M701DA燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)存在的問(wèn)題與改進(jìn)措施

王才文

(江蘇華電戚墅堰發(fā)電有限公司，江蘇 常州 213011)

表1 精濾運(yùn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)

0 引言

燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行時(shí)所需要的空氣量是其所需燃?xì)獾?0～50倍，空氣質(zhì)量對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有非常重要的影響。空氣中的雜質(zhì)顆粒，如灰塵、沙子、無(wú)機(jī)鹽、油氣、雨水滴、霧滴等進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)，會(huì)引起壓氣機(jī)葉片的磨蝕、腐蝕和結(jié)垢，因此，需在壓氣機(jī)的入口加裝進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)來(lái)改善燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)口空氣質(zhì)量，保障壓氣機(jī)正常、安全工作[1]。當(dāng)壓氣機(jī)進(jìn)口濾網(wǎng)被污染堵塞時(shí)，進(jìn)氣壓損將顯著增大，使壓氣機(jī)進(jìn)氣壓力降低，在保持燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)最高壓力不變時(shí)，壓氣機(jī)的耗功增加，透平的出力將更多地消耗于帶動(dòng)壓氣機(jī)，導(dǎo)致燃?xì)廨啓C(jī)的出力和效率降低，因此壓氣機(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)電廠的經(jīng)濟(jì)性有較大影響。

1 進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題

某電廠M701DA燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)自清潔進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)由防雨罩、入口空氣處理裝置、進(jìn)氣過(guò)濾室、反吹裝置、旁開(kāi)門以及過(guò)渡段組成。防雨罩安裝于進(jìn)氣過(guò)濾室前方，用于防雨雪和遮陽(yáng)。入口空氣處理裝置安裝在防雨罩下方，主要作用是除霧、除濕。進(jìn)氣過(guò)濾室由96片褶形凝聚式粗濾和528套筒式精濾組成。每套筒式精濾模塊上都設(shè)有反吹裝置，利用反吹噴射氣流來(lái)脈沖清潔過(guò)濾器表面，噴射氣源來(lái)自儀用壓縮空氣。在粗濾進(jìn)氣下方、過(guò)渡段的左右側(cè)各安裝有旁開(kāi)門，粗濾前后壓差超限時(shí)，粗濾旁開(kāi)門自開(kāi)，外面的空氣直接流入過(guò)濾室，當(dāng)濾室的壓差達(dá)到極限時(shí)，過(guò)渡段的旁開(kāi)門自開(kāi)，外面未過(guò)濾的空氣直接進(jìn)入壓氣機(jī)，會(huì)給壓氣機(jī)的運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重危害。

雖然壓氣機(jī)的過(guò)濾進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，但該電廠2臺(tái)M701DA燃?xì)廨啓C(jī)從2011年投產(chǎn)以來(lái)也出現(xiàn)了不少問(wèn)題。

1.1 壓氣機(jī)進(jìn)口精濾更換頻繁

M701DA燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)精濾的等級(jí)為(EN779)F9，按濾芯制造廠家說(shuō)明，每套精濾使用壽命一般可達(dá)3 500～5 000 h。近幾年壓氣機(jī)精濾實(shí)際使用壽命見(jiàn)表1，機(jī)組平均運(yùn)行2 436 h就需更換一套精濾，精濾使用時(shí)間與設(shè)計(jì)壽命相差偏大，主要原因如下。

(1)每種品牌的木漿纖維材質(zhì)質(zhì)量及刷膜制造工藝不同。

(2)受環(huán)境因素影響。如春季的柳絮、初夏的梅雨、秋冬季的霧霾使精濾運(yùn)行時(shí)間大幅下降，這也是每種品牌的最短使用時(shí)間與最長(zhǎng)使用時(shí)間相差1倍的主要原因。

(3)受機(jī)組運(yùn)行及維護(hù)方式影響。該電廠M701DA燃?xì)廨啓C(jī)為供熱機(jī)組，一般連續(xù)運(yùn)行1個(gè)月左右才會(huì)申請(qǐng)停機(jī)消缺，機(jī)組運(yùn)行中精濾反吹效果差，無(wú)法將精濾表面的積灰及時(shí)吹掃干凈，導(dǎo)致濾芯表面灰塵不斷積聚，濾芯堵塞壓差增大，是影響精濾使用壽命的主要因素。另外，壓氣機(jī)的粗濾與精濾使用壽命不同，粗濾使用時(shí)間一般只有1 000 h左右，當(dāng)粗濾壓差增大到一定限值時(shí)粗濾旁通門會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，運(yùn)行中有大量未經(jīng)過(guò)濾的空氣進(jìn)入進(jìn)氣過(guò)濾室，嚴(yán)重影響精濾的使用壽命。

