燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣過濾裝置的運(yùn)行與改進(jìn)

摘要：文章燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中過濾裝置運(yùn)行流程以及運(yùn)行中存在的問題進(jìn)行闡述分析，對(duì)現(xiàn)階段燃?xì)廨啓C(jī)廣泛使用的過濾裝置中存在的進(jìn)氣壓力損失問題進(jìn)行分析，并提出改進(jìn)方案。

關(guān)鍵字：燃?xì)廨啓C(jī);進(jìn)氣;脈沖反吹

燃?xì)廨啓C(jī)是目前工業(yè)中應(yīng)用廣泛的動(dòng)力設(shè)備之一，燃?xì)廨啓C(jī)使用可燃?xì)怏w作為燃料，帶動(dòng)輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)熱能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。受燃?xì)廨啓C(jī)原理和組成結(jié)構(gòu)決定，燃?xì)廨啓C(jī)在工作中對(duì)空氣質(zhì)量有很高的要求，在輪機(jī)空氣過濾系統(tǒng)不能對(duì)進(jìn)入空氣實(shí)現(xiàn)有效過濾時(shí)，會(huì)導(dǎo)致機(jī)組輸出功率的降低，并引發(fā)一系列故障。

1進(jìn)氣過濾系統(tǒng)的類型及運(yùn)行方式

三級(jí)空氣過濾器和脈沖空氣清洗裝置，是目前在燃?xì)廨啓C(jī)空氣過濾系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的兩種過濾裝置，在6b型燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組中三級(jí)空氣過濾裝置應(yīng)用較多，而在9f燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組中，脈沖空氣清洗過濾系統(tǒng)應(yīng)用較多。

濾芯或?yàn)V材是過濾系統(tǒng)核心組成部分，濾材性能直接決定過濾系統(tǒng)的最終過濾效果。濾材一般密度大，強(qiáng)度高，空氣在通過濾材時(shí)空氣中存在的粉塵以及大顆粒會(huì)被阻隔在外，無法通過濾材，并在濾材表面形成結(jié)痂。此時(shí)反向脈沖氣流可以讓結(jié)痂部分脫落，實(shí)現(xiàn)對(duì)濾材的自主清洗，這種帶有脈沖反吹系統(tǒng)的過濾裝置稱為“自潔式過濾器”此類過濾器中，過濾元件一般為剛性過濾筒，圓筒式過濾器采用韌性超高的纖維紙，具有優(yōu)秀的耐破和防潮能力。

脈沖空氣自清洗過濾裝置從工藝結(jié)構(gòu)原理角度可以細(xì)分為懸吊燈籠式底部進(jìn)氣、立式二面迎風(fēng)進(jìn)氣兩種方式。其中懸吊燈籠式底部進(jìn)氣脈沖過濾系統(tǒng)， 因此采用底部進(jìn)氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其灰塵過濾和清洗效果更佳，但其占地面積也更大，在部分燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)中為了節(jié)約過濾設(shè)備的占地面積，選擇雙層甚至多層結(jié)構(gòu)。立式二面迎風(fēng)進(jìn)氣結(jié)構(gòu)脈沖過濾器占地面積較小，但需要進(jìn)行高位安裝同時(shí)需要加裝慣性分離器。但此類過濾設(shè)備需要使用臥式濾芯，濾芯出氣位置較高，出氣時(shí)帶動(dòng)灰塵對(duì)下步濾芯造成污染，減弱了脈沖式過濾設(shè)備自我清洗的功能。同時(shí)，此類設(shè)備抗潮能力弱，在雨季時(shí)過濾性能減弱，濾芯消耗量也較高。

綜上所述，基于提高機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性、提高燃?xì)鈾C(jī)輪運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性以及運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性三方面的共同考慮，懸吊式底進(jìn)氣式脈沖過濾設(shè)備優(yōu)勢(shì)更為巨大。但在潮濕環(huán)境下過濾效果較差是脈沖過濾設(shè)備的通病，在濕度較高的南方環(huán)境下脈沖空氣自清洗過濾裝置實(shí)用價(jià)值較低，還需要進(jìn)一步的完善和優(yōu)化。

