燃气轮机进气过滤系统的改造
西门子E级燃机进气过滤系统改造初探
西门子E级燃机进气过滤系统改造初探作者：周军来源：《中国科技纵横》2016年第13期【摘要】燃气轮机以空气为助燃气体，它的纯净度直接影响着燃气轮机的功率和效率，同时更会影响燃气轮机叶片的使用寿命，是提高燃气轮机性能、可靠性和经济性的保障。
本文以西门子E级燃机（SGT5-2000E）为例，对其进气过滤系统结构及存在问题进行说明并提出改造方案，为西门子E级燃机进气过滤系统实施改造提供技术和经济依据。
【关键词】 E级燃机进气过滤系统改造方案1 进气过滤系统简述本文以仪征热电有限公司所配套的西门子E级（SGT5-2000E）燃机为例，对其进气系统进行说明。
该E级燃机为燃气—蒸汽联合循环机组，多轴布置，燃气轮机最大发电出力174MW，汽轮机配套功率为80MW。
其进气系统布置在燃气轮机房屋顶，作用是过滤空气中尘土、初步分离空气中液滴，并将过滤后的洁净空气提供给燃机压气机，以保证燃机的正常、稳定运行。
该套进气系统由德国康菲尔公司设计制造，进气过滤系统设计为两级多层，第一级为防冻除湿仓，由外至内依次为防风雨护罩、防柳絮网、防冰冻系统、风雨百叶窗除湿器；第二级为过滤器仓，含粗滤层和精滤层，其中粗滤为凝絮式玻璃纤维结构，共504块；精滤为两个套装直筒的组装式滤芯，共616套，精滤带脉冲反吹自清洁系统；粗滤和精滤均分四层布置。
2 系统存在问题分析该E级燃机原过滤仓粗滤设计采用玻璃纤维毡制作，它具有透气、柔韧、不助燃、无毒无刺激性等特点，一次性滤芯，不可水洗。
玻璃纤维毡滤芯的过滤精度为粗效G2。
进气室安装精过滤对组（圆锥形滤芯、圆柱形滤芯），其过滤精度为F9。
一般情况下，最末级过滤器决定空气净化的程度，前端过滤器只起到保护作用，若相邻两级过滤器效率规格相差太大，则前一级起不到保护后级的作用。
由于该公司机组所处区域出现雾霾天气和春季柳絮较多，2012年机组自投运以来，3台燃机进气系统滤网压差在短时间内增大并报警。
停机后检查发现进气系统粗滤的内部吸附有大量的灰尘并在表面形成板结，导致粗滤压差高报警，压差增高，影响燃机负荷和效率，并根据西门子维护手册要求三套机组更换粗滤频繁。
燃机压气机进口过滤器大修及优化改造方案
燃机压气机进口空气过滤器施工方案批准：审核：编写：燃气热电有限公司2020 年4 月1日1、项目实施计划热电燃机燃气轮机进气过滤系统安装有由两种不同尺寸的圆柱形滤芯成套组成的脉冲过滤器（也称为“精滤”），每台燃机压气机进口安装864套，三台燃机共计2592套；滤芯材质为木浆纸，规格为F9，空气容积流量555m3/s。
脉冲过滤器滤芯属于消耗性材料，不可重复使用。
脉冲过滤器滤芯的保证寿命为6000小时，因此每年需对燃机压气机进口空气过滤器大修、即更换脉冲过滤器滤芯工作。
2020年计划在9月份C 级检修期间，利用检修间隔对精过滤器进行大修更换，确保机组安全稳定运行供热。
同时，在燃机压气机进气装置脉冲过滤器前的防冻仓、过滤仓还布置有一道凝絮式平板过滤器（也称为“粗滤”），起着初步过滤进入燃机进气装置的空气中的柳絮、毛絮等异物及水雾等的作用；过滤仓装设720片530*537*50mm进口密封玻璃纤维。
这些密封玻璃纤维须每月更换一次。
计划在2020年4月燃机C级检修期间对原有的波纹板式粗滤滤芯进行布袋式粗滤，并且按照现场检修情况需求对燃机进气道进行改造，方便在线更换。
本工程外包给江苏申达净化设备有限公司（以下简称申达公司）进行施工。
对“粗滤”施工期间申达公司定期向热电汇报施工人员数量、作业点、工程进度的完成情况、以及工程中发生的问题和处理办法等。
在设备制造、施工的全过程中由具有丰富同类经验的专业技术人员进行现场技术监督，对制造、施工工艺和质量的情况负责。
下表为项目实施内容及施工周期，以单台机组为参考：2、项目保证措施“精滤”更换，需要机组停机，将旧的过滤器进行拆除，同时按照脉冲过滤器的安装要求需要对滤芯与框架接触面进行逐个密封检查，同时确保滤芯安装过程中不带入硬物，以免破坏燃机压气机叶片。
“粗滤”改造期间需要在场的项目负责人及技术负责人进行现场指导确保质量，工期，具体要求如下：（1）技术负责人必须亲自现场测量尺寸，以确定最终设计、生产图纸；（2）袋式过滤器、安装导轨及附件生产，必须严格按照图纸生产，保证原材料质量、半成品质量及成品质量，成品必须出具检测报告，合格后方可出厂；（3）产品到达现场后，施工人员须严格按照技术指导安装，保证金属构件的安装精度及强度满足使用要求，并在缝隙处打密封胶保证密封效果；（4）项目负责人现场查验，及时发现问题、处理问题；（5）施工作业人员均为公司经验丰富的员工，在技术负责人指导下完成项目。
M701F3型燃气轮机进气系统优化分析及改造
- 69 -工 业 技 术燃机进气系统一般包括了多级过滤，进气系统的压损将造成压气机进口压力低于大气压力，压气机耗功增加，透平的出力将更多的消耗在压气机，其次进气压力降低使空气比体积增加，空气流量减少。
进气系统压力损失变大将使燃机的出力和效率将同时下降。
燃机进气系统的功能主要是对进入燃机压气机的空气进行预处理，确保相对洁净的空气进入压气机和燃机透平，未过滤掉的尘粒将冲刷压气机和透平叶片或造成结垢，最终将降低燃机效率和出力。