1.2 壓氣機(jī)濾芯過(guò)濾效果差

M701DA燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)原配套使用的濾芯是美國(guó)生產(chǎn)的唐納森，濾芯質(zhì)量雖然較好，但價(jià)格比國(guó)內(nèi)品牌高1倍?？紤]到運(yùn)行成本，該電廠開(kāi)始使用國(guó)產(chǎn)過(guò)濾器濾芯，但由于目前尚沒(méi)有入庫(kù)檢測(cè)手段，無(wú)法保證每批次濾芯質(zhì)量，因此當(dāng)采購(gòu)到過(guò)濾效果無(wú)法達(dá)到規(guī)定的濾芯時(shí)，精濾前后壓差會(huì)長(zhǎng)時(shí)間維持在較小值，但進(jìn)入壓氣機(jī)的空氣質(zhì)量差，使壓氣機(jī)葉片發(fā)生結(jié)垢，通流面積減小，壓氣機(jī)效率下降，導(dǎo)致機(jī)組輸出功率下降。

1.3 環(huán)境濕度大時(shí)壓氣機(jī)濾芯壓差快速上升

每批次壓氣機(jī)濾芯壓差主要與壓氣機(jī)運(yùn)行時(shí)間、進(jìn)氣量有關(guān)，但當(dāng)濾芯壓差增大至某一區(qū)間時(shí)，環(huán)境濕度對(duì)濾芯壓差也有較大的影響。如遇初夏的梅雨或者秋冬的大霧天氣，環(huán)境濕度>95%且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，濾芯和濾芯表面灰塵受潮后形成糊狀，使精濾壓差急劇上升(如圖1所示)，壓氣機(jī)效率大幅下降。特別是當(dāng)濾芯已運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，濾芯中的積灰較多時(shí)，精濾壓差會(huì)增大至最高限值，為維持精濾壓差在限值以下，燃?xì)廨啓C(jī)只能被迫降負(fù)荷，壓氣機(jī)進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉(IGV)自動(dòng)關(guān)小，通過(guò)減少壓氣機(jī)的進(jìn)氣量來(lái)確保壓氣機(jī)的安全運(yùn)行，防止精濾過(guò)渡段旁開(kāi)門自動(dòng)打開(kāi)，使未經(jīng)過(guò)濾空氣直接進(jìn)入壓氣機(jī)。

圖1 環(huán)境濕度與濾芯壓差曲線

2 壓氣機(jī)進(jìn)行過(guò)濾系統(tǒng)維護(hù)措施

2.1 選用品質(zhì)較好的壓氣機(jī)進(jìn)口濾芯

壓氣機(jī)濾芯品質(zhì)應(yīng)從以下幾方面判定。

(1)濾紙的過(guò)濾精度符合要求，平均使用壽命長(zhǎng)。

(2)濾芯面積大，濾芯初始?jí)翰钚　?/p>

(3)濾紙的塑性強(qiáng)度合格，端蓋密封條的韌性好。

(4)濾紙的防水性能好，環(huán)境濕度在96%以上時(shí)2～4 h內(nèi)濾芯壓差應(yīng)基本維持不變。

集中采購(gòu)壓氣機(jī)濾芯時(shí)應(yīng)從濾芯品質(zhì)、濾芯價(jià)格兩方面綜合考慮，結(jié)合實(shí)際使用情況選取性價(jià)比合適的濾芯，并對(duì)每批濾芯強(qiáng)制抽取一定比例的樣品送至第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，確保每批次濾芯的品質(zhì)。更換濾芯時(shí)若發(fā)現(xiàn)濾芯內(nèi)側(cè)已被污染，則說(shuō)明此濾芯過(guò)濾效果差，不建議使用此品牌。

2.2 預(yù)判濾芯更換時(shí)間

濾芯運(yùn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)與壓差監(jiān)視是壓氣機(jī)濾芯維護(hù)的重要項(xiàng)目。壓氣機(jī)精、粗濾初始?jí)翰钜话愣荚?.16 kPa左右，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，濾芯內(nèi)部會(huì)逐漸積灰導(dǎo)致壓差增大，監(jiān)視濾芯的壓差是判定濾芯是否需更換的重要依據(jù)。統(tǒng)計(jì)濾芯運(yùn)行時(shí)間也是預(yù)判濾芯使用時(shí)間的一種方法，當(dāng)粗濾壓差至0.25 kPa以上、粗濾旁開(kāi)門已微開(kāi)或?yàn)V芯已運(yùn)行1 000 h時(shí)應(yīng)考慮更換壓氣機(jī)的粗濾，特別是當(dāng)粗濾的旁開(kāi)門已開(kāi)啟較大時(shí)應(yīng)及時(shí)安排機(jī)組停運(yùn)對(duì)粗濾進(jìn)行更換，以免影響精濾的使用壽命。當(dāng)精濾壓差逐漸增大至0.40 kPa或?yàn)V芯運(yùn)行2 300 h以上時(shí)，應(yīng)根據(jù)機(jī)組運(yùn)行方式來(lái)確定更換濾芯的具體時(shí)間。但遇到機(jī)組需保持較長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行、下階段天氣有可能是連續(xù)陰雨天氣、且濾芯壓差達(dá)0.35 kPa以上時(shí)，應(yīng)綜合考慮是否需提前更換濾芯，防止濾芯壓差因濕度大而快速上升，影響機(jī)組的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。另外，若運(yùn)行中精濾壓差長(zhǎng)時(shí)間基本保持不變，但壓氣機(jī)效率在大幅下降，應(yīng)申請(qǐng)停機(jī)檢查濾芯質(zhì)量及進(jìn)氣系統(tǒng)密封性。若是濾芯質(zhì)量問(wèn)題應(yīng)更換濾芯品牌，防止因?yàn)V芯過(guò)濾效果差而影響壓氣機(jī)的安全運(yùn)行。

