海上進氣口改造提高了可用性
對於泰國灣的石油和天然氣專業

泰國離岸進氣過濾器系統的改造提高了燃氣輪機效率,減少了發動機退化,優化了渦輪機維護,並通過高效過濾器增加了正常運行時間

世界石油和天然氣巨頭之一在其燃氣輪機的運行方面遇到了嚴重問題。 進氣壓力的頻繁峰值和較短的過濾器更換間隔導致了高昂的運營成本。 由於過濾效率低下,許多渦輪機還遭受了熱腐蝕。 Camfil 提出的解決方案不僅滿足了他們 8000 小時過濾器壽命的宏偉目標,而且還提供了更高的效率和 50% 的壓降降低。

渦輪機的所有者在泰國灣運營多個平台,邀請過濾行業的主要參與者提出升級其高速過濾系統的解決方案。

用於機械驅動的燃氣輪機車隊,主要是勞斯萊斯雅芳、Solar Taurus 和 GE LM2500,都配備了高速系統,並遭受過濾器壽命短、停機時間頻繁和腐蝕問題的困擾。 現場檢查後,Camfil 提議對外殼進行全面改造,並獲得了為相鄰的兩台 16 MW 燃氣輪機之一進行過濾系統改造的合同。

問題

高速系統通常是靜態過濾系統,在過濾器前後帶有液滴分離器。 高速系統具有減小尺寸、重量和初始成本的優點。 一個缺點是由於通過入口系統的較高壓力損失而導致性能損失。 此外,小顆粒的過濾效率明顯低於低速系統。

泰國灣提供了一個具有挑戰性的環境,空氣中的鹽分含量很高,而且還有濕熱的風。 在這種情況下,操作員面臨每六個月更換一次過濾器的間隔,並且對 0.4μm 顆粒的過濾效率低於 70%(符合 EN779:2012 的 M6)。

站點數據

 氣候 三個季節:涼爽、炎熱、多雨
場地條件  高水平的空氣鹽分和濕熱的風
 平均相對濕度  >80%
 最低和最高溫度  18 - 40 攝氏度/ 68 - 90 華氏度

挑戰

康法過去的海上過濾經驗指向多級過濾系統,但在該應用中,平台上的機械驅動發動機、重量和空間限制將選項限制為 2 級系統。 但是這個解決方案能否達到過濾器更換前運行 8000 小時的目標? 惡劣的環境需要具有高耐濕性和耐鹽性的解決方案。 如果鹽被吸入渦輪機,操作員將面臨渦輪機不可逆轉損壞的風險,以及因發動機大修而造成的代價高昂的停機時間。 最低過濾效率等級設置為 E12 (EN1822:2009) 或 99.5% MPPS 以避免腐蝕。 這個級別的過濾通常會遇到高壓損失的挫折。 發動機內部保持清潔,但由於更高的氣流限制,它還必須更加努力地工作才能產生相同的輸出。 為了達到所需的壓降降低,預過濾級別設置為 F7,每個過濾器的最大損失為 110 Pa。 為確保較長的使用壽命並降低夾帶鹽分的風險,終端過濾器必須具有非凡的容塵能力,同時提供低壓降。 有效介質面積超過 50 平方米的 CamGT 3V-600 終端過濾器是此配置的理想選擇。 

 

預研究和安裝

康法進行了現場調查,收集了現場條件、空間限制和當前氣流等必要數據。 設計過程是根據現有信息和康法生命週期成本 (LCC) 分析的結果開始的。 康法獨特的軟件模擬不同的參數,如結垢、壓降、發動機靈敏度等,以選擇最佳的過濾器組合。

   原始供應  康法升級版
進氣系統類型  高速系統 中速系統
空氣流動  7200 m3/h, 過濾器  5300 m3/h,過濾器
 預過濾階段  袋式過濾器 G4  Cam-Flo XMGT
 最終過濾階段 袋式過濾器 M6  CamGT 3V-600, E12
初始壓降  996Pa  478 Pa
亞微米效率(0.2um - 0.9um)  15% - 43%  99.75% - 99.92%
減少空氣阻力    52%

性能改進

這項改造工作的目標是獲得最大的可用性,即 8000 小時/年的運行時間,每 12 個月只停止一次服務。 最終用戶還要求提高可靠性,因為這些渦輪機為出口氣體壓縮機提供動力。

新過濾系統使初始壓降降低了 50% 以上,從 996 Pa 降至 478 Pa。在安裝的第一天和點火後,升級後的發動機獲得了大約 1000 HP,或大約增加了 6%,因為 與高速系統相比。

運行六個月後,新系統沒有顯示壓降增加,也沒有渦輪性能下降的跡象。 具有剩餘高速系統的渦輪機在同一時期遭受了約 25% 的退化,與改進和性能更好的裝置相比,這進一步擴大了輸出差距。

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Cam-Flo XMGT F7 袋式過濾器具有非排放合成介質和高容塵量。

CamGT 3V-600 E12 屏障式過濾器,過濾效率高,壓降小。

 Image Gulf of Thailand Output ENG 配備中速系統和高效深層過濾器的列車 1,與列車 2(高速系統)相比,顯示出更高、更穩定的功率輸出
创建日期 2020年9月21日