１ 某厂Ｍ７０１Ｆ３型燃机进气系统组成和运行情况燃气轮机采用二级过滤，进气量651 kg/s，初效过滤器运行压差不高于450 Pa，精过滤器运行压差不高于850 Pa，精过滤器设计过滤等级F8，初效过滤器板式过滤器，过滤等级G4。
１．１ 运行中精过滤器存在的问题精过滤器使用寿命短，运行压差高，使用寿命约3 000 h，遇到雨雾天气，过滤器压差急剧上升，天气转好后压差也无法恢复初始状态，长期在高压差状态下运行，严重影响机组安全经济运行。
精过滤器过滤精度较低，无法满足低能耗高精度的要求，大量的灰尘颗粒进入燃机内部，易造成燃机叶片积垢，造成压气机效率下降。
１．２ 运行中初效过滤器存在的问题初效板式过滤器未对进气系统精过滤器形成有效保护，过滤面积小容尘能力差，运行压差高，经统计过滤器使用寿命约1 500 h。
初效过滤器长期保持在高压差状态下运行，造成进气压力损失增加。
２ 进气系统相关分析２．１ 进气系统压力损失对燃机的影响燃机压力保持系数Φ= ΦC ×Φr ×Φt 压气机进气压力保持系数ΦC =Pa-△p 1*/Pa， 由以上公式可知，如燃烧室压力保持系数Φr 和排气压力保持系数Φt 不变，进气系统压力损失△p 1*变大将使燃机压力保持系数Φ变小。
曲线说明：除变量外的其他影响因数都是一般技术水平，与M701F3机型不完全一致。
抽气系数μcl =0.04；燃烧效率ηf =0.98。
基于燃气轮机进气装置改造及效果分析
基于燃气轮机进气装置改造及效果分析摘要：在燃气轮机组运行中，燃气轮机空气进气系统清洁程度对机组的稳定运行的影响日益凸显。
为保证空气进入燃气轮机的流量和质量，往往需要频繁更换空气过滤器。
为减少燃机重要空气过滤器的更换次数，提高机组安全稳定性及经济效益，对燃气轮机进气装置进行改造，确保燃气轮发电机组运行所需的空气量和空气质量，以提高燃气轮发电机组的输出功率，提高发电运行的安全性和经济性。
关键词：燃机电厂；进气装置改造；经济效益；安全稳定前言：燃气轮机空气进气系统是对空气进行过滤以达到机组使用要求,降低机组运行风险,并控制机组进气噪音和压降在标准范围内。
燃气轮发电机组进气空气过滤器是过滤掉空气中的灰尘等微粒，让洁净的空气从进气系统中进入燃气轮机，保证机组安全可靠的运行。
如空气过滤器质量不好导致堵塞，就会减少燃气轮机的进气量，降低燃气轮发电机组的输出功率和热效率。
另外空气过滤器的过滤孔过大，空气中的灰尘或颗粒会进入燃气轮机，使压气机叶片脏污而增加机组运行的功率消耗，降低了燃气轮发电机组的输出功率，同时增加压气机叶片水洗的次数，影响机组的发电量。
同时进气中的灰尘等微粒会对燃气轮机的压气机叶片造成冲击性损害，甚至引起压气机的喘振，严重影响机组性能和安全运行。
正因如此，该厂对燃气轮机发电机组空气进气系统进行全面技术分析,并结合当前空气过滤相关的新技术,对燃气轮机空气进气系统进行了改造。
该改造方案已成功在燃气轮机LM-6000PF机组上成功实施，改造后获得比较理想的效果。
1、该燃机电厂燃气轮机进气装置概况及问题该厂燃气轮机LM-6000PF进气装置中通风和燃烧空气系统的系统流程为空气通过进气室的152个滤芯过滤后分别供给箱体通风冷却和燃烧用气。
从40个滤芯过滤后的空气一路进入燃机箱体用于冷却，排气通道设两个通风风机使箱体内产生负压气流；另一路通过发电机箱体通风风机产生的正压气流用于冷却发电机箱体及发电机，通风风机使发电机箱体内产生的正压，防止燃机箱体内可燃气体漏入。
探究9FA燃气轮机进气过滤系统的运行及改进
探究9FA燃气轮机进气过滤系统的运行及改进摘要：针对GE公司生产的9FA燃气轮机，本文结合机组进气过滤系统运行原理，对机组运行问题展开了分析，然后提出了改进进气过滤系统的方案。
从方案实施效果来看，可以有效延长过滤器使用寿命，为机组运行带来可观经济效益。
关键词：9FA燃气轮机；进气过滤系统；粗滤网1 9FA燃气轮机进气过滤系统运行分析燃气轮机使用的工质为空气和燃气，机组性能和可靠性将受到进口空气质量和纯净度的影响，如果空气滤网出现脏污或堵塞情况将导致进气压力损失过大，导致机组消耗更多出力用于带动气压机。
因此在燃气轮机内部，包含有进气过滤系统，可用于提高进口空气质量和纯净度，确保燃气轮机维持较高的功率和效率。
1.1系统运行方式9F燃气轮机通常采用脉冲空气自清洗过滤装置，在进气过滤系统中使用密实的滤材，其表面粉尘将结痂。
利用反向脉冲气流，则能促使结痂脱落，促使滤芯气流阻力回落。
该种装置通常采用两种进气方式，即立式二面迎风进气方式和悬吊灯笼式底部进气方式。
9F机组进气过滤系统通常拥有多个滤层，第一层包含百叶窗，第二层为粗过滤器，第三层则为精过滤器[1]。
对于三级过滤装置来讲，通常采用前一种进气方式，可以利用二面迎风结构进行空气介质交换，需要进行惯性分离器的安装。
但是采用该种进气方式，将导致灰尘从上部滤芯吹出时对下部进行污染，造成脉冲效果不足。
采用悬吊灯笼式底部进气方式，可以获得较好的清灰效果，但是存在占地面积较大的问题。
作为9F机组的一种，9FA燃气轮机为保证机组运行的安全性和经济性，采用立式二面迎风进气方式的同时，进行了过滤脉冲清洗系统的配置，从而对过滤器的滤芯进行清洗。
采用该结构，可用于进行压缩空气脉冲的提供，确保空气能够在短时间内流过滤芯，将进气侧的积灰驱除掉，达到延长滤芯使用寿命的目的，从而使过滤器的效率得到提高。
