Requisitos técnicos para filtros de ar-de alta eficiência na operação de turbinas a gás em usinas termelétricas

Com base nas características operacionais das turbinas a gás em usinas termelétricas, foi formado um sistema completo de requisitos técnicos para filtros de ar de alta{0}}eficiência, com o mais recente padrão internacional ISO 29461-1 e o padrão doméstico DL/T 2849-2024 como núcleo. A lógica central é alcançar a interceptação eficiente de partículas submicrométricas com o menor consumo de energia de queda de pressão por meio de filtração graduada precisa em ambientes de admissão extremamente variáveis, protegendo assim as caras pás da turbina a gás e garantindo a operação segura, eficiente e de longo prazo da unidade.
A seguir estão os principais requisitos técnicos resumidos com base nos mais recentes padrões e aplicações práticas de engenharia

O filtro final de alta-eficiência é do grau E12, e projetos típicos de renovação exigem que o elemento filtrante fino final atenda ao grau E12, de modo que a permeabilidade geral das partículas seja inferior a 0,5%. Isso corresponde ao nível T12 do padrão ISO 29461-1, que requer uma eficiência de filtração maior ou igual a 99,5% para o tamanho de partícula mais penetrável (MPPS).

• Configuração de filtragem graduada: Dois níveis de filtragem são comumente usados, com eficiência grosseira de primeiro nível (G4/M5) e alta eficiência de segundo nível (F9/E12).
• Padrões de teste: Os testes e a classificação devem ser realizados de acordo com a ISO 29461-1 (para máquinas turbo) ou EN1822. O padrão da indústria de energia chinesa DL/T 2849-2024 também foi lançado. A norma do grupo T/CAQI 248-2022 também propõe requisitos técnicos abrangentes.

• Baixa diferença de pressão inicial: No volume de ar nominal, geralmente é necessário que a diferença de pressão inicial do cartucho de filtro de alta-eficiência E12 seja<270Pa.
• Limite de resistência final: A resistência operacional deve ser controlada dentro de uma faixa razoável, e geralmente é recomendado que a resistência final não exceda 2-3 vezes a resistência inicial, ou seja substituída de acordo com o valor definido pelo sistema (como menor ou igual a 1000Pa).

• Long service life: High efficiency filter cartridges typically require>12.000 horas de operação ou 36 meses de operação ociosa.
• Teste padronizado de retenção de poeira: A ISO 29461-1 introduz pela primeira vez um procedimento padronizado de teste de retenção de poeira para filtros subeficientes (EPA) e de alta eficiência (HEPA), que é usado para comparar de forma mais realista a vida útil dos filtros em uso real.

• Resistência à temperatura: É necessário suportar as mudanças de temperatura do ambiente de admissão durante a operação da turbina a gás, especialmente o impacto instantâneo de alta temperatura de 80-120 graus.
• Resistência à umidade: Para ambientes costeiros com neblina, chuva ou alta umidade, os filtros precisam ter boa resistência à umidade.
• Resistência Mecânica e Vedação: O projeto estrutural deve atender aos requisitos da ISO 2941-2943 e outras séries de normas, e verificar a anti-ruptura, integridade estrutural e resistência à pressão do elemento filtrante. Sob pressão de retorno de pulso de até 0,4-0,6 MPa, o elemento filtrante precisa manter a estabilidade estrutural.

• Adotando padrões de testes especializados (ISO 29461-1): Os padrões gerais (como ISO 16890, EN1822) não podem simular com precisão as condições reais de trabalho, como alta vazão e retorno de pulso em turbomáquinas. A ISO 29461-1, como o primeiro padrão internacional para filtros de admissão turbomecânicos, fornece um método unificado de teste e classificação (níveis T1-T13), permitindo que os operadores comparem e selecionem produtos de forma mais científica.
• Avalie a verdadeira eficiência após a “eliminação estática”: Muitos filtros dependem de fibras estáticas para melhorar a eficiência inicial. Mas no ambiente de admissão das turbinas a gás, a eletricidade estática se dissipará rapidamente. Portanto, a nova norma exige a avaliação da eficiência mecânica mínima do filtro após a eliminação estática, que é o desempenho no qual o filtro pode realmente confiar durante todo o seu ciclo de vida.
• Apresentando o teste de capacidade de retenção de poeira HEPA: no passado, os filtros de alta{0}}eficiência apenas mediam a eficiência sem medir a capacidade de retenção de poeira, tornando impossível avaliar sua vida útil real. A ISO 29461-1 * especifica primeiro o método de teste de capacidade de retenção de poeira para filtros EPA/HEPA, fornecendo uma base quantitativa para projetos de longa vida.

Um documento de aquisição genuíno para uma usina-movida a gás demonstra claramente a aplicação prática destes requisitos técnicos:
Histórico do projeto: Turbina a gás Mitsubishi M701F4, com um layout-de baixo nível do sistema de admissão e admissão de três lados.
Plano de renovação:
Filtragem de primeiro nível: Atualizado de filtro de mangas de grau G4 para M5, com uma diferença de pressão inicial de<170Pa and a lifespan of>2500 horas.
Filtragem secundária: atualizado do elemento filtrante de alta-eficiência de grau F9 para E12 (padrão EN1822), com uma diferença de pressão inicial de<270Pa and a lifespan of>12.000 horas.
Objetivo principal: Alcançar uma transmitância geral de partículas inferior a 0,5%, retardar a degradação da eficiência do compressor e alcançar a conservação de energia e a redução de carbono.