Exigences techniques pour les filtres à air à haute-efficacité dans le fonctionnement des turbines à gaz dans les centrales thermiques

Sur la base des caractéristiques opérationnelles des turbines à gaz dans les centrales thermiques, un système complet d'exigences techniques pour les filtres à air à haute efficacité-a été créé, avec la dernière norme internationale ISO 29461-1 et la norme nationale DL/T 2849-2024 comme base. La logique principale est d'obtenir une interception efficace des particules submicroniques avec la consommation d'énergie la plus faible perte de charge grâce à une filtration graduelle précise dans des environnements d'admission extrêmement variables, protégeant ainsi les aubes coûteuses de turbine à gaz et garantissant le fonctionnement sûr, efficace et à long terme de l'unité.
Voici les principales exigences techniques résumées sur la base des dernières normes et applications d'ingénierie pratiques.

Le filtre final à haute efficacité-est de qualité E12, et les projets de rénovation typiques nécessitent que l'élément filtrant fin final soit de qualité E12, de sorte que la perméabilité globale aux particules soit inférieure à 0,5 %. Cela correspond au niveau T12 de la norme ISO 29461-1, qui exige une efficacité de filtration supérieure ou égale à 99,5 % pour la granulométrie la plus pénétrable (MPPS).

• Configuration de filtrage gradué : deux niveaux de filtrage sont couramment utilisés, avec un premier niveau d'efficacité grossière (G4/M5) et un deuxième niveau d'efficacité élevée (F9/E12).
• Normes d'essai : les essais et le classement doivent être effectués conformément à la norme ISO 29461-1 (pour les turbomachines) ou à l'EN1822. La norme chinoise de l’industrie électrique DL/T 2849-2024 a également été publiée. La norme groupe T/CAQI 248-2022 propose également des exigences techniques complètes.

• Faible différence de pression initiale : au volume d'air nominal, la différence de pression initiale de la cartouche filtrante E12 haute -efficacité doit généralement être<270Pa.
• Limite de résistance finale : la résistance de fonctionnement doit être contrôlée dans une plage raisonnable, et il est généralement recommandé que la résistance finale ne dépasse pas 2 à 3 fois la résistance initiale, ou qu'elle soit remplacée en fonction de la valeur définie par le système (telle que inférieure ou égale à 1 000 Pa).

• Long service life: High efficiency filter cartridges typically require>12 000 heures de fonctionnement ou 36 mois de fonctionnement inactif.
• Test standardisé de rétention de poussière : ISO 29461-1 introduit pour la première fois une procédure de test standardisée de rétention de poussière pour les filtres à faible efficacité (EPA) et à haute efficacité (HEPA), qui est utilisée pour comparer de manière plus réaliste la durée de vie des filtres en utilisation réelle.

• Résistance à la température : Il est nécessaire de résister aux changements de température de l'environnement d'admission pendant le fonctionnement de la turbine à gaz, en particulier à l'impact instantané à haute température de 80 à 120 degrés.
• Résistance à l’humidité : pour les environnements côtiers brumeux, pluvieux ou très humides, les filtres doivent avoir une bonne résistance à l’humidité.
• Résistance mécanique et étanchéité : La conception structurelle doit répondre aux exigences de la norme ISO 2941-2943 et d'autres séries de normes, et vérifier l'anti-rupture, l'intégrité structurelle et la résistance à la pression de l'élément filtrant. Sous une pression de retour d'impulsion allant jusqu'à 0,4 à 0,6 MPa, l'élément filtrant doit maintenir sa stabilité structurelle.

• Adoption de normes d'essai spécialisées (ISO 29461-1) : les normes générales (telles que ISO 16890, EN1822) ne peuvent pas simuler avec précision les conditions de travail réelles telles qu'un débit élevé et un retour d'impulsion dans les turbomachines. La norme ISO 29461-1, en tant que première norme internationale pour les filtres d'admission turbomécaniques, fournit une méthode de test et de classification unifiée (niveaux T1-T13), permettant aux opérateurs de comparer et de sélectionner les produits de manière plus scientifique.
• Évaluez l'efficacité réelle après « élimination statique » : de nombreux filtres s'appuient sur des fibres statiques pour améliorer l'efficacité initiale. Mais dans l’environnement d’admission des turbines à gaz, l’électricité statique se dissipera rapidement. La nouvelle norme impose donc d'évaluer l'efficacité mécanique minimale du filtre après élimination de l'électricité statique, qui est la performance sur laquelle le filtre peut réellement compter tout au long de son cycle de vie.
• Présentation des tests de capacité de rétention de poussière HEPA : dans le passé, les filtres à haute efficacité-mesuraient uniquement leur efficacité sans mesurer leur capacité de rétention de poussière, ce qui rendait impossible l'évaluation de leur véritable durée de vie. ISO 29461-1 * spécifie d'abord la méthode de test de capacité de rétention de poussière pour les filtres EPA/HEPA, fournissant une base quantitative pour une conception à longue durée de vie.

Un véritable document de marché pour une centrale électrique au gaz-démontre clairement l'application pratique de ces exigences techniques :
Contexte du projet : Turbine à gaz Mitsubishi M701F4, avec une disposition de bas niveau du système d'admission et une admission sur trois côtés.
Plan de rénovation :
Filtration de premier niveau : mise à niveau du filtre à manches de qualité G4 au filtre à manches M5, avec une différence de pression initiale de<170Pa and a lifespan of>2500 heures.
Filtration secondaire : élément filtrant amélioré de qualité F9 à E12 à haute efficacité- (norme EN1822), avec une différence de pression initiale de<270Pa and a lifespan of>12 000 heures.
Objectif principal : atteindre un coefficient de transmission global des particules inférieur à 0,5 %, retarder la dégradation de l'efficacité du compresseur et réaliser des économies d'énergie et une réduction des émissions de carbone.