如图1所示，进气过滤系统由隔离电磁阀、双塔干燥器、凝聚过滤器、除尘过滤器、反吹调节阀、空冷器、分离器等多个部件构成。
对西门子9E燃机进气过滤系统改进的初探
对西门子9E燃机进气过滤系统改进的初探摘要：本文以仪征热电有限公司西门子9E燃机为基础，简述其进气系统结构，对进气过滤系统存在问题进行说明并提出改进方案，从改造的效果、经济性方面进行比较进行论述，为改进西门子9E燃机进气过滤系统提供依据。
关键词：9E燃机；进气系统；粗滤；改进1 前言燃气轮机以空气及燃气为工质，它的进口空气质量和纯净度是提高燃气轮机性能和可靠性的前提，当进口空气滤网因污脏或冬季结霜而堵塞时，进气压力损失将增大。
进气压力降低后，在保持燃气轮机循环最高压力不变时，压气机的比功必须增加，这时出力将更多地消耗于带动压气机，导致燃气轮机的功率和效率降低。
进口压力降低会使空气的比容增加，空气质量流量减少，也将导致机组输出功率的降低。
因此进气压力降低会从两方面引起燃气轮机输出功率的降低，进气过滤系统对燃气轮机电厂的经济性有较大影响。
2 进气系统概述仪征热电有限公司配有三套西门子E级燃机机组，单轴布置，其型号为SGT5-2000E（7），燃机最大发电出力170MW。
燃机进气系统布置在燃机发电机房屋顶，作用是过滤空气中尘土、初步分离空气中液滴，并将过滤后的洁净空气供应至燃机压气机，以保证燃机的正常、稳定运行。
该套进气系统由德国康菲尔公司设计制造，进气过滤系统设计为两级多层，第一级为防冻仓，由外至内依次为风雨防护罩、防柳絮网、防冰冻系统、风雨百叶窗除湿器；第二级为过滤器仓，含粗滤层和精滤层，其中粗滤为凝絮式玻璃纤维结构，共504块；精滤为两个直筒的组装式滤芯，共616套，精滤带脉冲反吹自清洁系统；粗滤和精滤均分四层布置。
3 问题分析原过滤房粗滤设计，粗滤采用玻璃纤维毡制作，它具有透气、柔韧、不助燃、无毒无刺激性等特点，一次性滤芯，不可水洗。
玻璃纤维毡滤芯的过滤精度为粗效G2。
进气室安装精过滤对组（圆锥形滤芯、圆柱形滤芯），其过滤精度为F9。
一般情况下，最末级过滤器决定空气净化的程度，前端过滤器只起到保护作用，若相邻两级过滤器效率规格相差太大，则前一级起不到保护后级的作用。
燃气轮机进气过滤装置的运行及改进探讨
燃气轮机进气过滤装置的运行及改进探讨摘要：燃气轮机是以空气与燃气作为主要工质的，所以它的进口空气质量与纯净度是提升燃气轮机性能的关键性条件。
由于设备空气滤网会因污染、霜冻等原因而产生堵塞，造成进气压力损失现象，使燃气轮机功率处于高损耗状态，所以必须对其进气过滤装置的运行进行改进。
文章对燃气轮机进气过滤网的运行及改进进行了探讨。
关键词：燃气轮机；进气过滤装置；运行方式；滤网更换；更换周期计算模1.进气过滤系统的类型及运行方式目前燃气轮机一般采用常规三级过滤装置或脉冲空气自清洗过滤装置。
GE公司的6B机组采用常规三级过滤装置，而9F和大部分9E机组则采用脉冲空气自清洗过滤装置。
进气过滤装置一般采用强度高、密实的滤材，当大量粉尘在滤材表面结痂(这种痂状物俗称“滤饼”)时，使用反向脉冲气流能使“滤饼”脱落，使滤芯的气流阻力随之回落。
这种带有脉冲反吹系统的过滤装置称为“自洁式过滤器”。
过滤元件一般为刚性滤筒，圆筒式过滤器采用高效木桨纤维滤纸，耐破度较好，因此可以直接采用一级过滤系统。
脉冲空气自清洗过滤装置分悬吊灯笼式底部进气和立式二面迎风进气两种方式。
悬吊灯笼式底部进气系统脉冲清灰效果好，但占地面积大(有时为减小占地面积，采用双层甚至多层结构)。
立式二面迎风进气系统一般安装位置较高，通常加装惯性分离器，不足之处是因滤芯卧式安装，上部滤芯吹出灰尘造成下部滤芯二次污染，使脉冲效果减弱。
另外，还要考虑到不同风向对燃气轮机运行性能的影响以及雨季滤芯的抗湿性等问题。
从提高机组运行经济性和安全性角度考虑，采用悬吊式进气比立式滤芯两面进气方式更科学。
但由于南方空气中湿度大，脉冲空气自清洗过滤装置在实际使用中效果不太理想，如何更好地使它发挥作用，还需进一步探索。
2.进气过滤及脉冲反吹系统9FA机组进气系统采用立式二面迎风进气装置，由唐纳森(Donaldson)公司提供，设计额定流量为31.598m3/min，最大进气温度80℃，有672对滤芯。
9F燃气轮机进气过滤系统的优化改造
9F燃气轮机进气过滤系统的优化改造作者：杨环宇李晶陈志鑫胡志勇雷震朱建华来源：《科技创新与应用》2016年第36期摘要：介绍了北京京桥热电有限责任公司9F型燃气轮机进气过滤系统的构造和组成，分析了进气过滤系统存在的问题，指出了恶劣天气，如雾霾、沙尘暴等对燃气轮机进气系统过滤器造成的严重影响，制定出了高效的改造方案，通过两台机组运行参数和改造效果的对比，改造后的机组性能得到了明显改善，增强机组的安全性和稳定性，经济效益显著。
关键词：燃气轮机；进气过滤系统；过滤改造；袋式粗滤燃机进气系统的作用在于将空气中的尘土过滤掉，并对空气中的液滴进行初步分离，得到过滤后的洁净空气，最后将其供应到燃机压气机中，从而为燃机运行提供条件。
由此可见，燃气轮机的进气过滤系统对于机组整体性能起着至关重要的作用，而外界环境及天气则直接影响着燃气轮机进气过滤系统运行。
