Filtry pro plynové turbíny určené pro turbostroje a plynové motory
Plynové turbíny, plynové motory a kompresory potřebují čistý nasávaný vzduch, aby mohly spolehlivě fungovata dosahovat trvale vysokého výkonu . Právě o to se starají filtry pro plynové turbíny: udržují nasávaný vzduch čistý a chrání tak stroj.
Společnost Hengst k tomu dodává kompletní sortiment filtračních vložek: kapsové filtrační vložky, kazetové filtrační vložky, filtrační patrony a filtrační rouna. Kromě toho společnost Hengst vyrábí i filtrační techniku a kompletní filtrační skříně, takže jediný partner pokrývá jak náhradní prvky, tak celý systém. Každá filtrační vložka vzniká ve vlastní výrobě: společnost Hengst sama vyvíjí a vyrábí tyto vložky, od jednotlivých filtrů až po kompletní systémy, a to s více než šesti desítkami let zkušeností v oblasti filtrace od roku 1958 a s celosvětovou servisní sítí.
Výhody
- Filtrační vložky z vlastní výroby, vyvíjené a vyráběné v rámci skupiny Hengst od roku 1958
- Filtrační vložky pro plynové turbíny všech velikostí, od středně velkých agregátů až po velké turbíny pro výrobu energie
- Vhodné pro stávající filtrační skříně, s náhradními a vylepšenými prvky, také pro skříně jiných výrobců
- Celosvětový servis, rodinná firma zabývající se filtrací s 33 pobočkami po celém světě
Proč jsou filtry plynových turbín rozhodujícím faktorem z hlediska výkonu a provozních nákladů
Plynová turbína nasává velké množství okolního vzduchu a vše, co tento vzduch přináší, se dostává na rotující součásti. Prach a abrazivní částice způsobují erozi lopatek kompresoru a turbíny. Na povrchu lopatek se usazují jemné usazeniny (fouling), které zhoršují aerodynamickou účinnost a časem tak snižují výkon. Rozpuštěné soli spolu s vlhkostí, což je typické zatížení v pobřežních a offshore lokalitách, mohou v trase horkých plynů vyvolat korozi. Stejné nečistoty také zkracují životnost plynových motorů a kompresorů, které pracují ve stejném prostředí.
Stupeň odlučování je přitom jen polovina úlohy. Každý milibar dodatečné tlakové ztráty na sání snižuje výkon turbíny a zvyšuje měrnou spotřebu energie. Hodnota filtru pro plynové turbíny se proto odvíjí od dvou vlastností současně: od toho, jak spolehlivě provádí filtraci nečistot, a od toho, jak stabilně udržuje tlakovou ztrátu po celou dobu své životnosti. Filtrační vložka, která udržuje tlakovou ztrátu na nízké a stabilní úrovni, zachovává projektovanou účinnost stroje a udržuje provozní náklady na nízké úrovni. Právě zde, daleko za hranicemi pouhé pořizovací ceny, se obvykle rozhoduje o tom, zda je filtrace nakonec drahá, nebo levná.
Filtrační vložky a kompletní systémy z jedné ruky
Tato skupina produktů zahrnuje filtrační vložky, tedy vyměnitelné součásti, které jsou umístěny v sacím systému plynové turbíny a zajišťují samotnou filtraci. Pokud provozujete stávající filtrační skříň, dodá vám společnost Hengst vhodné náhradní a modernizační prvky, a to i pro skříně, které původně pocházejí od jiných výrobců. Pokud potřebujete více než jen filtrační prvky, společnost Hengst navíc navrhne filtrační technologii i kompletní filtrační skříň jako jeden systém. Máte tak k dispozici jediného partnera, ať už potřebujete vyměnit filtrační prvky, nebo pořídit nové zařízení.
Hledáte kompletní filtrační systém nebo nové filtrační pouzdro namísto jednotlivých náhradních prvků?
Pak se podívejte na naše filtrační systémy nasávaného vzduchu.
