燃气轮机压气机滤网压差高的原因及分析

燃气轮机压气机滤网压差高的原因及分析

刘洋张久航

（北京太阳宫燃气热电有限公司北京市100028）

摘要：燃气轮机的压气机是燃气轮机的重要部件，其运行程度直接决定着燃气轮机运行期间的安全性及经济性。影响压气机运行的一项重要因素即为大气环境成分。我们所处的日常环境当中，空气的成分是非常复杂的，并且含有多种多样的杂质，而这些杂质对于燃气轮机压气机而言，是影响稳定的不利因素，环境恶劣时会直接威胁到燃气轮机压气机的安全以及人身安全。因此，燃气轮机压气机正常均设有进气滤网，进行空气过滤，从而为燃气轮机压气机在自然环境当中的运行提供更为安全的空间。燃气轮机压气机滤网是否能够稳定安全地运行，直接关系到整个燃气—蒸汽联合循环机组的运行安全及运行效率，即燃气轮机压气机滤网是整个机组的重要组成部分，是燃气轮机安全运行的基本前提之一，也是机组经济价值得以体现的重要保障。本文主要介绍了产生燃气轮机压气机滤网压差高的主要原因以及相关对策措施，以供同等类型机组参考。

关键词：燃气轮机；压气机运行；滤网压差；原因及对策

燃气轮机压气机进气系统是燃气轮机必不可少的辅助系统之一，作为外界空气进入燃气轮机的唯一一道防线，进气系统通过过滤、除湿等措施为燃气轮机提供满足要求的清洁空气，以保证燃气轮机的正常运行，对燃气轮机及整个电厂的安全可靠运行起着举足轻重的作用。随着燃气轮机燃气参数的不断提高、材料的不断升级，燃气轮机设计、制造向大型化、精细化、高效化发展，燃气轮机进气系统的设计制造标准和要求也越来越高。

燃气轮机的正常工作是以合格的空气为前提的，而自然环境中的空气不可避免的会含有各种各样的杂质，这些杂质在进入燃气轮机后，将使得压气机的通流部分结垢，造成压气机通流面积减小、叶片脏污以及燃气轮机输出功率降低等问题。燃气轮机压气机滤网的主要作用是过滤掉空气中的浮尘和一些细小的颗粒物，防止其进入燃气轮机，污染压气机叶片，对压气机叶片造成冲击性损害，甚至引起压气机喘振，影响整个燃气—蒸汽联合循环机组的安全和经济运行。当燃气轮机经过长时间运行之后，压气机滤网的污染情况逐渐加重，压气机滤网压差会逐渐增大，由于滤网发生堵塞，使得进入压气机中的空气量减少，参与燃烧做功的燃料量也就相应下降，从燃气透平做完功排入余热锅炉中的烟气量对应减少，余热锅炉产汽量下降，进入蒸汽轮机中做功的蒸汽量减少，最终导致整个燃气—蒸汽联合循环机组的热效率降低，输出功率减少。由此可见，燃气轮机压气机滤网运行的好坏在整个燃气—蒸汽联合循环机组中起着至关重要的作用，它不仅关系着机组的安全运行，而且对机组的经济性也将产生较大影响。

1、燃气轮机压气机滤网压差高的原因

1.1燃气轮机压气机滤网表面积灰过多

由于空气中所富含的杂质种类非常多，想要对这些杂质进行精确的清除非常困难，而其中所附着的浮尘、细小颗粒物等等又是非常之多。可能这些进入燃气轮机中的杂质并不多，或者短时间内没有造成太大的影响，但是久而久之，这些来自于空气中的杂质越积越多，就会形成质变，对燃气轮机压气机造成较大的影响。所以在日常生产过程中，我们会发现，在燃气轮机压气机滤网使用时间较长之后，空气中的浮尘和细小颗粒物就会在燃气轮机压气机滤网的表面附着，

1.2燃气轮机压气机滤网外部有大块的杂物覆盖

当燃气轮机压气机滤网外部有大块的杂物覆盖时，燃气轮机压气机滤网将会出现堵塞现象，此时燃气轮机压气机滤网压差将会升高，直接影响整个燃气—蒸汽联合循环机组的安全和经济运行。北方地区是我国空气污染较为严重的地区之一。由于气候条件、空气品质对燃气轮机电厂进气滤芯寿命的影响很显著，北方地区燃气轮机滤芯的使用寿命都远远低于设计寿命，一般每年都需更换，有的甚至半年时间就需更换部分滤芯。