1 燃气轮机进气过滤系统介绍北京草桥燃气-蒸汽联合循环热电厂二期工程，应用2×350MW级燃气蒸汽联合循环二拖一多轴机组。
全厂的配置包括：2台SGT5-4000F（4）型燃机、2台300MW燃气轮发电机、2台余热锅炉、1台供热蒸汽轮机和1台300MW汽轮发电机。
燃气轮发电机组与蒸汽轮发电机组都属于分轴布置。
燃机是由德国西门子公司所生产的，型号为：SGT5-4000F（4），燃机是由15级的轴流式压气机、24个低NOx燃烧器所组成的环形燃烧系统、燃机辅助系统以及4级透平所组成。
根据西门子公司的要求，对9F级燃气轮机进行典型布置。
将燃气轮机的进气系统放置在发电机房的屋顶位置时，可以起到对空气中尘土进行过滤，并分离空气液滴，为燃气轮机提供洁净空气的作用。
这套进气系统最开始是由德国康菲尔公司所设计和制造的，后又通过京桥热电进行改造，从而形成了现在的进气过滤系统。
进气过滤系统属于2级多层设计，第1级是防冻仓，从内到外依次为风雨百叶窗除湿器、防冰冻系统、防柳絮网和风雨防护罩。
9F燃气轮机进气系统优化改造分析
9F燃气轮机进气系统优化改造分析摘要：进气系统的主要功能是过滤空气尘土、初步分离空气中的液滴，从而得到较为清洁的空气，为9F燃气轮机运行提供基本条件。
为此，首先分析了9F 燃气轮机进气系统主要运行问题，其次总结了9F燃气轮机进气系统优化改造方式，以期为9F燃气轮机进气系统设计及改造提供参考，进而确保燃气轮机整体性能。
关键词：进气系统；9F燃气轮机；优化改造方式引言：空气是9F燃气轮机运行的基础要素，如果空气质量较差，便会对燃气轮机运行可靠性和安全性造成不利影响。
想要确保9F燃气轮机运行质量和效率，便需要依靠进气系统展开对燃气轮机进入空气的有效处理，一方面去除空气中的杂质，另一方面实现对进气系统运行压力的科学控制，改善燃气轮机运行效果。
1.9F燃气轮机进气系统主要运行问题1.1入口滤网堵塞当前，我国有很多地区的空气质量较低，并且春季风沙较多、秋季和冬季雾霾较为严重，在这样的自然环境下，9F燃气轮机很容易在长期、连续运行过程中出现入口滤网堵塞问题。
一旦进气系统入口滤网被堵塞，入口滤网的前后压差便会扩大，不但会对9F燃气轮机运行空气处理工作造成阻碍，还会损坏机组设备及零部件，降低了燃气轮机运行效果和应用质量[1]。
1.2机组热耗率提高入口滤网堵塞会进一步导致机组热耗率提高问题，这是因为被堵塞的入口滤网会阻挡外界空气进入燃烧室内，降低了9F燃气轮机燃料的燃烧率，减少了燃气轮机排烟量，从而降低燃气轮机热效率及发电负荷，提高机组运行热量消耗。
当机组热耗率提高到一定临界值后，便会大幅度增加9F燃气轮机运行所需要的燃料量，如果不能及时解决入口滤网堵塞问题，可能会导致比较严重的安全事故及机组故障。
1.3入口滤网维护不利9F燃气轮机进气系统的入口滤网通常被设置在过滤仓层，大部分应用的是一次性滤芯，一旦出现堵塞问题便需要立即用清水冲洗；但是如果入口滤网已经损坏或者是完全堵塞通过冲洗并不能解决问题，只能停机更换入口滤网。
9E型燃气轮机进气过滤系统改造
苏里格发电公司的燃气轮机进气系统采用美 国
唐纳森 公 司单级 立式 Ｇ Ｄ Ｘ脉 冲 自清 式过滤 器 ， 过 滤 元 件 为刚性 滤筒 ，圆筒式 过滤 器 采用 高 效木 桨 纤维
滤纸 ， 其耐 破度较 好 。Ｇ Ｄ Ｘ 脉 冲 自清 式过 滤 系 统结 构如 图 １ 所示。
滤 芯 组
・
３ ２・
华 电技 术
第３ ７卷
表 １ 苏里格发 电公 司近年运行参数对 比
时 间 压
图 ５ 现 场 安 装 效 果
一
２ ． ４ 改造 滤器 、 消声 器 、 进 气 通 道 的布
安装 预过滤 外套 后 ， 机组性 能得 到 了 明显 改善 。 该机组 使 用全新 滤 芯 ， 初始 压差 为 １ ８ １ Ｐ ａ ， 增 加 预 过 滤外套 后 ， 压差 仅增 加到 ２ ０ ６ Ｐ ａ ， 表 明外 套 材质 透气
的特殊 专用 纸为介 质 ， 加工 成百 褶形 状 ， 空气 流速 为
２． ５ｍ。 ／ｍｉ ｎ
。
２ 进气过滤 系统 改造 案例
苏 里 格发 电公 司位 于毛 乌素 沙 漠腹 地 ， 气候 干
收稿 日期 ： ２ ０ １ ４— ０ ７～２ ９ ； 修回１ ５ １ 期： ２ ｏ １ ４—１ １ —１ ９
１ ． ２ 进气 过滤 系统 故 障的危 害
进气 过 滤 系 统若 出现 故 障会 造 成 以下 危 害 ： 首 先是 对压 气机进 气 通 道 及 叶 片造 成 污 染 ， 通 常 会 导
图１ Ｇ Ｄ Ｘ脉冲 自清式过滤 系统结构
致通流面积减少 、 降低级 间压缩效率及机组能耗升 高， 严重 时会 引起 压 气 机 “ 喘振” ， 危 及 燃 气 轮 机 的 运行 安全 ； 其 次是 空气 中各 种 有 机 物 与无 机 物 的颗 粒 杂质在 燃气 轮机 通流 部位 因高 温作 用产生 结垢 和 腐蚀 ， 严 重 时会 堵 塞 透 平 叶 片 冷 却 孔 ， 削 弱 冷 却 效 果， 极 易造成 金属超 温 。
LM6000型燃机进气过滤器改造
LM6000型燃机进气过滤器改造一、现状调查发现的主要问题天津地区冬季雾霾天气比较严重且湿度较大，北宸公司LM6000型燃机进气滤网在冬季更换较为频繁。
