脈衝反吹過濾一般應用於存在大量粉塵的干旱沙漠地區。然而沙漠環境並不總是乾燥。高濕度和霧氣也經常出現於沙漠環境,加之高粉塵負荷,可能造成過濾器的高峰值阻力和污染物滲透。現在,即使在高粉塵負荷區域,新型的高效的濾料技術也可以在不影響過濾壽命的條件下非常成功地解決這些問題。
其中一條主要的北非管道燃氣機安裝的脈衝過濾方案是應對季節性高濕度和高濃度粗粉塵的典型案例。該管道共有20台30 MW燃氣輪機,其中一半處於內陸,配備了脈衝反吹過濾系統。
在平均相對濕度超過50%的環境下,最初這些燃氣輪機裝配了M6/MERV 16脈衝過濾器。該地區的典型粉塵是主要含有鈣和矽形態的沙粒、燃燒顆粒和一些鹽分。經過第三方的檢查,運行人員發現燃氣輪機中存在粉塵,於是決定提高進氣口過濾效率。
單級系統一般過濾效率較低,並且在高濕度的環境下更容易發生污染物滲透,細顆粒物會溶解在環境濕氣中隨液體穿過濾芯到達潔淨側。
升級為更高效率的過濾器(至少達到F9—EN779:2012)並選擇具有疏水性的過濾器便可解決這些問題。雖然大多數燃氣輪機運營方了解更高效過濾的附加價值,但許多人擔心提高效率可能會對過濾器壽命產生負面影響,並增加更換過濾器的維護需求。
康法將過濾方案升級為CamPulse HemiPleatTM GTC。 GTC是具有深度容塵和多級濾材特性的F9/MERV 16濾芯,事實證明,當同時存在大量粉塵和濕氣時,GTC本身就是首選產品。
過濾器於2012年春季安裝。在兩年,運行時間超過3500個小時後的統計中表明,燃氣輪機的功率沒有明顯下降,過濾器的阻力曲線十分穩定,讓人印象深刻。期間過濾器的平均阻力為181 Pa(0.73" w.g.),性能依舊如初,仍有多年使用壽命地期望值。(請參見圖1)。
為了進一步確認過濾器性能滿足機組需要,一片過濾器在EN779:2012測試台中進行了測試。結果證實了過濾器的性能優於預期。 0.4μm顆粒物的過濾效率達92.5%,是性能優越的F9過濾器(0.4μm最低效率必須達到70%才能分類為F9過濾器),可提供出色的燃氣輪機進氣保護。
過濾器的阻力(DP)和效率影響著渦輪機的功率輸出。阻力與過濾器的壽命直接相關,高阻力也會對功率輸出產生負面影響——通常,每250 Pa(1” w.g)阻力會使機組功率輸出降低0.375%並使耗熱率提高0.125%——但最重要的是,阻力峰值可能會使渦輪機跳閘並迫使停運更換過濾器,從而產生負面影響。
當過濾效率不足時,渦輪機容易發生結垢和腐蝕。還存在堵塞冷卻孔的風險,從而導致溫度升高並縮短渦輪葉片的壽命。
通常來說,過濾器的過濾效率越高,阻力也會隨之增高。但是,採用更優秀的過濾器設計結構和正確的濾料,就可以做到低阻力與高效率的結合,為經營者帶來如下優勢:
1 中效F9級別—EN779:2012分級標準:最低效率等級為70%,平均效率為95%(@0.4 µm)。
GTC濾材採用三維結構,細纖維層位於中間。這種結構會使鹽分等較小的顆粒物分佈在整個介質中,而不是留在板結的塵餅中。高濕度環境下,板結的鹽分塵餅會膨脹並產生高阻力, GTC介質則可避免這種情況。光滑的合成纖維對氣流的阻抗也很低,從而降低過濾器使用過程中的阻力。
不只是濾料性能,HemiPleatTM開放式精密濾褶技術為筒式過濾器的濾褶提供充分打開的更均勻的空間,使氣流能通過的有效過濾面積更大,從而帶來:
HemiPleat GTC複合濾料 | |
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初阻力 | 0.6" w.g. |
平均阻力 | 0.6" dP |
0.4 µm過濾效率效率 | 92.5% / F9 |
使用2年後阻力 | 0.7" w.g. |
典型終阻力 | 4" w.g. |