2.3 選擇濾芯反吹的時(shí)機(jī)和方式

壓氣機(jī)濾芯反吹分在線反吹與離線反吹，機(jī)組運(yùn)行時(shí)為在線反吹，機(jī)組停運(yùn)為離線反吹。由于壓氣機(jī)濾芯前端處于負(fù)壓區(qū)，雖然進(jìn)氣流速較低，但粒徑較小的灰塵仍能被吸附在濾芯的表面，當(dāng)在線反吹時(shí)，上部濾芯吹出來(lái)的灰塵會(huì)使下部濾芯產(chǎn)生二次污染，減弱反吹效果，因此離線反吹比在線反吹的效果好。為延長(zhǎng)濾芯使用壽命和在雨量豐沛的環(huán)境下保持良好過(guò)濾效果，壓氣機(jī)反吹應(yīng)采用以下運(yùn)行維護(hù)措施。

(1)機(jī)組每天啟停時(shí)，不管是精濾剛更換還是已運(yùn)行一段時(shí)間，停機(jī)后需投入反吹2 h，盡量吹掉吸附在濾芯表面的灰塵，當(dāng)濾芯壓差增大后才開(kāi)始反吹則效果會(huì)大大降低。

(2)機(jī)組保持連續(xù)運(yùn)行時(shí)，在中班低負(fù)荷時(shí)每日定期投入反吹2 h，減小機(jī)組進(jìn)氣流速對(duì)反吹的影響。

(3)備用機(jī)組啟動(dòng)前需提前反吹1次，防止因機(jī)組停機(jī)較久，積累的灰塵結(jié)塊。

(4)遇濕度大天氣時(shí)，提前投入精濾反吹，用干燥的壓縮空氣吹干受潮的濾芯，減緩濾芯壓差上升的速率。

(5)降低儀用壓縮空氣的含油量，確認(rèn)反吹裝置的進(jìn)口濾芯正常，防止因儀用壓縮含油、含塵過(guò)多而對(duì)精濾造成二次污染。

(6)對(duì)進(jìn)氣過(guò)濾器周圍地面加強(qiáng)清掃和沖洗，減少地面雜物、灰塵顆粒被吸入過(guò)濾器。及時(shí)清理進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)反吹灰斗排出的灰塵，防止再次吸入。

2.4 定期開(kāi)展壓氣機(jī)水洗工作

隨著機(jī)組運(yùn)行時(shí)間的增加，壓氣機(jī)葉片必然會(huì)堆積較多的垃圾，在壓氣機(jī)效率下降到一定值時(shí)應(yīng)開(kāi)展壓氣機(jī)的離線水洗工作，可以及時(shí)清洗掉葉片上的臟物，保持壓氣機(jī)效率，同時(shí)還可防止因壓氣機(jī)出口溫度高而導(dǎo)致燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行提前進(jìn)入溫控模式。因冬季環(huán)境溫度低于7 ℃時(shí)無(wú)法進(jìn)行離線、在線水洗，建議在初冬時(shí)擇機(jī)提前進(jìn)行一次離線水洗，將壓氣機(jī)葉片上的臟物清洗干凈，維持壓氣機(jī)效率在較好范圍內(nèi)。

3 結(jié)論

采取以上措施后，壓氣機(jī)精濾平均運(yùn)行時(shí)間已增加至2 700 h，因加強(qiáng)對(duì)濾芯壓差的預(yù)判，未因?yàn)V芯壓差突升而影響機(jī)組帶負(fù)荷?，F(xiàn)階段，各燃?xì)廨啓C(jī)電廠開(kāi)始著手對(duì)壓氣機(jī)過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)行改造，如將褶形凝聚式粗濾改造成布袋式粗濾，提高了除塵效果，并能降低進(jìn)氣系統(tǒng)的阻力，也是延長(zhǎng)濾芯使用壽命的有效手段。