□李海龍

一、燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)空氣過濾裝置改造研究意義及背景

燃?xì)廨啓C(jī)的性能和運(yùn)行可靠性，與進(jìn)入機(jī)組的空氣質(zhì)量和清潔程度密切相關(guān)，為了保證燃?xì)鈾C(jī)組高效穩(wěn)定運(yùn)行，必須配置良好的進(jìn)氣系統(tǒng)。燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)空氣的潔凈度要求非常高，作為外界空氣進(jìn)入燃機(jī)唯一一道防線，進(jìn)氣系統(tǒng)通過過濾、除濕等措施為燃?xì)鈾C(jī)組提供滿足要求的潔凈空氣，保證燃機(jī)的正常運(yùn)行。

隨著近幾年北方地區(qū)出現(xiàn)的惡劣天氣環(huán)境日益加重，燃機(jī)電廠進(jìn)氣系統(tǒng)每年都要面臨春季的柳絮、夏季的暴雨、冬季的降雪以及高發(fā)的霧霾，致使燃?xì)鈾C(jī)組壓氣機(jī)進(jìn)氣濾網(wǎng)面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。在既有霧又有霾、柳絮橫飛的北方地區(qū)是無法保證濾網(wǎng)的長(zhǎng)期使用與可靠運(yùn)行，不但大幅降低精濾使用壽命，增加維護(hù)成本，而且運(yùn)行期間，導(dǎo)致濾網(wǎng)一再出現(xiàn)壓差超限，令北方燃機(jī)電廠頻繁發(fā)生限制機(jī)組出力，甚至被迫停機(jī)的不安全事件。嚴(yán)重影響機(jī)組的安全與經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)，這些客觀因素也大幅增加了維護(hù)成本以及維護(hù)工作量。

本文結(jié)合以往運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，借鑒開發(fā)新的措施，針對(duì)目前壓氣機(jī)進(jìn)氣濾網(wǎng)壓差頻繁超限問題進(jìn)行充分研討，望通過一些技術(shù)手段及改造使得壓氣機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性以及效率有所提高。

二、燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)空氣過濾裝置簡(jiǎn)介

(一)燃?xì)廨嗊M(jìn)氣系統(tǒng)空氣過濾裝置組成。燃機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)是由一個(gè)封閉的進(jìn)氣室和進(jìn)氣管道組成。進(jìn)氣管道中有消音設(shè)備。進(jìn)氣管道下游與壓氣機(jī)進(jìn)氣道相連接。進(jìn)氣系統(tǒng)的功能為：對(duì)進(jìn)入燃機(jī)的空氣進(jìn)行過濾，消音，并將氣源引至壓氣機(jī)的入口。主要部件有：進(jìn)氣防雨霧篩網(wǎng)、圓筒形幾圓錐形組合過濾器、濾網(wǎng)安裝架及隔板、空氣反清洗管路、進(jìn)氣導(dǎo)流罩、膨脹節(jié)、消音器、壓氣機(jī)入口連接管。

(二)空氣過濾器類型。空氣過濾器主要用于進(jìn)氣凈化，除去其中的塵粒?？諝膺^濾器(Air Filter)是指空氣過濾裝置。主要有粗效過濾器、中效過濾器、高效過濾器及亞高效過濾器等型號(hào)。各種型號(hào)有不同的標(biāo)準(zhǔn)和使用效能。

三、燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)空氣過濾裝置改造方案

(一)改造背景。近些年，隨著對(duì)燃機(jī)運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)不斷積累，技術(shù)掌握程度不斷深入，發(fā)現(xiàn)目前困擾燃機(jī)安全、經(jīng)濟(jì)、長(zhǎng)周期運(yùn)行的一大主要難題就是燃機(jī)壓氣機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)。在北京地區(qū)，燃機(jī)壓氣機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)每年都要面臨春季的柳絮、沙塵暴、夏季的暴雨、冬季的降雪以及高發(fā)的霧霾，致使燃?xì)鈾C(jī)組壓氣機(jī)進(jìn)氣濾網(wǎng)面臨著嚴(yán)重的考驗(yàn)，不但大幅降低精濾使用壽命，增加維護(hù)成本，而且導(dǎo)致運(yùn)行期間濾網(wǎng)一再出現(xiàn)壓差超限，令在北方燃機(jī)電廠頻發(fā)機(jī)組出力受阻，甚至被迫停機(jī)的不安全事件，嚴(yán)重影響機(jī)組的安全與經(jīng)濟(jì)性。為扭轉(zhuǎn)壓氣機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的不完善而導(dǎo)致的不利局面，并極大增加機(jī)組維護(hù)工作量。針對(duì)目前壓氣機(jī)進(jìn)氣濾網(wǎng)壓差頻繁超限問題，對(duì)其進(jìn)行充分研討，望通過一些技術(shù)手段及改造使得壓氣機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性以及效率有所提高。

