Большинство производителей и поставщиков воздушных фильтров на объекты электроэнергетики нашей страны обращаются к производителям ГТУ с просьбой аттестовать их продукцию для дальнейшего использования в комплексных воздухоочистительных устройствах (КВОУ). Типовой ответ на эти просьбы лаконично сформулирован в информационном письме одного из ведущих поставщиков энергетических ГТУ на российский рынок: «Сертифицированные Siemens AG компании-производители КВОУ для ГТУ самостоятельно определяют поставщиков фильтр-элементов к ним». FAIST AIS является аттестованным поставщиком воздухозаборных трактов для ГТУ фирмы Siemens AG.
Некоторое время назад компания выпустила ряд технических информативных писем (Technical Information Letter (TIL), в которых дала новые рекомендации по выбору фильтров для КВОУ собственного производства. Как отмечается в этих TIL, данные рекомендации имею высшую категорию важности.
Подчеркивается, что если пользователи КВОУ не придерживаются рекомендаций, изложенных в этих письмах, то в работе фильтров могут произойти непредвиденные сбои. Поэтому FAIST AIS настоятельно рекомендует придерживаться изложенных требований. Компания поставила несколько КВОУ для ГТУ Siemens на новые энергетические блоки ПГУ ТЭЦ ПАО «Мосэнерго», поэтому ее рекомендации по выбору воздушных фильтров для нас являются важными. Надеемся, что представленный материал будет интересен другим энергетическим компаниям, использующим КВОУ компании FAIST AIS. Кроме того, изложенная в этих TIL информация может служить отечественным производителям воздушных фильтров неким ориентиром в направлении повышения качества продукции. В работе было показано, сколь большое значение уделяется в ПАО «Мосэнерго» контролю качества воздушных фильтров для КВОУ ГТУ. Особо отмечалось, что важным требованием к фильтрам тонкой очистки (ФТО) является наличие защитной сетки со стороны выхода воздуха. В случае разрушения фильтровального материала защитная сетка не позволит ему покинуть пределы фильтра и попасть в проточную часть ГТУ. Поэтому вторым важнейшим требованием к ФТО является давление на разрыв, минимальная величина которого рекомендуется производителем ГТУ.
Исходя из этого, FAIST AIS рекомендует: компактные кассетные фильтр-элементы должны иметь жесткие и хорошо закрепленные пластмассовые решетки, установленные на всех V-образных сторонах фильтровального материала вниз по потоку (со стороны выхода воздуха – «чистой» стороны). При реверсной установке ФТО защитная сетка находится внутри V-образных карманов. Встроенный дренажный канал в ФТО предотвращает проникновение влаги на «чистую» сторону воздуха. Для ликвидации протечек грязного воздуха и влаги на рамках ФТО установлены бесшовные полиуретановые прокладки. FAIST AIS рекомендует два типоразмера ФТО: глубиной 292 мм и 440 мм с площадью фильтровального материала 20 (25) и 32 кв. м соответственно. Вертикальные складки из микростекловолоконного фильтрующего материала обеспечивают лучший дренаж атмосферной влаги. В соответствии с рекомендацией компании, ФТО должны тестироваться на водостойкость. Для этого необходимо залить в V-образную секцию компактного фильтра воду до уровня 250 мм (для фильтра глубиной 292 мм) и 350 мм (для фильтров глубиной 400/440 мм), с целью убедиться в отсутствии протечек в течение 30–60 минут. Вес залитой воды оказывает значительное гидростатическое давление на донную часть V-образной секции фильтра. Таким образом, задачей теста является подтверждение не только водостойкости, но и общей целостности конструкции фильтра. Поскольку тесты на водостойкость и на разрыв фильтра взаимосвязаны, тест на водостойкость дает представление о целостности как фильтрующего материала, так и рамки фильтра. Согласно рекомендации FAIST AIS, рамка фильтра изготавливается из высокопрочной пластмассы. Целостность фильтровального материала имеет важнейшее значение. Фильтр, прошедший тест на герметичность, с малой вероятностью пропустит частицы пыли или влаги на сторону чистого воздуха. С повышением класса эффективности, когда цель фильтра – снизить или исключить загрязнение компрессора ГТУ, эти свойства фильтра становятся чрезвычайно важными.