燃机原空气过滤器配置为：粗过滤器（袋式）（简称粗滤）＋精过滤器（筒式）（简称精滤），精滤压差报警值为127mmH20，跳机值为203mmH20，根据以往运行经验，当燃机达报警值127mmH20后，精滤压差增长速度将急剧升高，很快会触发跳机值。
因此，当燃机触发精滤压差报警值时，就会准备更换精滤。
由于我公司正常运行方式为单台机组运行，且＃2燃机运行小时数更多，故选取2019年－2020年冬季（2019年10月－2020年4月）#2燃机更换滤网记录参考（表1) , #2燃机冬季运行约26-30天左右即需更换精滤（滤筒＋滤棉），我公司在此期间更换过三家品牌精滤即：宝源（国产）、申达（国产）、唐纳森（进口），每套精滤共152个，成本为14万元（国产）、30万元（进口），均未实现延长精滤使用时间的效果。
且当每次通过短时停机更换滤网时，所需时间约为6小时，损失发电量为252MWh( 70% 额定负荷）约40320元，每次启停机耗费燃气量约为10000时约2 万元，造成较大经济损失。
表1二、改造课题目标在原有燃机进气滤室基础上，不更改整体框架，增加一套初效过滤器，分担精滤粉尘负担，形成粗过滤器（袋式）＋初效过滤器（即F7V型过滤器）＋精过滤器（筒式）配置，延长后续精滤使用寿命。
经初期测算，安装初效过滤器后，可延长精滤1个月使用周期。
按每年精滤平均更换周期3个月计，每年可减少1次精滤更换。
三、针对症结分析出的主要原因燃机原有的进气系统设计的精滤数量过少，过滤层级不够；天津地区冬季雾霾、沙尘天气多且较为严重，再加之湿度大时，污染物混杂着水汽将会形成较大颗粒度的污染物附着于滤网表面；粗滤、精滤压差表计不准；启机前，燃机进气滤室环境质量差，灰尘颗粒物堆积，清扫不彻底不干净。
燃气轮机进气系统改造技术应用解决方案
GDGT
燃机进气过滤系统改造
进气过滤系统是燃机进气系统的重要组成部分，其作用是：阻挡空气中 的污染物，为燃机机组提供洁净的工质。
无论是静态过滤系统还是动态过滤系统，一般都由多级过滤器组成。按 照过滤效果的不同，可以分为初效过滤器（G1-G4级）、中效过滤器（M5M6级）和中高效过滤器（F7-F9级）。
GDGT
燃机进气系统概述
根据国电燃机在燃机进气领域的研究，目前我国燃机电 厂进气系统主要存在问题有：
进气过滤器寿命偏短 进气系统“湿堵”和“冰堵” 进气系统运行阻力偏大 进气过滤系统阻力长期不增长
GDGT
5、主机厂商配套 缺乏针对性
4、设计依据不完整
燃机进气系统概述
6、业主认识不足 参与不够
GDGT
案例2
燃机进气系统流场改造
本次流场测试帮助技术人员发现燃机进气过滤器下部 盲板后存在流动低速区，造成进气系统有效流通面积 减小，增加了运行阻力。电厂运行人员根据测试结果 及改造方案将底部盲板改造后进气系统运行阻力在同 等情况下减小60Pa以上。
GDGT
目录
1 燃机进气系统概述 2 燃机进气系统流场改造 3 燃机进气过滤系统改造 4 燃机进气加热技术改造 5 燃机进气冷却技术改造
1-防雨罩 2-反吹滤芯（左）
预过滤器（右） 3-中效过滤器 4-进气精滤
GDGT
燃机进气过滤系统改造
燃机电厂所处位置周边环境和污染物情况很大程度上决定了进气过滤系 统的选择和设计。也就是说，针对不同的燃机电厂需要使用不同的进气过滤 设计，而不是千篇一律的采用一种设计。
进气过滤 系统设计
流场与结构 设计
GDGT
案例1
燃机进气系统流场改造
9FA燃气轮机进气过滤系统的运行及改进
大 。进 气 压 力 降低 后 ，在 保 持 燃 气 轮 机 循 环
最 高 压 力 （ 压 气 机 出 口 压 力 ） 变 时 ， 压 气 即 不 机 的 比 功 必 须 增 加 ，这 时 出 力 将 更 多 地 消 耗
于带 动 压 气 机 ，导 致 燃 气 轮 机 的 功 率 和 效 率 降低 。 另 外 ，进 口 压 力 降 低 会 使 空 气 的 比 容 增 加 ，空 气 质 量 流 量 减 少 ，也 将 导 致 机 组 输 出 功 率 的 降低 。 因 此 进 气 压 力 降低 会 从 两 方 面 引起 燃 气 轮 机 输 出功 率 的 降 低 ，进 气 过 滤 系 统 对燃 气 轮机 电厂 的经济性 有较 大 影 响 。
５ ０～７ ０ｋ ａ ９ ６ Ｐ ，温 度 低 于 ６ ℃ 。 １
２０ 年 第 ６ ０７ 期
浙 江 电 力
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气 暂 时 反 向 流 过 滤 芯 ， 驱 除 积 聚 在 滤 芯 进 气
侧 的 积 灰 ，从 而 延 长 滤 芯 的使 用 寿 命 ，有 助
于 保 持 过 滤 器 效 率 。脉 冲 清 洗 系 统 使 用 的 纯 净 干 燥 空 气 来 自燃 气 轮 机 压 气 机 排 气 ，再 经 过 空气 处 理单 元 冷 却 、净 化 和干 燥 。 进 气 处 理 单 元 （ Ｐ ） 图 ３ 由 隔 离 电磁 ＡＵ （ ） 阀 、 进 气 滤 反 吹 压 力 调 节 阀 、双 塔 干 燥 器 、 空 冷 器 、气 水 分 离 器 、凝 聚 过 滤 器 、除 尘 过
滤 器 等 组 成 。 来 自压 气 机 排 气 抽 气 口 Ａ 一３ Ｄ 的 压 缩 空 气 经 空 冷 器 冷 却 、 分 离 、 过 滤 、 除