(二)改造方案。

1.沙塵、柳絮的防治。北京地區(qū)春季的柳絮期是對(duì)燃機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的一個(gè)重大考驗(yàn)，加裝全封閉、可水洗、易拆卸式不銹鋼防柳絮網(wǎng)(后簡(jiǎn)稱“防塵網(wǎng)”)，在過濾柳絮的同時(shí)，亦可除到較大顆粒的灰塵。在燃機(jī)壓氣機(jī)入口周圍進(jìn)行防塵網(wǎng)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)立，鋼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)土建工作易于開展，不會(huì)影響附近其他設(shè)備的安全運(yùn)行，技術(shù)方案的設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際相符合，完全可以在不影響機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上進(jìn)行工作。在燃機(jī)壓氣機(jī)罩殼外圍設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)支撐，用于放置模塊化的濾網(wǎng)；并在鋼結(jié)構(gòu)頂層處，用不銹鋼板制作擋水沿，防止雨水沿濾網(wǎng)流入壓氣機(jī)吸氣口。

目前，北京某電廠防塵網(wǎng)已投入實(shí)際使用，通過運(yùn)行維護(hù)效果來看，其帶來的收益是巨大的，結(jié)合檢修人員每天三次的濾網(wǎng)清理，對(duì)壓氣機(jī)粗濾、精濾的保護(hù)顯而易見，初步估計(jì)加裝防塵網(wǎng)后，節(jié)約掉的大量濾網(wǎng)成本，加上其使得濾網(wǎng)壓差能夠得到有效保障，確保機(jī)組處于良好出力狀態(tài)給機(jī)組帶來的收益。

2.雨、雪、霧霾天氣的應(yīng)對(duì)。由于霧霾的治理難度較大，那么應(yīng)對(duì)季節(jié)變化帶來的對(duì)燃機(jī)壓氣機(jī)的影響的治理將尤為重要；除加裝頂部擋水棚、防水檐及引水槽外，將利用原防柳絮網(wǎng)框架安裝除霧器，進(jìn)一步減少雨雪吸入量，降低過濾器內(nèi)部濕度，延緩精濾壓差增長(zhǎng)速率。

壓氣機(jī)進(jìn)氣過濾器四周采用封閉式結(jié)構(gòu)，原料空氣從頂部進(jìn)入，由于四周封閉，氣流流速較緩慢，特別是雨雪天氣，水汽含量較多的空氣被過濾器吸入，造成精濾濾筒壓差上升較快，影響過濾效果，降低機(jī)組出力，經(jīng)實(shí)際檢查發(fā)現(xiàn)，空氣中水分較多，會(huì)使灰塵在精濾濾筒上的附著能力加強(qiáng)，壓氣機(jī)反吹掃效果下降，即使濾筒重新干燥后，仍會(huì)使精濾差壓形成不可恢復(fù)的升高，減少精濾的使用壽命。

利用壓氣機(jī)原有的防塵網(wǎng)鋼架結(jié)構(gòu)，并依據(jù)其尺寸，在壓氣機(jī)進(jìn)氣過濾器前設(shè)計(jì)安裝水氣分離器，水氣分離器在雨雪天氣帶來的效果，尤其是大到暴雨天氣會(huì)很明顯，空氣中的大部分水分可以通過水氣分離器分離排走，減少進(jìn)入到精濾的水分，從而保證精濾的過濾效果，延長(zhǎng)精濾濾筒的使用壽命，以達(dá)到節(jié)約維護(hù)成本并保障機(jī)組長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行的目的。

