泰國CK Power改善燃氣輪機壓氣機效率,並減少其維護要求
CK Power是泰國和東盟地區發電行業的頭部企業之一。該公司運營的Bangpa-in熱電廠第一期(BIC1),同時為其所在的城市和鄰近的工業工廠提供電力保障。該廠長期受到燃氣輪機壓氣機壓氣機利用率和效率下降的困擾,運營成本與日俱增。為改善這種情況,BIC1決定升級工廠的壓氣機進氣過濾系統。
本次升級取得了令人滿意的結果:借助康法解決方案,電廠將壓氣機效率的下降程度減少80%以上,每年減少3次末級過濾器更換、3次停機清洗和7次不停機的預過濾器更換。康法生命週期成本分析表明,本次投資升級使每台燃氣輪機每年可節省150,000美元,投資回報迅速。
BIC1由兩台燃氣輪機組成,總容量為117.5MW。 BIC1位於泰國灣沿海地區大城府Bangpa-in工業區,毗鄰該國首都曼谷。空氣污染問題在該地區尤為嚴重。
在該地區,燃氣輪機暴露在高濃度污染物中。舉例而言,大城府年平均PM2.5水平為25μg/m³1),是世界衛生組織的推薦安全限制(10 μg/m³)2)的兩倍多。如果燃氣輪機吸入過多細塵,會導致冷卻通道的結垢、腐蝕和堵塞。
大城府年平均相對濕度高達73%3)。空氣中的濕氣會與灰塵結合形成粘性灰塵,這對過濾而言極具挑戰。
BIC1面臨壓氣機效率降低和燃氣輪機利用率下降的挑戰:
• 預過濾器每年需要8次在線更換。
• 末級過濾器每年需要4次離線更換。
• 壓氣機效率降低嚴重,每年至少4次需要停機清洗。
過濾器及其相關組件的高頻次維護對燃氣輪機的利用率產生不利影響。此外,過濾器壽命短還導致庫存成本過高。因此,BIC1開始招標升級壓氣機進氣過濾系統。
BIC1原有的過濾系統配置為兩級過濾,包括以下:
• 第1級:G4板式預過濾器(過濾器壽命:1-2個月)
• 第2級:F9筒式末級過濾器(過濾器壽命:3個月)
B1C1設定以下投標要求:
• 減少壓氣機效率下降
• 預過濾器和末級過濾器使用壽命至少為1年
康法進行了生命週期成本分析(LCC),通過比較不同的過濾器配置,確定如何在系統性能和經濟性兩方面優化解決方案。根據分析,康法建議將原有的反吹式圓筒末級過濾器改裝為靜態末級過濾器,採用2級配置,末級為EPA級過濾器的方案:
• 第1級:Hi-Flo XLT F7袋式預過濾器。 (EN779:2012)
• 第2級:CamGT 4V-300 E10緊湊型末級過濾器(EN1822:2019)。
康法生命週期成本分析表明,BIC1對康法解決方案的升級投資將為每台燃氣輪機每年節省150,000美元。這些節省主要源自過濾器庫存和維護頻率的顯著減少。
1. 2019年大城府PM2.5平均水平:實時空氣質量指數:https://aqicn.org/city/thailand/ayutthaya/ayutthaya-witthayalai-school/
2. 環境(室外)空氣污染,世界衛生組織: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ambient-(outdoor)-air-quality-and-health
3. 大城府每月氣候平均值、天氣和氣候: https://weather-and-climate.com/average-monthly-Humidity-perc,phra-nakhon-si-ayutthaya,Thailand
根據價值評級分類系統,表1顯示使用CamGT 4V-300 E10與使用原裝F9最終過濾器相比,同期系統功率輸出增加4.7%,燃料損失減少2.4%MJ/MWh時,二氧化碳進一步減排9,600t/TWh。
這些結果基於在價值評級計算中經過假設的標準化環境。在尚未進行更詳細的生命週期成本分析時,操作人員可使用該工具,有效用於不同過濾器配置下燃氣輪機系統性能差異的比較。
競爭對手 F9 | CamGT 4V-300 E10 | |
功率輸出 | 93.7% | 98.4% |
燃料損失 | +3.1% MJ/MWh | +0.7% MJ/MWh |
CO2 |
6 700 tonnes/TWh | 16 300 tonnes/TWh |
Hi-Flo XLT F7 袋式預濾器
CamGT 4V-300 E10 緊湊型末級過濾器