李立，閔華山

(無(wú)錫西區(qū)燃?xì)鉄犭娪邢薰?，江蘇 無(wú)錫 214151)

1 燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)概況

燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行時(shí)，進(jìn)氣系統(tǒng)的一系列過(guò)濾器會(huì)清除空氣中的灰塵、花粉和懸浮顆粒，向燃?xì)廨啓C(jī)提供符合要求的潔凈空氣，避免燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)葉片過(guò)早磨損。

無(wú)錫西區(qū)燃?xì)鉄犭娪邢薰九涮兹細(xì)廨啓C(jī)為西門子SGT5-4000F(4+)型，其進(jìn)氣系統(tǒng)布置在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)房屋頂，進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)由二級(jí)進(jìn)氣過(guò)濾房組成，按基本功能分為折板除霧模塊和脈沖過(guò)濾模塊[1]。折板除霧模塊(含防雨罩、防鳥網(wǎng)、折板除霧器等)由8個(gè)豎向模塊組成，在各個(gè)模塊中配備防雨罩、防鳥網(wǎng)、除冰分配管道和除濕百葉窗。 脈沖過(guò)濾模塊(含凝聚式框式初濾、脈沖過(guò)濾器)豎直并立8個(gè)反吹過(guò)濾器模塊，每個(gè)模塊裝88塊板框式粗過(guò)濾器(過(guò)濾等級(jí)為G4)和104套脈沖精過(guò)濾器(過(guò)濾等級(jí)為F9)。

2016年11月，該公司燃?xì)廨啓C(jī)完成168 h滿負(fù)荷試運(yùn)行，12月8日，燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)濾網(wǎng)壓差在短時(shí)間內(nèi)快速增長(zhǎng)至報(bào)警值。停機(jī)后檢查發(fā)現(xiàn)：進(jìn)氣系統(tǒng)粗濾的內(nèi)部吸附有大量的灰塵并在表面板結(jié)，粗濾差壓已達(dá)到失效值；精濾表面嚴(yán)重發(fā)黑，精濾壓差上升較快。

2 原因分析

綜合分析壓差形成的原因，認(rèn)為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)存在如下問(wèn)題。

(1)江南地區(qū)多陰雨天氣，空氣濕度較大，加之近年來(lái)霧霾天氣增多，空氣含塵量較高，原始設(shè)計(jì)G4等級(jí)的板框式粗濾容塵量有限，導(dǎo)致燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行時(shí)進(jìn)氣粗濾失效較快，縮短了精濾使用壽命[2]。

(2)進(jìn)氣粗濾、精濾均布置在脈沖過(guò)濾模塊中，運(yùn)行期間若更換粗濾，未經(jīng)過(guò)濾的臟空氣會(huì)對(duì)精濾造成一定程度的損害；同時(shí)，由于進(jìn)氣壓差的存在，不宜進(jìn)行粗濾的更換，運(yùn)行期間粗濾壓差過(guò)大時(shí)需停機(jī)進(jìn)行處理，但作為供熱機(jī)組，被迫停機(jī)會(huì)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。

(3)應(yīng)急鍋爐、機(jī)力通風(fēng)冷卻塔分別布置在燃?xì)廨啓C(jī)房的東北角與正東邊，且與燃?xì)廨啓C(jī)房距離較近，偏東風(fēng)時(shí)應(yīng)急鍋爐、機(jī)力通風(fēng)冷卻塔大量的排汽進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的吸風(fēng)口，大濕度的空氣對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣濾網(wǎng)是極大的考驗(yàn)。

(4)燃?xì)廨啓C(jī)潤(rùn)滑油排油煙管道、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)密封油排煙管道伸出廠房的排放口設(shè)計(jì)在燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)氣彎頭靠西處，油煙易積存在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)房頂。由于燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣吸風(fēng)口存在微負(fù)壓，油煙被吸入進(jìn)氣系統(tǒng)污染濾網(wǎng)，油性物質(zhì)黏附在精濾紙質(zhì)濾筒上，極易造成堵塞，且難以用壓縮空氣反吹清理。

3 改造方案

對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，以減小過(guò)濾系統(tǒng)差壓，延長(zhǎng)更換周期，避免燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)壓差過(guò)快上升，保證機(jī)組安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

(1)將過(guò)濾房前端的折板除霧模塊整體往前移動(dòng)800 mm，留出新增加的粗濾安裝空間，如圖1所示。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量情況，將新增的粗濾模塊布置在折板除霧模塊的百葉窗后、脈沖過(guò)濾模塊的粗濾前，在其內(nèi)部安裝一層固定新粗濾的網(wǎng)格框，然后根據(jù)網(wǎng)格框的尺寸定制新粗濾。新粗濾不但可以實(shí)現(xiàn)在線拆卸更換，同時(shí)，由于折板除霧模塊原粗濾層的存在，在線更換時(shí)可以吸收新粗濾拆卸時(shí)落下的灰塵，起到保護(hù)精濾的作用。新增的粗濾層可選用過(guò)濾等級(jí)為G3的粗效過(guò)濾棉，初始?jí)航禐?1 Pa，僅占進(jìn)氣系統(tǒng)壓差保護(hù)值1.3 kPa的4.7%；同時(shí)，因?yàn)樵搶哟譃V布置在除冰管道的后側(cè)，遇霧霾、濕度大的惡劣天氣時(shí)，強(qiáng)制開(kāi)啟除冰管道，可以起到干燥該層粗濾的作用，有效防止粗濾表面板結(jié)，延長(zhǎng)粗濾的使用壽命[3]。 由于新增粗濾模塊布置在脈沖過(guò)濾模塊之前，運(yùn)行期間允許自由進(jìn)出，可以實(shí)現(xiàn)粗濾在線拆卸更換，以保證機(jī)組的連續(xù)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

