Стратегии замены фильтров

Своевременная замена фильтров позволяет получить значительную экономию. Качество входных воздушных фильтров очень важно для оптимальной работы газовых турбин. Вредные частицы, проходящие через фильтры, могут приводить к снижению мощности и износу двигателя. Для восстановления его производительности потребуется дорогостоящее обслуживание. Защита турбин с использованием решений по фильтрации, подобранных с учетом особенностей объекта, обеспечит получение высокой прибыли.

Тем не менее, чтобы добиться максимальной рентабельности одного только хорошего фильтра недостаточно. По мере наполнения фильтра загрязнениями повышение перепада давления (dP) сказывается на общей рентабельности. Обычно падение давления на 25 мм водного столба (на 250 Па) снижает выработку мощности турбиной на 0,375 % и повышает нагрев на 0,125 %. И хотя вы могли запланировать техническое обслуживание, срабатывание аварийной сигнализации из-за пикового перепада давления может привести к незапланированному останову турбины для замены фильтра, чтобы нормализовать производительность.

А если бы существовал способ замены фильтров получше? Далее приведены три стратегии оптимизации замены фильтров:

  • По достижении определенного значения перепада давления
  • По ранее запланированному графику обслуживания
  • По результатам лабораторных испытаний фильтров

По перепаду давления

Поскольку замена фильтров обычно означает простой оборудования, специалисты по планированию стараются не трогать фильтры как можно дольше или до цикла планового технического обслуживания турбины. Как уже отмечалось выше, работа турбины при повышенном перепаде давления ведет к снижению ее показателей.

При расчете общей рентабельности следует учитывать оптимальное время замены для каждого фильтра, которое обеспечивает самую высокую операционную прибыль. На графике 1 приведен пример статического фильтра, работа которого анализируется по времени. Из графика очевидно, что продолжение эксплуатации фильтров после оптимального времени их замены (в данном случае – 8000 часов) ведет к дополнительным затратам и, как следствие, к падению прибыли.

  • Замена фильтров при падении давления примерно на 40 мм (1,6”) водного столба (в данном случае через 8000 часов) была обозначена как оптимальная. Это время совпадает с проведением планового технического обслуживания предприятия, что позволяет оптимизировать ее работу и избежать потерь прибыли.
  • Замена фильтров при рекомендованном производителем падении давления на 60 мм (2,4”) водного столба (в данном случае через 13 000 часов) привела бы к повышению эксплуатационных затрат на 4,6 %* из-за более высокого перепада давления.
  • Замена фильтров при рекомендованном изготовителем комплексного оборудования падении давления на 125 мм (5”) водного столба (в данном случае через 24 000 часов) привела бы к повышению эксплуатационных затрат на 39 %* из-за более высокого перепада давления.

Обычно более выгодной является замена фильтров до наступления рекомендованного производителем падения давления. 

График стратегий замены фильтров

*Операционные затраты:
Потери мощности (МВт/ч) из-за снижения рабочих характеристик турбины
Затраты на замену фильтров
Затраты на топливо

Расчеты производятся с учетом работы станции при базовой нагрузке

75 МВт, 8000 часов в год, $35 на МВт/ч, 2250 кубических футов в минуту на фильтр

 

Статический воздушный фильтр CamGT 4V-300 F9

был испытан при рекомендованном падении давления на 60 мм (2,4”) водного столба

для определения наиболее рентабельного

времени замены. График показывает, что

оптимальное время составляет приблизительно

8000 часов (в ходе планового технического обслуживания)

при падении давления на 40 мм (1,6”) водного столба, когда общие затраты

будут минимальными.

Во время планового технического обслуживания

Проблема этого варианта состоит в том, чтобы определить, какая дата остановки работы является оптимальной для оператора. На многих станциях замена фильтров выполняется через 18-24 месяцев, когда перепад давления выше. Однако, как свидетельствует график 1, если оставить фильтр работать после рекомендованного времени замены, это может привести к экспоненциальному росту перепада давления, из-за чего станции придется работать при пониженной нагрузке. Рассмотрим следующие преимущества согласования оптимального времени замены фильтров с плановым техническим обслуживанием:

  • Поскольку при плановом останове производится общее техническое обслуживание, вы не потеряете доход из-за замены фильтров.
  • Если производить плановый останов оборудования раньше, можно сократить риск вынужденного простоя, а также обеспечить работоспособность и надежность оборудования.
  • Планирование общего технического обслуживания с учетом замены фильтров при оптимальном перепаде давления является наиболее рентабельным.

По результатам испытаний фильтров

Станции обычно отправляют фильтры на испытания в лабораторию каждый год или два, если у них нет качественной системы мониторинга перепада давления, или если фильтр уже давно используется. Важно отправлять фильтры на испытания пораньше, поскольку сильные грозы или высокая влажность могут вызывать скачки перепада давления на фильтрах, перегруженных загрязнениями. Учитывайте следующее:

  • Отправка фильтров в лабораторию обеспечивает надлежащую проверку качества и рабочих показателей. Помимо проверки перепада давления специалисты лаборатории используют разнообразные методы испытания для проверки целостности фильтра, его прочности, эффективности и других характеристик, таких как ржавление, трещины в прокладках и др.
  • Фильтры, отправляемые на испытания, необходимо заменять.

Какой вариант отслеживания необходимости замены подходит для вашей станции?

  • Обеспечение максимальной рентабельности:
    • Плановое техническое обслуживание более важно для базовых электростанций, поскольку они должны работать непрерывно, так как стоимость производственных потерь слишком высока. Выбор правильного времени ежегодного технического обслуживания с учетом оптимального времени замены фильтров позволит обеспечить максимальную рентабельность. Обратитесь в компанию Camfil и запросите проведение анализа для определения лучшего варианта для вашего объекта.
  • Обеспечение защиты турбины:
    • Для станций, на которых не отслеживается давление или отмечается незначительное увеличение давления, испытание фильтров в лаборатории позволит обеспечить целостность фильтров и высокие рабочие характеристики по мере их старения. Как уже говорилось ранее, в ходе лабораторных испытаний учитываются другие параметры, которые нельзя оценить по значению перепада давления, такие как эффективность, прочность наполнителя, коррозия металлических частей и т. д.
  • Максимальное увеличение срока службы фильтра:
    • Замену фильтра при рекомендованном производителем перепаде давления следует считать верхним пределом. Если оператор не может выполнить замену в оптимальное время или не может отправить свой фильтр на испытания, он должен хотя бы следовать рекомендациям производителя.