Filtrační vložky pro plynové turbíny
Společnost Hengst pokrývá celý filtrační řetězec sání plynových turbín: od hrubého odlučování na ochranných žaluziích proti povětrnostním vlivům přes jemnou filtraci až po poslední stupeň, který chrání stroj. Filtry filtrační rouna zajišťují hrubé odlučování a ochranu před povětrnostními vlivy. Filtry Kapsová filtrační vložka (vreckové filtry) tvoří předfiltrační a jemné filtrační stupně s vysokou Jímavostí prachu. Kazetová filtrační vložka (V-Panel) zajišťují vysoký stupeň jemného odloučení v případech, kdy je hloubka montáže omezená. Kónické a válcové filtrační patrony se používají v samočisticích pulzních filtračních zařízeních (Pulse Jet) při trvale vysokém zatížení prachem. Tyto typy prvků lze kombinovat do vícestupňového filtračního systému, který je přizpůsoben danému místu instalace a turbíně. K dispozici je navíc systém mobilní zkušební stanice, který umožňuje přímo na místě zkontrolovat zbývající životnost a stav nainstalovaných prvků.
Jak vybrat správný filtr pro plynovou turbínu
Při výběru filtrů pro plynové turbíny nejde ani tak o jeden „nejlepší“ prvek, jako spíše o to, aby byl filtrační systém přizpůsoben provoznímu prostředí a stroji, který má chránit. Rozhodnutí ovlivňují tři faktory.
Podmínky v dané lokalitě a kvalita ovzduší
Provozní prostředí určuje požadavky. Pouště a suché lokality s vysokým a trvalým prašným zatížením vyžadují samočisticí filtrační patrony, které se průběžně regenerují, místo aby se ucpávaly a nasycovaly. Pobřežní a offshore lokality s sebou přinášejí solné aerosoly a vlhkost a vyžadují vodoodpudivé provedení prvků i předřazenou stupeň předčištění. Pro lokality v mírném vnitrozemí s nízkým až středním zatížením prachem je vhodná vícestupňová statická filtrační řada složená z vakových filtrů a kazetových filtračních vložek. Profil velikosti částic, vlhkost vzduchu a zatížení solí v dané lokalitě společně určují jak typ filtračního prvku, tak třídu účinnosti.
Srovnání hloubkové a povrchové filtrace
Statické filtrační vložky fungují na principu hloubkové filtrace: částice pronikají do filtračního materiálu a zachycují se v jeho struktuře vláken. Tím se dosahuje vysokých tříd účinnosti a tlaková ztráta se s rostoucím zatížením postupně zvyšuje, dokud nedojde k výměně vložky. Samočisticí filtrační patrony pracují na principu povrchové filtrace: na povrchu patrony se tvoří prachový koláč, který se v pravidelných intervalech odstraňuje, což při vysokém prachovém zatížení trvale udržuje nízký tlakový spád. Hloubková filtrace obvykle dosahuje vyššího stupně zachycování, zatímco povrchová filtrace je navržena pro trvale vysoké zatížení prachem, u kterého je důležitější nepřetržitá regenerace.
Stupeň separace a tlaková ztráta
Vyšší stupeň odlučování odstraňuje více jemných částic, které ucpávají lopatky turbín a motorů. Stupeň odlučování a tlaková ztráta však musí být v rovnováze, protože nadměrné filtrování v čistém prostředí zvyšuje tlakovou ztrátu bez odpovídajícího přínosu. Jelikož stabilní, nízký tlakový spád po celou dobu životnosti zachovává účinnost stroje a omezuje náklady na energii, není prvek s nejnižšími celkovými provozními náklady (TCO) zřídka tím nejlevnějším z hlediska pořizovací ceny. Aplikační inženýři společnosti Hengst na základě profilu vašeho provozního místa, třídy stroje a prašného zatížení určí, jaký stupeň účinnosti a jaká délka filtračního úseku jsou pro daný případ vhodné.
Třídy filtrů a normy pro filtraci v plynových turbínách
Filtrační vložky pro plynové turbíny se klasifikují podle zavedených filtračních norem. To umožňuje porovnat stupeň odloučení u různých dodavatelů a vybrat vložku odpovídající dané specifikaci. Obvykle se používají tři klasifikační systémy.