三菱M701F4燃机空气进气过滤系统问题分析及改造
三菱 M701F4 燃机空气进气过滤系统问题分析及改造摘要：介绍了天津陈塘热电有限公司煤改气搬迁工程2套燃机空气进气过滤系统概况，对投产运行以来出现预过滤器压差大问题进行了分析，并提出了相应的改造方案。
改造后的燃机空气进气过滤系统使用情况良好，保证了机组运行的稳定性。
关键词：燃机；空气过滤系统；改造1，设备概况天津陈塘热电有限公司煤改气搬迁工程新建4台M701F4型燃气轮机的空气进气过滤系统为美国唐纳森公司设计制造，采用低位三面进气模式（正面9个模块、两侧分别3个模块），每组模块均高为11层。
燃机空气进气过滤系统采用了折叠式粗滤+精滤滤筒的二级过滤模式，具体配置如下：1.1，粗滤：①结构：折叠式结构②尺寸：2000mm（展开长度）×700mm（高度）×96mm（厚度）③数量：165件④过滤面积：单个9.3㎡，总计1534.5㎡⑤额定风量：单个12873m³/h⑥过滤精度：G41.2，精滤：①结构：圆柱形和圆锥形②尺寸：圆柱形324mm（外径）×213mm（内径）×660mm（高度）圆锥形408mm（外径）×292mm（内径）×660mm（高度）③数量：900对（圆柱形900件，圆锥形900件）④额定风量：每只1180m³/h⑤过滤精度：F92，环境概况燃机配套的空气进气系统是由国外公司提供，设计时主要考虑国外的使用环境，基本上没有针对国内使用环境的开发，根据国内的实际情况，滤芯的使用寿命一般为3-5个月，极端的不到1个月。
原因很简单，国内大气环境的污染物浓度是欧美的几十倍，甚至上百倍，遇到沙尘暴和雾霾天气就更差了。
目前中国大气含尘量约150~200ug/m³，欧美国家约为15ug/m³，因此北方地区燃气电厂都对燃机进气预过滤系统进行了优化改造。
经查阅京津地区2014年10月、11月、12月及2015年1月、2月、3月天气情况，统计如下（数据采自中华人民共和国环境保护部数据中心）：注：PM2.5值0~50μg/㎥优，51~100μg/㎥良，101~150μg/㎥轻度污染，151~200μg/㎥中度污染，201~300μg/㎥重度污染，>300μg/㎥严重污染。
浅谈M701DA燃机压气机进气过滤系统的改造与效果评估
浅谈 M701DA 燃机压气机进气过滤系统的改造与效果评估发布时间：2021-06-25T10:22:41.477Z 来源：《中国电业》2021年第7期作者：王才文[导读] 燃气轮机对进气中所含污染物浓度和颗粒物粒径有严格要求王才文江苏华电戚墅堰发电有限公司，江苏常州 213011摘要：燃气轮机对进气中所含污染物浓度和颗粒物粒径有严格要求，本文对M701DA燃机压气机进气过滤器运行中存在问题及改造方案进行了分析和介绍，通过对进气过滤系统改造前、后的效果对比，得出改造后的布袋式过滤器过滤效果及使用寿命明显提升，从而提高了燃机运行的安全性和经济性。
关键词：燃气轮机；进气过滤系统；布袋式粗滤；效果评估引言燃气轮机运行时所需要的空气量是其所需燃气的40-50倍，其空气质量对燃气轮机的安全和经济运行有非常重要的影响，因为空气中的杂质颗粒如灰尘、沙子、无机盐、油气、雨水滴、雾滴等进入了燃气轮机，会引起压气机叶片的磨蚀、腐蚀和结垢，所以需在压气机的入口加装进气过滤系统来改善燃机进口空气质量，保障压气机正常安全工作[1]。
另一方面当压气机进口滤网被污染堵塞时，进气压损将显著增大，使压气机进气压力降低，在保持燃气轮机循环最高压力不变时，压气机的耗功增加，透平的出力将更多地消耗于带动压气机，导致燃机的出力和效率降低，因此压气机进气过滤系统正常运行对燃气轮机电厂的经济性也有较大影响。
1 进气过滤系统运行中存在的问题M701DA燃机压气机自清洁进气过滤系统主要由进气过滤室、进气通道、进气消音器、进气导流片、进气直段、进气室组成，进气过滤室由防雨罩、褶形凝聚式粗滤、筒式自清洁精滤组成。
虽然压气机的过滤进气系统设备结构并不复杂，但二台M701DA燃机从2011年投产以来也出现了不少问题。
1.1压气机进口精滤运行时间短，更换频繁。
M701DA燃机压气机的精滤的等级为EN779-2012标准F9，按滤芯制造厂家说明每套精滤设计使用寿命为5000小时。
9F燃气轮机进气过滤系统的优化改造
关键 词 ： 燃 气轮 机 ； 进 气过 滤 系统 ； 过 滤 改造 ； 袋 式粗 滤
频 发天 气 时 很快 达 到饱 和 状 态 ， 因此 在冬 季雾 霾 天气 时 需 要 频 繁更 换燃机进气粗滤， 维护费用较高 ， 影响机组效率。 ３ 燃 机进 气 过 滤系 统 改造 本次检修只对京桥热 电 ｝ ｝ ２ 燃机进气过滤系统进行改造 ， ＃ １ 燃 机进气过滤系统保持原样 ， 这样更能 比较粗滤改造 的实际效果 。经 过与燃机进气粗滤厂家 的进行探讨 ， 结合机组进气过滤系统已经定 型 的基 础 框架 ，在 现有 结 构 基 础上 只 对 ＃ ２ 燃 机进 气 过 滤 系统 过 滤 仓 板式 Ｇ ４粗 滤 模块 进 行 改造 。 