2.進(jìn)氣過濾機(jī)脈沖反吹系統(tǒng)

由唐納森公司設(shè)計(jì)制造的立式二面迎風(fēng)進(jìn)氣裝置是9fa型燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)用最多的過濾設(shè)備。該設(shè)備設(shè)計(jì)流量約為32m3/min?？梢猿惺艿淖畲筮M(jìn)氣溫度為80℃;過濾設(shè)備有多層濾芯，一般由650-680對(duì)濾芯。在工作中，過濾設(shè)備中的脈沖清洗系統(tǒng)通過對(duì)空氣進(jìn)行加壓，形成壓縮空氣脈沖形成反向氣流對(duì)濾芯進(jìn)行沖擊，產(chǎn)生高頻振動(dòng)，促進(jìn)濾芯側(cè)面積灰掉落，從而延長濾芯更換周期。有助于保持過濾器效率，脈沖清洗系統(tǒng)使用的空氣由壓氣機(jī)提供，經(jīng)過壓氣機(jī)處理的空氣純凈干燥，并經(jīng)過空氣處理單元冷卻。

進(jìn)氣處理單元簡(jiǎn)稱APU，由隔離電磁閥，進(jìn)氣濾反吹壓力調(diào)節(jié)閥、雙塔干燥器、空冷器、氣水分離器、凝聚過濾器、除塵過濾器等組成。在吹掃時(shí)，首先由空氣處理單元對(duì)空氣進(jìn)行處理，初步烘干過濾后，將空氣輸入進(jìn)氣濾吹掃母管中，進(jìn)行分段吹掃，現(xiàn)場(chǎng)脈沖系統(tǒng)有多種控制模式，可以根據(jù)使用環(huán)境和使用需求自行選擇手動(dòng)模式、罐斷模式、自動(dòng)模式以及請(qǐng)求模式。其中自動(dòng)請(qǐng)求模式可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行不同的清洗操作。第一，時(shí)鐘控制清洗，可以在操作系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定對(duì)應(yīng)的清洗周期，通過時(shí)鐘宏命令讓控制器發(fā)送相應(yīng)指令，控制系統(tǒng)定期工作。第二，濕度識(shí)別清洗，基于設(shè)備中安裝的濕度傳感器設(shè)備，獲取濕度信息，當(dāng)相對(duì)濕度超過系統(tǒng)預(yù)設(shè)濕度時(shí)，過濾器脈沖清洗裝置自動(dòng)啟動(dòng)，進(jìn)行清洗工作，系統(tǒng)通過傳感器設(shè)備繼續(xù)對(duì)濕度進(jìn)行監(jiān)控，在相對(duì)濕度下降至預(yù)設(shè)濕度以下時(shí)，過濾系統(tǒng)清洗裝置停止工作。第三，壓差識(shí)別清洗，壓差大于747pa時(shí)，壓差開關(guān)會(huì)自動(dòng)何必，過濾器脈沖清洗系統(tǒng)啟動(dòng)，直至壓差下降至622pa范圍后，壓差開關(guān)會(huì)斷開，脈沖清洗裝置停止工作。

3脈沖清洗系統(tǒng)的改進(jìn)

根據(jù)前文所述，空氣過濾器中當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到內(nèi)外壓差大于747時(shí)，壓差開關(guān)會(huì)閉合，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)反吹系統(tǒng)，但在實(shí)際的應(yīng)用中，燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行時(shí)反吹效果不夠理想，與預(yù)期效果相差明顯。主要由以下幾個(gè)問題導(dǎo)致。