Таким образом, тест на водостойкость показывает стабильность эффективности фильтрации воздуха на протяжении всего срока эксплуатации ФТО. Эти фильтры должны выдерживать давление на разрыв в сухом и влажном состоянии более 6000 Па. В TIL FAIST AIS рекомендует использовать карманные фильтры грубой очистки (ФГО) для промежуточных ступеней фильтрации. Для первой ступени фильтрации рекомендуется использовать панельные складчатые (гофрированные) фильтры-коагуляторы, стандартные для плановой замены или при необходимости фильтры повышенной эффективности. Для повышения эффективности работы первой и промежуточной ступени фильтрации рекомендуется коалесцирующий фильтр / ФГО с дренажными стоками. Габариты фильтра должны соответствовать размерам рамки КВОУ; фильтрующий материал – прогрессивная синтетика с добавлением клейкой субстанции, водостойкая, с постоянной гидрофобной пропиткой; карманы – термопаяные, самонесущие, без прошивки. Форма карманов должна обеспечивать отвод воды из фильтра в сторону грязного воздуха, донная часть карманов должна быть гидроизолирована во избежание утечки влаги (технология Drop–Safe).
Атмосферная влага вместе с потоком воздуха поступает в карманы фильтра, где по начертанной траектории оседает на фильтрующем материале, коагулируется и дренирует в гидроизолированную донную часть карманов. Известные фильтры Drop–Safe (DS) имеют два типоразмера карманов: 330 и 620 мм. Класс очистки (эффективности) фильтров в зависимости от их назначения (коагулятор / фильтр промежуточной ступени) варьируется от G4 до М6. Эффективность удаления влаги фильтрами DS-G4-300 и DS-G4-600 составляет 99,7 %, а фильтрами DS- М5(М6)-600 – 99,9 %. Технология Drop–Safe запатентована и сейчас является лучшей известной системой отвода влаги из карманных фильтров.
В TIL [4] FAIST AIS дает новые требования к воздушным фильтрам, работающим в жестких климатических условиях (например, в Бангладеш, Малайзии, Индонезии и др.). Однако требования, изложенные в этом техническом информационном письме, полностью совпадает с рекомендациями TIL [3]. Таким образом, можно предположить, что фильтры, рекомендованные компанией, могут успешно эксплуатироваться как в нормальных, так и сложных климатических условиях. Информацию о правилах гарантии и хранения воздушных фильтров компания предоставляет в TIL [5]. Проанализировав новые рекомендации, мы можем констатировать, что большинство их уже реализованы на ТЭЦ с ПГУ на ПАО «Мосэнерго».
Обоснованию применения спаянных карманов в фильтрах грубой и средней очистки нами было уделено большое внимание в работе. Поэтому данная рекомендация производителя КВОУ уже несколько лет реализуется на ТЭЦ с ПГУ общества. Для предотвращения протечек грязного воздуха на чистую сторону через клееные резиновые составные прокладки было выработано требование наличия бесшовных полиуретановых прокладок, нанесенных методом адгезии на рамки фильтров. Они надежно крепятся к рамке фильтра и предотвращают протечки неочищенного воздуха.
Для повышения эффективности влагоудаления на ряде КВОУ были установлены панельные фильтры-коагуляторы класса G4, вместо фильтров-матов из пористого полиуретана класса очистки G2. С целью снижения проскока частиц пыли ФГО G4 заменены на фильтры средней очистки класса М6, а фильтры тонкой очистки F9 – на ФТО класса Е10. ФТО с вертикальной укладкой фильтровального материала, безусловно, имеют преимущество по сравнению с фильтрами с горизонтальной укладкой в предотвращении попадания атмосферной влаги вместе с цикловым воздухом в проточную часть ГТУ. Однако надо иметь ввиду, что начальный перепад давления на этих фильтрах выше, чем на фильтрах с горизонтальной укладкой. Поэтому целесообразность применения фильтров с вертикальной укладкой должна быть обусловлена тяжелыми климатическими условиями окружающей среды (повышенной влажностью), в которой эксплуатируется данная конкретная ГТУ, и невозможностью снизить водность потока циклового воздуха с помощью коагуляторов. Такие условия эксплуатации имеют место не только в странах с повышенной влажностью воздуха, но и в России, когда несколько градирен расположены непосредственно перед всасом КВОУ ГТУ.
ПАО «Мосэнерго» внимательно следит за рекомендациями и требованиями производителей КВОУ и ГТУ к воздушным фильтрам, новыми разработками в теории и практике очистки циклового воздуха турбомашин от аэрозолей и механических примесей и реализует их при проведении открытых запросов предложений в процессе тендерных процедур.
Посмотреть варианты отраслевых решений для КВОУ с учётом влияния окружающей среды можно здесь: http://filters.ru/otraslevyie-resheniya/filtri-gasovie-turbiny
Статья составлена на основе материалов и данных специалистов ПАО «Мосэнерго».