因?yàn)槊磕隁夂虻淖兓c降水量的變化不定，而水氣分離器在雨雪天氣才能發(fā)揮效應(yīng)，故很難準(zhǔn)確其帶來的經(jīng)濟(jì)效益，但保守估算每年雨季，水氣分離器至少能發(fā)揮兩次明顯效益，從直觀來看，降雨時(shí)其對(duì)機(jī)組出力起到了保障作用，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，其減小了降雨對(duì)精濾帶來的幾乎不可恢復(fù)的一次性污染，間接延長(zhǎng)了精濾使用壽命。

3.暴雪、嚴(yán)寒天氣。北方地區(qū)時(shí)常出現(xiàn)大雪、大幅降溫天氣，燃機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)壓氣機(jī)抽取大量外部空氣，造成燃機(jī)進(jìn)氣濾網(wǎng)外部臨時(shí)濾網(wǎng)短時(shí)產(chǎn)生較多積雪，人員頻繁清掃，另外，隨著降雪融化，空氣濕度不斷加大，燃機(jī)精濾壓差也會(huì)呈現(xiàn)不斷惡化趨勢(shì)，燃機(jī)壓氣機(jī)濾網(wǎng)壓差大會(huì)導(dǎo)致機(jī)組正常運(yùn)行負(fù)荷無法得到保障。

改造中在壓氣機(jī)周圍附近加裝暖風(fēng)機(jī)，將暖風(fēng)機(jī)出口方向與自然風(fēng)向順向，使得暖風(fēng)機(jī)熱風(fēng)更有助于混入壓氣機(jī)入口空氣，提高使用效率。暖風(fēng)機(jī)熱媒進(jìn)出口管路設(shè)置閥門，用于調(diào)整不同環(huán)境條件下，不同位置暖風(fēng)機(jī)熱媒介質(zhì)的分配，為暖風(fēng)機(jī)制作正式固定底座，保障風(fēng)機(jī)放置平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)設(shè)置防護(hù)罩，用于防雨雪及防誤碰，并做好防護(hù)隔離措施。

加裝暖風(fēng)機(jī)可以抑制潮濕天氣精濾壓差的惡化，燃機(jī)壓氣機(jī)濾網(wǎng)使用效果切實(shí)得到顯著提高，極端天氣下燃機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行得到有效保障，減少了因天氣原因?qū)е聶C(jī)組出力不足帶來的大量效益損失。

(三)效益分析。壓氣機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)優(yōu)化后，第一，增強(qiáng)燃機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)對(duì)惡劣天氣的抵抗能力，使機(jī)組運(yùn)行更加安全、可靠；第二，帶來最直觀的效益時(shí)提高進(jìn)氣質(zhì)量，延緩粗、精濾芯壓差增長(zhǎng)速度，延長(zhǎng)了粗濾、精濾的使用壽命，也間接減少了壓氣機(jī)在線維護(hù)的難度，減少了維護(hù)人員的工作量，這都將帶來一些隱形的維護(hù)費(fèi)用的節(jié)省，減少維護(hù)成本；第三，進(jìn)氣系統(tǒng)的完善也將提高燃機(jī)的空氣質(zhì)量，對(duì)燃機(jī)的高溫?zé)岵考查g接起到了保護(hù)作用，減輕壓氣機(jī)葉片臟污程度，降低壓氣機(jī)的耗功，維持機(jī)組高效運(yùn)行，同時(shí)也節(jié)省葉片清洗的開支。

四、結(jié)語(yǔ)

本文通過對(duì)燃機(jī)電廠進(jìn)氣系統(tǒng)空氣過濾裝置的介紹以及進(jìn)一步優(yōu)化升級(jí)改造與維護(hù)帶來的經(jīng)濟(jì)性效果，壓氣機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的優(yōu)化將會(huì)降低燃機(jī)因壓氣機(jī)濾網(wǎng)差壓?jiǎn)栴}出力受阻的幾率，減少季節(jié)與氣候的變化對(duì)燃機(jī)機(jī)組運(yùn)行帶來的影響，保障了機(jī)組的運(yùn)行出力，保障機(jī)組效率最大化，達(dá)到了保障機(jī)組長(zhǎng)周期安全穩(wěn)定運(yùn)行的目的，能夠更好、更穩(wěn)定地為社會(huì)提供電力保障，更加便于檢修和維護(hù)，這也將為電廠帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益以及正面的社會(huì)影響。