第一，進(jìn)氣系統(tǒng)材料問題

燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣口過濾裝置的進(jìn)氣管道考慮制造成本以及防腐等問題，多數(shù)采用非金屬材料。雖然在一定程度上提高管道的防腐能力并降低了制造成本，但非金屬管道在強(qiáng)度和耐高溫角度上與金屬管道存在很大的差異，在氣源溫度超過350℃后，空氣冷凝器降溫性能不足以滿足近非金屬管道的降溫需求，導(dǎo)致管道受熱變形，管道上的元件容易受到損壞。

第二，濾芯二次污染，導(dǎo)致脈沖效果減弱

新更換濾芯器壓差會(huì)長期小于747pa，一般選擇手動(dòng)模式進(jìn)行控制，在反吹環(huán)節(jié)，反吹氣流會(huì)將上層濾芯上的灰塵帶起，對(duì)下部濾芯造成內(nèi)部污染，直接導(dǎo)致脈沖效果減弱，在機(jī)組停止運(yùn)行以后，壓氣機(jī)沒有出力，反吹系統(tǒng)不能工作。

第三，濾芯較臟時(shí)，自動(dòng)清洗工作無效

濾芯在長期使用后，由于表面灰塵沉積嚴(yán)重，濾芯壓差會(huì)大于747pa。機(jī)組在請(qǐng)求控制模式下會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)反吹系統(tǒng)，但長期使用的濾芯灰塵結(jié)痂較厚，尤其在南方濕度較高的環(huán)境下，緊靠脈沖清洗裝置提供的反沖氣流很難實(shí)現(xiàn)有效清理。

第四，油性污染難以清除，

在空氣質(zhì)量較差，尤其是含油油基物質(zhì)時(shí)，回對(duì)濾芯造成不可逆的影響，油基物質(zhì)一旦侵染濾芯，沒有有效的去除方法。

第五，冷卻風(fēng)扇保護(hù)系統(tǒng)過于靈敏，實(shí)際應(yīng)用效果差

APU控制單元冷區(qū)其風(fēng)扇一般具有過熱過載保護(hù)裝置，但現(xiàn)階段使用的保護(hù)裝置過濾靈敏，識(shí)別精度不足，在外界逆風(fēng)略大時(shí)，就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)保護(hù)裝置，啟動(dòng)后無法自動(dòng)復(fù)位，需要人空復(fù)位，增加了操作難度。

為此對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣過濾裝置的改進(jìn)應(yīng)以上述五個(gè)問題作為基礎(chǔ)，制定改進(jìn)方案。首先優(yōu)化系統(tǒng)的反吹控制模式，增加停機(jī)后空氣濾清器人工反吹功能，反吹氣源取自本機(jī)的儀用空氣系統(tǒng)， 改進(jìn)后， 利用儀用空氣進(jìn)行反吹， 反吹掉的灰塵不會(huì)被重新吸到空氣濾清器上， 反吹效果更好。

一般情況下，為了提高反吹效果，建議燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組管理人員，每次停機(jī)時(shí)，都采用手動(dòng)反吹的方式進(jìn)行過濾器的清理工作，同時(shí)盡可能的對(duì)反吹空氣進(jìn)行過濾和加熱，從降低二次污染，也有助于讓受潮的濾材盡快恢復(fù)干燥，從降低進(jìn)氣阻力也提高了過濾效果。最后反吹環(huán)境會(huì)產(chǎn)生極大的噪音，從環(huán)保和公益角度，反吹工作應(yīng)盡量在白天進(jìn)行，同時(shí)要嚴(yán)格控制反吹的時(shí)間。

最后，還要特別注意防止因空氣濕度增加而使灰塵吸附力增加。 要根據(jù)天氣的濕度情況檢查原反吹系統(tǒng)是否啟動(dòng)， 及時(shí)地將過濾器表面的灰塵反吹掉。

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作者簡(jiǎn)介：趙志強(qiáng)，性別：男，民族：漢，籍貫：山東萊西，出生年月：1980年11月，文化程度：本科，現(xiàn)有職稱：工程師，就業(yè)單位：哈爾濱電氣股份有限公司，研究方向：燃?xì)廨啓C(jī).