圖1 新增粗濾改造示意

由于進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)定型，新增粗濾模塊必然要對(duì)現(xiàn)有框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行較大改動(dòng)，需要較長(zhǎng)的停機(jī)改造周期，由于目前單臺(tái)機(jī)組連續(xù)對(duì)外供熱運(yùn)行，暫不考慮進(jìn)行新增粗濾層的改造。

(2)提高原粗濾過(guò)濾精度。對(duì)折板除霧模塊的原粗濾進(jìn)行改造升級(jí)，將原設(shè)計(jì)的板框式結(jié)構(gòu)更改為布袋式結(jié)構(gòu)，增加粗濾的容塵量[4]。 原折板除霧模塊粗濾與新增粗濾模塊粗濾設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 原粗濾與新粗濾設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)比

袋式過(guò)濾器內(nèi)部呈錐形結(jié)構(gòu)，相較于板框式結(jié)構(gòu)粗濾，極大地增大了過(guò)濾面積，提高了容塵量，降低了過(guò)濾器的阻力，延緩了燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)壓差的上升；同時(shí)，使用過(guò)程中濾袋不會(huì)相互擠壓，保證通過(guò)過(guò)濾器的風(fēng)速均勻。M5的過(guò)濾等級(jí)能攔截大顆粒粉塵，有效保護(hù)末級(jí)精過(guò)濾，以延長(zhǎng)其使用壽命，確保機(jī)組安全可靠運(yùn)行。

(3)原精濾為合成纖維材料，現(xiàn)升級(jí)為采用Polytech HE混合濾料的康斐爾新精濾，對(duì)粒徑≥0.5 μm顆粒的初始過(guò)濾效率達(dá)到99.995%以上，表2為新精濾與原精濾的技術(shù)參數(shù)對(duì)比。

表2 原精濾與新精濾設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)比

由于“大圓筒+小圓筒”形式的過(guò)濾面積比“圓錐+圓筒”形式的過(guò)濾面積更大，將624組精濾由“圓錐+圓筒”形式更換為“大圓筒+小圓筒”形式(總共832組精濾，剩余208組受制于現(xiàn)場(chǎng)反吹氣母管框架干涉)。改造升級(jí)后增大了實(shí)際進(jìn)氣的有效過(guò)濾面積，圓周進(jìn)氣使得進(jìn)氣更加均勻，阻力更低，反吹時(shí)除塵效果更好。Polytech HE混合濾料材質(zhì)的濾芯容塵量更大、抗?jié)裥院?，具有更長(zhǎng)的使用壽命，延長(zhǎng)了更換周期，降低了機(jī)組的運(yùn)行成本。

(4)將燃?xì)廨啓C(jī)潤(rùn)滑油排油煙管道、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)密封油排煙管道伸出廠房的排放口延長(zhǎng)至遠(yuǎn)離燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)吸風(fēng)口的另一側(cè)，具體布置走向如圖2所示。

圖2 排油煙管道改造示意

將燃?xì)廨啓C(jī)潤(rùn)滑油、發(fā)電機(jī)密封油的排煙口改動(dòng)后，遠(yuǎn)離了燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的吸風(fēng)口，避免油煙被大量吸入進(jìn)氣道污染濾芯，延緩了進(jìn)氣系統(tǒng)各級(jí)濾芯差壓的上升，從而延長(zhǎng)了濾芯的使用壽命。

4 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估

2016年12月10日(EOH為1 667)，第1次更換為G4級(jí)板框式粗濾； 2017年3月，壓差上升至建議更換值，3月10日(EOH為3 643)，粗濾升級(jí)更換為M5級(jí)袋式粗濾；使用至7月24日(EOH為5 879)，最大壓差為0.09 kPa，效果良好。

2016年12月21日(EOH為1 885)，將原精濾更換為康斐爾精濾，使用至7月24日(EOH為5 879)，精濾最大壓差為0.171 kPa，壓差上升較慢，效果良好。

進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)升級(jí)改造之后，壓氣機(jī)水洗頻率明顯降低，停機(jī)時(shí)檢查可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉(IGV)葉片清潔程度，比之前有所好轉(zhuǎn)。將改造升級(jí)后的進(jìn)氣系統(tǒng)與改造前的運(yùn)行維護(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)粗濾的更換周期由原來(lái)的EOH不足2 000增加到4 000以上，精濾的更換EOH由2 000增加到10 000，每年至少可少停機(jī)3次。每次停機(jī)24 h，直接損失發(fā)電量為28 800 MW·h，按平均供電氣耗0.18 m3/(kW·h)、天然氣價(jià)格2.3元/m3、上網(wǎng)電價(jià)0.55元/(kW·h)計(jì)算，可挽回直接經(jīng)濟(jì)損失391萬(wàn)元以上[5]。

5 結(jié)束語(yǔ)

燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)升級(jí)改造后，保證了燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣的潔凈，提高了機(jī)組的安全性和穩(wěn)定性，有效降低了進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)的壓差，延長(zhǎng)了精濾、粗濾的更換周期，減少了運(yùn)行維護(hù)成本，提升了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益。

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