Requisits tècnics per a filtres d'aire d'alta-eficiència en el funcionament de turbines de gas en centrals tèrmiques

A partir de les característiques operatives de les turbines de gas a les centrals tèrmiques, s'ha creat un sistema complet de requisits tècnics per a filtres d'aire d'alta{0}}eficiència, amb l'última norma internacional ISO 29461-1 i la norma nacional DL/T 2849-2024 com a nucli. La lògica bàsica és aconseguir una intercepció eficient de partícules submicròniques amb el menor consum d'energia de caiguda de pressió mitjançant una filtració graduada precisa en entorns d'admissió extremadament variables, protegint així les cares pales de turbines de gas i garantint el funcionament segur, eficient i a llarg termini de la unitat.
A continuació es mostren els requisits tècnics bàsics resumits en funció dels últims estàndards i aplicacions pràctiques d'enginyeria

El filtre final d'alta -eficiència és de grau E12, i els projectes de renovació típics requereixen que l'element de filtre fi final compleixi el grau E12, de manera que la permeabilitat global de les partícules sigui inferior al 0,5%. Això correspon al nivell T12 de la norma ISO 29461-1, que requereix una eficiència de filtració superior o igual al 99,5% per a la mida de partícula més penetrable (MPPS).

• Configuració de filtratge graduada: s'utilitzen habitualment dos nivells de filtrat, amb un primer nivell d'eficiència gruixuda (G4/M5) i un segon nivell d'alta eficiència (F9/E12).
• Normes d'assaig: les proves i classificacions s'han de dur a terme d'acord amb la norma ISO 29461-1 (per a màquines turbo) o EN1822. També s'ha publicat l'estàndard de la indústria elèctrica xinesa DL/T 2849-2024. La norma del grup T/CAQI 248-2022 també proposa requisits tècnics complets.

• Diferència de pressió inicial baixa: al volum d'aire nominal, la diferència de pressió inicial del cartutx de filtre d'alta eficiència-E12 sol ser necessària.<270Pa.
• Límit de resistència final: la resistència de funcionament s'ha de controlar dins d'un rang raonable, i normalment es recomana que la resistència final no superi 2-3 vegades la resistència inicial, o que es substitueixi segons el valor establert del sistema (com ara Menys o igual a 1000 Pa).

• Long service life: High efficiency filter cartridges typically require>12.000 hores de funcionament o 36 mesos de funcionament inactiu.
• Prova de retenció de pols estandarditzada: la norma ISO 29461-1 introdueix per primera vegada un procediment de prova de retenció de pols estandarditzat per a filtres d'alta eficiència (EPA) i d'alta eficiència (HEPA), que s'utilitza per comparar de manera més realista la vida útil dels filtres en ús real.

• Resistència a la temperatura: cal suportar els canvis de temperatura de l'entorn d'admissió durant el funcionament de la turbina de gas, especialment l'impacte instantani d'alta temperatura de 80-120 graus.
• Resistència a la humitat: per a entorns costaners amb boira, pluja o alta humitat, els filtres han de tenir una bona resistència a la humitat.
• Resistència mecànica i segellat: el disseny estructural ha de complir els requisits de la norma ISO 2941-2943 i altres sèries d'estàndards, i verificar l'anti-ruptura, la integritat estructural i la resistència a la pressió de l'element del filtre. Sota una pressió de retrocés de pols de fins a 0,4-0,6 MPa, l'element de filtre ha de mantenir l'estabilitat estructural.

• Adopció d'estàndards de prova especialitzats (ISO 29461-1): les normes generals (com ara ISO 16890, EN1822) no poden simular amb precisió les condicions de treball reals, com ara el cabal elevat i el retrocés de polsos en turbomàquines. ISO 29461-1, com a primer estàndard internacional per a filtres d'admissió turbomecànics, proporciona un mètode de prova i classificació unificat (nivells T1-T13), que permet als operadors comparar i seleccionar productes de manera més científica.
• Avalueu la veritable eficiència després de l'"eliminació estàtica": molts filtres es basen en fibres estàtiques per millorar l'eficiència inicial. Però a l'entorn d'admissió de les turbines de gas, l'electricitat estàtica es dissiparà ràpidament. Per tant, el nou estàndard requereix avaluar l'eficiència mecànica mínima del filtre després de l'eliminació estàtica, que és el rendiment en què realment pot confiar el filtre durant tot el seu cicle de vida.
• Presentació de les proves de capacitat de retenció de pols HEPA: en el passat, els filtres d'alta{0}}eficiència només mesuraven l'eficiència sense mesurar la capacitat de retenció de pols, cosa que feia impossible avaluar la seva vida útil real. La norma ISO 29461-1 * especifica primer el mètode de prova de la capacitat de retenció de pols per als filtres EPA/HEPA, proporcionant una base quantitativa per al disseny de llarga vida útil.

Un document de contractació genuí per a una central elèctrica-de gas demostra clarament l'aplicació pràctica d'aquests requisits tècnics:
Antecedents del projecte: turbina de gas Mitsubishi M701F4, amb un disseny de baix-nivell del sistema d'admissió i presa de tres costats.
Pla de renovació:
Filtració de primer nivell: s'ha actualitzat del filtre de bossa de grau G4 a M5, amb una diferència de pressió inicial de<170Pa and a lifespan of>2500 hores.
Filtració secundària: s'ha actualitzat de l'element de filtre d'alta eficiència -de grau F9 a E12 (estàndard EN1822), amb una diferència de pressió inicial de<270Pa and a lifespan of>12000 hores.
Objectiu principal: aconseguir una transmitància global de partícules inferior al 0,5%, retardar la degradació de l'eficiència del compressor i aconseguir la conservació d'energia i la reducció de carboni.