原 过 滤仓 板式 Ｇ ４ 粗 滤 设 计 参数 ：板 式 Ｇ ４粗 滤模 块 由两 种 规 格 板 框 式 粗滤 组 成 ， 第一 种 将 宽 ５ ０ ０ ｍ ｍ长 ７ ５ ０ ０ ｍ ｍ厚 ８ ０ ａ ｒ ｍ 的玻 璃 纤维 无 纺 布折 叠好 ， 双 面用 镀 锌 网 支撑 固定 在 一个 ４ ９ ７ ＂ １ ５ ９ ３ ＂ ５ ０ ｍ ｍ 不 锈 钢 框架 内 ， 第 二 种将 宽 ５ ０ ０ ｍ ｍ长 ５ ５ ０ ０ ｍ ｍ厚 ８ ０ ｍ ｍ 的玻 璃 纤 维 无 纺布 折 叠好 ，双 面用 镀 锌 网支 撑 固定 在 一 个 ４ ９ ７ ＊ １ ０ ７ ３ ＂ ５ ０ ｍｍ不 锈钢框架内。两种板框式粗滤各 １ ２ ８ 块／ 台， 初始压降 ８ ６ Ｐ ａ 。改造后 的粗 滤 为 袋 式粗 滤 ，袋式 过 滤 器 结 构 ：单 个 过 滤 外 形 尺 寸 为 ４ ９ ７ ｘ ５ ３ １ ｘ ５ ０ ０ — １ ０ Ｄ， 每 个 过 滤器 由 １ ０个 袋 组 成 ， 满足Ｅ Ｎ ７ ７ ９ — ２ ０ １ ２ Ｉ ￣ 标 准 Ｍ６ ， 滤 袋 与 滤 袋 之 间 的 间隔 均 匀 ， 滤袋的进风通道平滑通畅 ， 避 免 了多余的滤料 阻塞通道或者造成紊流现象 ，初始压差 ６ ２ Ｐ ａ ，每套 ６ ４ ０ 块。 ４ 经 济效 益 分 析 根据 西 门 子燃 气 轮机 的 运 行特 点 ， 其 中进 气 过 滤 系统 的压 差会 对燃气轮机机组 的整体负荷产生直接影响 ， 根据西门子公司所提供 的数据可知 ， 当出现 ５ ０ ０ Ｐ ａ 的压差时 ， 就会导致机组出现 ２ ＭＷ 功率 的损失 。 根据机组年发 电 ４ ５ ０ ０ ｈ 进行计算可知 ， 在机组运行时， 根据 袋 式 粗 滤 平 均 压差 相 较 于板 框 式 粗 滤 的平 均 压 差 低 １ ０ ０ Ｐ ａ 进行计 算， 结果显示 ， 其所增加 的发电量大约有 １ ８ ０ ０ Ｍ Ｗ・ ｈ （ 单台机） ， 上 网 ２ ０ １ ４年 ２ — ４ 月 以及 １ Ｏ — ｌ ２ 月， 北 京 出现 长 时 间 雾 霾 天 气 ， 空 气 电价按照 ０ ． ８ ０ 元／ （ ｋ ｗ・ ｈ ） 进行核算 ， 则能够直接增加经济收益 高达 ４ ４万 元 。 质 量 非 常差 ，京 桥 热 电 ＃ １ 、 ＃ ２燃 气 轮 机 进 气 过 滤 系 统 压 差 增 长 较 １ 快， 造成 机 组 处 于低 负荷 运 行 状 态 ， 热 网供 暖情 况 紧 张 ， 为 了提 高 机 ５ 结 束语 组 的发 电和供热效率 ， 当雾箍频发的时期 ， 可 以经常更换进气过滤 通过对京桥热电 ＃ ２ 燃气轮机进气过滤系统的改造 ，有效 的降 系统 中的防冻仓 Ｇ ４级粗滤及过滤仓板式 Ｇ ４粗滤 ，同时结合压差 低了进气过滤其系统压差 ，使过滤仓袋式粗滤的更换周期延长 ， 减 的形 成 原 因 ， 笔者 认 为燃 机 进气 系 统 的设 计存 在 以下 问题 ： 少了粗滤更换频次 ， 避免 了对精滤的污染 ， 保证了精滤 的洁净 ， 更是 （ １ ） 由于北京市空气含尘量偏高 ， 而且近年来频繁 出现雾霾 、 沙 提高了机组应对雾霾 、 沙尘等恶劣天气的能力 ， 通过这样有针对性 尘暴等恶劣天气 ， 导致短时 间内， 空气 中的灰尘 、 湿度大大增加 ， 而 的改进 ， 使机组 的整体运行水平有了明显的改善 ， 机组的经济效益 经过 ２ ０ １ ３年改 造 后 的两 层粗 滤 设计 ， 即外 层 防冻 仓 Ｇ ４ 级粗滤及 内 有了提升。对于其余 电厂燃气轮机组过滤系统改造提供 了参考 ， 结 层 过 滤仓 板 式 Ｇ ４粗 滤 ， 虽然 吸 尘 量有 较 大提 升 ， 但 是仍 然 不 能 应 对 合 自身 实 际 出发 ， 找 到合 适 的优 化 解决 方 案 。 北 京 的雾霾 频 发 天气 ， 导 致 燃气 轮 机 运 行 时进 气 过 滤 系统 压 差 增 长 参考 文献 较快 ， 影 响燃 气 轮 机供 电负荷 及 热 网供 热 。 ［ １ ］ 俞立凡， 方 炜． ９ Ｆ燃 气轮 机 进 气过 滤 系统 的 运 行 及 改 进Ⅲ ． 浙江 电 （ ２ ） 燃气轮机进气过滤系统粗滤在雾霾频发天气时更换频次较 力 ， ２ ０ ０ ７ （ ６ ） ： ３ ６ — ３ ８ ． 多， 由于 经常 更 换 粗 滤 造 成 粗 滤 上灰 尘 掉 落 污 染 了燃 机 精 滤 ， 致使 ｆ ２ １ 谢 亚 军． 燃 气轮 机进 气过 滤 系统 的 改造 『 ） ： 燃 机 精 滤压 差增 长 较 快 ， 燃机 进 气 过 滤 系统 总 体 压 差维 持 在 较 高水 ６４ －６ ５． 平， 严 重 影 响 了机组 发 电及热 网供 热 ， 造 成很 大 的经 济 损失 ， 而且 影
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级 燃气 轮机 典型 布 置 ， 其燃 气 轮 机 进 气 系统 布置 在 燃 气轮 机发 电机 房屋 顶 ， 其 作用 是过 滤空气 中尘 土 、 初 步分 离 空气 中液 滴 ， 并 将 过滤 后 的洁 净 空气 供 应 至 燃气 轮机 压气 机 ， 以保证 燃气 轮机 的正 常 、 稳 定运 行 。该 套进 气 系统 由德 国康 菲 尔 公 司设 计 制 造 ， 进 气 过滤 系统 设计 为 ２级多层 ， 第 １ 级 为 防冻 仓 ， 由外 至 内依 次 为风雨 防 护罩 、 防柳 絮 网 、 防冰 冻系统 和风 雨百 叶窗 除湿器 ； 第 ２级 为过滤 器仓 ， 含粗 滤层 和精 滤层 ， 其 中粗 滤 为 聚结 式玻 璃 纤 维结 构 ， 共６ ４ ０块 ； 精滤 为 ２个直 筒 的组装 式滤 芯 ， 共７ ６ ８套 ， 精滤 带 脉
