die Betriebseffizienz der Gasturbine hat sich mit der Installation der CamGT stark verbessert, trotz der schwierigen Umgebung. 

Ergebnis 1: Das Werk meldete, dass es nicht länger zu Verschmutzungen kommt. Infolgedessen sank die jährliche Häufigkeit der Offline-Wäschen in der Anlage mit Lösung von Camfil von sechs auf null. Gemäß „Impact of Enhanced GT Air Filtration on Power Output and Compressor Efficiency Degradation“ (2016)², zeigt Abbildung 1, dass die durchschnittliche Verschlechterung der Effizienz des Kompressors aufgrund des Filter-Upgrades in der Regel um 1–2 % verbessert werden könnte, während die durchschnittliche Leistungsverschlechterung in der Regel um 4–5 % verbessert werden könnte. 

Abbildung 1. Reversible Leistungsverschlechterung  in Abhängigkeit der Filterklassenkombination

Abbildung 2. Druckabfall vor und nach der Installation von Luftfilter von Camfil

Die Ergebnisse basieren auf einer standardisierten Umgebung, von der in den Berechnungen zum „The Value Rating“ ausgegangen wird. Das ist ein Tool, das Betreiber verwenden können, wenn keine detaillierte Analyse der Lebenszykluskosten durchgeführt wurde. Es ist ein guter Indikator zum Vergleich von Filtern.

Das Value Rating Klassifizierungssystem vereinfacht den Prozess der Filterauswahl für Betreiber von Gasturbinen in den Branchen der Energieerzeugung sowie Öl und Gas, indem es bei der Beurteilung der Effizienz und Qualität der Luftfilter hilft. Das „Value Rating“ eines Filters ist eine Prognose der Auswirkung, die ein Endfilter auf die Leistung einer Gasturbine hinsichtlich der Leistungsabgabe, dem Kraftstoffverbrauch und der Kohlenstoffemissionen haben wird. Das „Value Rating“ eines Filter kann mit einem aktuellen Online-Rechner berechnet werden und erfordert vier einfache Eingaben, die im Testbericht eines Filters zu finden sind. Erfahren Sie mehr unter www.thevaluerating.com.

Merkmale der Camfil Lösung

CamFlo GT Hybrid F7 Taschenfilter Konische Taschen für verbesserten Luftstrom Maximale Filteroberfläche für eine hohe Staubspeicherfähigkeit  Dicke synthetische Vorfilterschicht für hohe mechanische Festigkeit, geeignet für feuchte Umgebungen Feine Glasfaserschicht für hohe Effizienz mit einem stabilen Druckabfall bei hoher Feuchtigkeit Erhältlich mit einem robusten Metallrahmen oder einem Kunststoffrahmen für vollständige Verbrennung

CamGT 3V-600 E11 Kompaktfilter Vertikale Faltung mit offenen Abstandhaltern für verbesserte Drainage und niedriger Druckdifferenz Patentiertes Doppeldichtungsverfahren und hydrophobes Medium eliminieren die Gefahr eines Bypasses von gelösten Verunreinigungen und Salzen  Patentiertes aerodynamisches Stützgitter für noch geringeren Druckabfall und hohe Festigkeit Hält einem Berstdruck auch bei Nässe von über 6.250 Pa stand. Optimierter Medienbereich für lange Lebensdauer und Anwendungen mit höherem Volumenstrom

Quellen:

1. https://data.gov.sg/dataset/air-pollutant-particulate-matter-pm2-5
2. ‘Impact of Enhanced GT Air Filtration on Power Output and Compressor Efficiency Degradation’, by Dr. Ulf Schirmeister and F. Mohr, 2016