Een upgrade van de CamPulse GTC-filters voor een Huadian-fabriek, gelegen in de ontwikkelingszone van Tianjin in China, maximaliseerde de beschikbaarheid tijdens het kritieke hitteseizoen.
Tianjin ligt in het noorden van China in de delta van de Hai-rivier, waar het uitmondt in de Bohai-zee. Het heeft vier verschillende seizoenen met een jaar lang moessonklimaat en een gemiddelde jaarlijkse regenval van 43,3 in.(1100 mm). In de wintermaanden ondervindt de regio vaak mist en nevel met een relatieve luchtvochtigheid van meer dan 90%.
Deze extreme omgeving in Noord-China is een uitdaging voor luchtinlaatfilters, met de hoogste concentratie PM2,5-deeltjes in het winter- en het voorjaarsseizoen, waaronder zeezout. In 2015 waren de PM10- en PM2,5-stofconcentraties gemiddeld 83% en 65% hoger dan de WHO-norm met respectievelijk 116 µg/m3 en 71,5 µg/m3, volgens de WHO-databank voor wereldwijde stedelijke luchtverontreiniging.
Het nabijgelegen industriegebied is voor de energiebehoefte (verwarming) tijdens het winterseizoen afhankelijk van de centrale. Het was dan ook van cruciaal belang dat de turbines werkten zonder de dreiging van een stillegging.Een jaar na de installatie begonnen de filterprestaties van beide turbines te verslechteren, waarbij de drukval (dP) regelmatig de operationele drempel van 1300Pa overschreed.Geconfronteerd met dure filterwissels na slechts 2.500 uur, begon het management te zoeken naar alternatieven. "We willen de drukval verlagen, de snelheid verhogen en de luchtfilter laten draaien voor een volledige verwarmingscyclus (16 november - 28 februari)," legt Huadian's manager of operations uit. "Nu hebben we de filters vervangen na 2.000-3.000 bedrijfsuren, wat veel lager is dan de design standaard".
Camfil raadde zijn krachtige, vochtbestendige CamPulseHemiPleatTM GTCF9/Merv 16 pulsfilters aan om de bestaande filters te vervangen.
De GTC heeft bewezen goed te presteren in gebieden waar zowel grote hoeveelheden stof als vocht aanwezig zijn. Na het demonstreren van de prestaties door middel van vergelijkingstests met andere filterleveranciers, was Huadian onder de indruk van de hoge efficiëntie en de lage dP. Verder overtuigden succesverhalen in heel Noord-China hen ervan om voor een van hun turbines te upgraden naar de GTC oplossing. Een kleine retrofit werd uitgevoerd op beide inlaten om 600 filterparen in plaats van 460 te herbergen, wat resulteerde in een lagere luchtstroom en weerstand voor elk filter.
De andere unit werd uitgerust met 600 eindfilters uit de F7/Merv13-klasse van de concurrent. Een side-by-side vergelijking werd gehouden om de prestaties van de twee turbines in de loop van 2 maanden te monitoren.
De twee filtratiesystemen zijn op 1 december 2015 geïnstalleerd. In de loop van twee maanden heeft het concurrerende lokale luchtfilter een sterkere toename van de drukvalcurves laten zien dan de Camfil GTC. Zoals geïllustreerd in grafiek 1, hield de GTC een lagere, stabielere dP aan, zelfs wanneer de relatieve vochtigheid hoog was.
Zes maanden na de installatie werden de filters van de lokale concurrent vervangen omdat de dP de alarmwaarde overschreed, waardoor een ongeplande uitschakeling werd veroorzaakt.
Huadian verwachtte dat de luchtkwaliteit in Tianjin zou verslechteren en besloot het risico van een nieuwe uitschakeling tijdens het volgende hitteseizoen te beperken door naar de Camfil GTC-filters te upgraden in oktober 2016.
De upgrade naar de Camfil GTC filters zorgt voor volledige beschikbaarheid tijdens het hitteseizoen. Dit is het resultaat van een laag en stabiel dP, wat het voortijdig vervangen van filters voorkomt en ook een positieve invloed heeft op het beschikbare vermogen en de efficiëntie van de gasturbine. Bovendien vermindert het vermijden van dP-pieken tijdens hoge vochtigheidsperiodes het risico op het uitvallen van de turbine en kan ongewenste uitschakeling worden vermeden.
Wat zijn de meetbare gevolgen van drukverlies? Over het algemeen kan 1 in. (25 mm) van dP (250 Pa) de simple cycle power output (vermogensoutput) negatief beïnvloeden met ongeveer 0,375% bij draaiende basislast, en verhoogt het de hitte ratio met 0,125%. In het geval van Huadian laat tabel 1 zien dat een extra vermogen van 595 (lager dP) + 5904 (geen filterwissel nodig) = 6499 MWh kan worden gerealiseerd.
Naast de dP-besparing houdt de F9/MERV16 hogere efficiëntiegraad van de GTC-filterparen in vergelijking met concurrerende filters met een F7/MERV13-waarde de compressor/turbine veel schoner. Dit resulteert in een hogere beschikbaarheid, betrouwbaarheid en winstgevendheid, omdat de prestaties van de turbine op een hoger niveau worden gehouden, waardoor er minder stops nodig zijn voor het online en offline wassen.
Eerste media:
Niet-ontladende, diepteladende vezelsynthetische media verwijdert hygroscopische deeltjes in vochtige gebieden. F9 per EN 779:2012
Tweede media:
Synthetische kralen houden de plooien verder open en door de bredere tussenruimte wordt een groter mediagebruik en een effectievere filtratie bereikt.
Hoewel we over de hele wereld pulsfilters leveren, zijn deze oorspronkelijk ontworpen voor gebieden met veel stof. Traditionele pulsfilters tonen hun optimale efficiëntie bij de vorming van een "stofkoek" - een dikke stoflaag op het mediaoppervlak. In kustgebieden waar zout en andere hydrofiele verontreinigingen aanwezig zijn en vochtigheidspieken frequent voorkomen, kunnen deeltjes in de stofkoek op het oppervlak van de filtermedia opzwellen, waardoor een hoog dP ontstaat.
De synthetische, 3-dimensionale media van de GTC en de fijne, waterafstotende vezels die zich in de centrale laag bevinden, vangen zoutdeeltjes op overheen de hele diepte in plaats van aan het oppervlak. Dit biedt een langzame impedantie voor de luchtstroom, wat resulteert in een lagere dP door de levensduur van het filter.
Naast de mediaprestaties biedt de HemiPleatTM open plooitechnologie in Camfil-cartridges een grotere spreiding, waardoor er meer oppervlaktemedia aan de luchtstroom worden blootgesteld. Dit resulteert in een lagere totale dP en, nog belangrijker, een minimale toename van dP bij een hoge luchtvochtigheid en een verbeterde stofafgifte tijdens de pulsreiniging. Een laag dP biedt de operators deze voordelen:
-Minder ongeplande uitval
-Lagere onderhoudskosten
-Meer beschikbaarheid van de motor
-Hoger vermogen
*Drukval over twee maanden:
- Gemiddelde dP van de concurrent: 29 mm H20 (1,14" wg)
- Camfil GTC gemiddelde dP: 18 mm H20 (0,71" wg)
- Berekening: 1.14 - 0.71 = 0.43
*Het vervangen van de filters in deze installatie vergt ongeveer 48 uur stilstand.
België