统 过滤 器压 差 ， 避 免其 对机 组运 行产 生影 响 。
天气 ， １ ， ２燃 气 轮机 进气 过 滤 系统 滤 网压 差在 短 时 间内增 大并 报警 。停 机 后 进 行 了 检查 ， 发 现进 气 过滤 系统粗 滤 的 内部 吸 附有大量 的灰尘并 在表 面形 成板 结 ， 从 而导 致 粗 滤 压 差 高 并 超 过 最 大 允 许 值 。
原过滤仓粗滤设计参数 ： 单 片规格 ， ５ ９ ６ ｍ ｍ×
５ ９ ６ ｍ ｍ× ７ ５ ｍ ｍ（ 长 ×宽 ×高 ） ， 有 效 过 滤 面积 ０ ． ３ ５
ｍ ， 单片容尘量 ５ ７ ０ ｇ ， 设计初始压降 ８ ６ Ｐ ａ ， 最 大压 降２ ５ ０ Ｐ ａ ， 对空气 中６ ｍ 以上 粒 径 的灰 尘 吸附 率
３ 进气 过滤 系统 改造方案
由于 机 组进 气 过 滤 系统 的框架 结 构 已经定 型 ， 故进气 过 滤系统 必 须 根据 现 有 结 构 进行 改 造 ， 根据 分析 的原 因和 现场 实 际 测量 ， 进气 过 滤 系 统 应从 以 下几 个方 面进行 改 造 。 （ １ ） 对过滤仓层的粗滤进行改造 ， 将 原 设 计 的
第３ ５卷 第 ７期
２ ０ １ ３年 ７月
华 电 技 术
Ｈｕ ａ ｄ ｉ ａ ｎ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖｏ １ ． ３ ５ Ｎｏ ． ７
Ｊ ｕ １ ． ２ ０ １ ３
燃 气 轮机 进 气 过滤 系统 的改 造
谢 亚 军
（ 北京 国际电 言
２ ０ １ ３年 ２月 初 ， 正值冬季供暖高峰时 ， 北 京 市 出现 长 时间雾 霾 、 雨 雪等 恶劣 天气 ， 造成 北京 市多 台 燃气 供 热机组 进气 系统 过 滤 器压 差 大 ， 被 迫 下 调 负 荷 或停 机 ， 导致 北 京 市 出现 供 热 紧张 。为避 免 再 次 发 生类 似事 件 ， 各 电力 企业 均 成 立 了专 门 的攻 关 小 组， 致力 于燃 气轮 机进 气 系统 的改造 ， 以减 小进气 系
综合分析 了压差形成 的原因 ， 笔者认为燃气轮机进
气 系统设 计存 在 问题 。
（ １ ） 由于北京市空气含尘量偏高且近年频繁出
现 雾霾 、 沙尘暴等恶劣天气 ， 短 时 间 内 空气 中 的 灰 尘、 湿 度大增 ， 而 粗滤 的原 始设计 片状 结构 吸尘 量有 限， 导 致燃气 轮 机运行 时进 气粗 滤堵 塞过快 ， 压 差增 高， 影 响燃气 轮 机负荷 。 （ ２ ） 进气 过 滤 系统 粗 滤 布 置在 过 滤 仓 层 ， 在 运 行期 间 由于进气 压 差 的存 在 ， 无 法 进 入 过 滤仓 进 行 粗滤 的更 换 ， 若 运行 期 间粗滤压 差 过大 ， 则 必须 停机 进行 处理 。而北 方燃 气供 热机 组不 同于南 方 的燃气 调 峰机组 ， 冬 季运行 时机 组连 续运 行 ， 被 迫停 机不但 会 造成很 大 的经济 损失 ， 而且 影 响民生 。 （ ３ ） 由于进 气 过 滤 系 统 粗 滤 为 一 次 性 滤 芯 ， 不 可水洗 ， 而更 换粗 滤 的周期 短 ， 进 口粗 滤 的价格 较贵 且供货 周期 长 ， 机 组 的运行 、 维护 费用 相对 较高 。
１ 燃 气轮机进气过滤 系统概况
北京某电厂建设 １ 套７ ０ ０ Ｍ Ｗ 级燃气 一 蒸汽联 合循 环抽 汽 供 热 发 电 机 组 ， 机 组 配 置 ２台燃 气 轮
机＋ ２台余 热锅 炉 ＋１台蒸 汽轮 机 ＋３台发 电 机 ， 布 置类 型 为多轴 布置 ， 燃气 轮 机 采 用 了德 国西 门子公
摘
１ ０ ０ ０ ６ ７ ）
要： 北京某 电厂所在地空气含尘量高且近年 出现雾霾 、 沙尘暴等恶劣天气 ， 造成燃气轮机进气系统过滤器堵塞过快
压差大 ， 机组被迫下调 负荷 或停机 。对存在 的问题进行 了分析 ， 提出 了改造方案 ， 对燃气轮机进气过滤 系统进行 了改 造 提高 了机组运行 的安全性 和稳定性 。 关键词 ： 燃气轮机 ； 进气过滤 系统 ； 蜂窝式 填料 ； 改造方案 ； 效 果 中图分 类号 ： Ｔ Ｋ ４ ７ 文献标 志码 ： Ｂ 文章 编号 ： １ ６ ７ ４—１ ９ ５ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７— ０ ０ ６ ４— ０ ２
片状结 构 更 改 为 折 叠 的板 式 结 构 ， 增 加 粗 滤 的 容
尘量。
冲反吹 自清洁系统 ； 粗滤和精滤均分 ４层布置。
２ 问题 分 析
２ ０ １ ３年． ２月 初 ， 北京 市 出 现 长 时 间雾 霾 、 雨 雪
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—０ ３— ２ ０ ； 修 回 日期 ： ２ ０ １ ３—０ ６— ２ ９