1.3压气机进气滤网反吹系统失灵

为确保整个燃气—蒸汽联合循环机组的安全和经济运行，燃气轮机组上一般都装有压气机进气滤网反吹系统，它的主要作用是在机组正常运行期间通过自动方式或定时方式对压气机滤网进行自动反吹清洁工作，以吹走压气机滤网表面上的积灰。当自清反吹系统出现失灵现象时，压气机滤网的清洁程度将会受到很大影响，由于压气机滤网表面灰尘的不断积聚，滤网出现堵塞现象，导致压气机滤网压差逐渐增大。

2、燃气轮机压气机滤网压差高的对策

当燃气轮机压气机滤网压差高时，说明燃气轮机压气机滤网发生了堵塞，此时应就地检查压气机进气滤网反吹系统是否正常工作，燃气轮机压气机滤网外部是否有大块的杂物覆盖，同时适当降低燃气轮机负荷，使得燃气轮机压气机滤网压差降低到报警值之下，并及时通知检修人员进行检查，消除故障。如发现进气滤网反吹系统工作异常，应迅速查找异常的原因，待处理正常后将进气滤网反吹系统投自动。机组正常运行期间，应加强对整个进气系统压差值变化趋势的监视，定时检查进气滤网反吹系统投用并工作正常，当反吹线路或反吹电磁阀出现泄漏现象时，应将泄漏的反吹线路解列，并及时通知检修人员进行处理。运行人员需经常检查进气系统的压差，如遇大气温度、湿度、燃气轮机负荷大幅变化时需特别注意。燃气轮机压气机滤网压差达到高限时则需更换滤网，更换滤网时应对燃气轮机入口管道进行细致检查，确保无任何异物进入燃气轮机。

3、实例分析

北京某电厂机组类型为9F燃气—蒸汽联合循环供热机组，进气系统为自清洁过滤系统，进气系统主要包括过滤装置、防结冰系统、消音器、进气挡板和管道等部件。该电厂的自洁式过滤系统都采用了滤芯卧式布置。自洁式滤芯卧式布置的优点主要为节省系统布置的空间，但是该布置结构会导致反吹效果的大大降低。进气滤网滤芯卧式布置时上部褶皱内的灰尘等物质在进气滤网自动反吹时无法被完全清除掉。同时上部排列滤芯反吹出的灰尘会堆积在下部滤芯表面，导致反吹后滤芯阻力无法恢复，大大缩短了滤芯的使用寿命。

同时由于该电厂可利用场地的限制造成了燃气轮机进气平台与机力冷却塔的距离过于接近。当电厂正常运行时，燃气轮机进气平台会不同程度地受到机力冷却塔处水蒸汽气团的影响，造成突发性进气湿度剧烈增大，造成进气滤芯“湿堵”、滤网压差急剧上升，严重影响了燃气轮机电厂的安全运行。

根据此电厂导致压气机滤网差压的的情况来看，利用非供热季停机检修机会，对该机组压气机进气滤网进行如下改造：

（1）增加进气滤芯数量。目前，燃气轮机滤芯设计额定风量为1250m3/h，风量明显较设计值偏高。适当减小滤芯额定风量，增加滤芯组数或者过滤模块，可以有效降低进气阻力，延长滤芯使用寿命，通过改造将原来的700对滤芯增加到900对滤芯。

（2）增加预过滤。在脉冲反吹滤芯前面增加一级预过滤M5可以减轻反吹滤芯的工作负荷，达到延长滤芯寿命的目的。同时，由于该电厂燃气轮机机组在供热期内必须保证连续运行，在此情况下如果反吹滤芯发生滤网压差高的问题将影响机组安全及供热能力。而增加预过滤后，它可以在达到使用寿命后在线更换，大大提高了供热燃气轮机机组的运行安全性。

结语：

燃气轮机压气机滤网是燃气轮机进气系统的重要组成部分，它运行的好坏在整个燃气—蒸汽联合循环机组中起着至关重要的作用，不仅关系着机组的安全运行，而且对机组的经济性也将产生较大影响。本文介绍的燃气轮机压气机滤网压差高的原因、对策以及某电厂的实例分析给以后其他电厂机组运行以借鉴和参考意义。

参考文献：

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