| Norma | Rozsah tříd | Úloha ve filtraci plynových turbín |
| ISO 16890 | ePM1, ePM2.5, ePM10, hrubá | Aktuální klasifikace podle velikostních frakcí částic; slouží k návrhu předfiltračních a jemných filtračních stupňů |
| EN 779:2012 | G4 až F9 | Třídy hrubých a jemných filtrů; ve stávajících specifikacích stále široce rozšířené |
| EN 1822-1:2019 (EPA) | E10 až E12 | Třídy účinnosti pro poslední třídu filtrace v sacích systémech plynových turbín; třídy HEPA (H13 a vyšší) se kvůli vysoké tlakové ztrátě používají jen zřídka |
E10 až E12 jsou třídy účinnosti, které se obvykle předepisují pro poslední třídu filtrace v sacím systému plynových turbín. Tyto systémy popisují, jak se prvek klasifikuje a porovnává. Slouží jako referenční rámec pro volbu stupně odlučování, nenahrazují však přizpůsobení prvku konkrétnímu místu instalace.
Vysoká kvalita výrobků díky kompetencím v oblasti vývoje a vlastní výrobě
O výkonu filtračního systému pro plynové turbíny rozhodují filtrační vložky v jeho vnitřku. Společnost Hengst tyto prvky vyvíjí a vyrábí sama v rámci skupiny Hengst. Díky tomu jsou vlastnosti, na kterých záleží nejvíce, jako jsou tlaková ztráta, Jímavost prachu a chování ve vlhkém prostředí, konstrukčními parametry, které Hengst přímo řídí, a nejedná se o vlastnosti nakupovaných sériových výrobků. Jedná se o vertikálně integrovaný přístup, který sahá od filtračního materiálu přes hotový prvek až po kompletní systém.
Stejná kvalita výroby platí bez ohledu na to, zda je prvek zabudován do jednoho z vlastních filtračních systémů společnosti Hengst, nebo zda nahrazuje opotřebovaný prvek ve stávajícím filtračním pouzdře, a to i v případě skříní, které původně pocházejí od jiného výrobce.
Odvětví a oblasti použití
Filtry pro plynové turbíny od společnosti Hengst chrání rotující stroje všude tam, kde kvalita nasávaného vzduchu rozhoduje o spolehlivosti a účinnosti.
Výroba energie
Plynové turbíny a plynové motory v elektrárnách pro základní a špičkové zatížení a v paroplynových elektrárnách, od středně velkých agregátů až po velké turbíny pro výrobu energie. Čistý nasávaný vzduch omezuje znečištění lopatek a udržuje jmenovitý výkon a spotřebu tepla stroje na projektované úrovni.
Často kladené otázky týkající se filtrů pro plynové turbíny
Jaké typy filtrů se používají v sání plynových turbín?
V sacích systémech plynových turbín se používají čtyři základní typy filtračních vložek, které jsou většinou kombinovány do vícestupňového filtračního systému. Filtrační rouna zajišťují na začátku systému hrubé odlučování a ochranu před povětrnostními vlivy. Kapsové filtrační vložky nabízejí jako předfiltrační nebo jemnofiltrační stupeň vysokou jímavost prachu. Kazetové filtrační vložky zajišťují jako jemnofiltrační nebo závěrečný stupeň vysoký stupeň jemného odlučování v plochém provedení. Filtrační patrony (kuželové a válcové) se používají v samočisticích pulzních filtračních zařízeních (Pulse Jet) pro prostředí s vysokým obsahem prachu. Správná kombinace závisí na podmínkách daného místa a požadované třídě účinnosti.
V čem se liší filtrační vložka od kompletního filtračního systému?
Filtrační vložka je vyměnitelná součást, která zajišťuje filtraci nečistot, například kapsová filtrační vložka, Kazetová filtrační vložka, filtrační patrony nebo filtrační rohož. Kompletní filtrační systém, nazývaný také filtrační skříň, je skříň včetně technického vybavení, která pojme filtrační prvky, vede proudění vzduchu a u samočisticích provedení řídí pulzní čištění. Společnost Hengst dodává obojí: náhradní prvky pro stávající filtrační skříně i kompletní systémy pro nové instalace. Provozovatelé, kteří potřebují pouze prvky, si je objednávají přímo; ti, kteří potřebují kompletní zařízení, je získávají od stejného partnera.
Jaké třídy kvality filtrů se používají při filtraci v plynových turbínách?
Filtrační vložky pro plynové turbíny se klasifikují podle normy ISO 16890 (podle velikostních frakcí částic: ePM1, ePM2.5, ePM10 a hrubé), podle starší stupnice EN 779:2012 (G4 až F9) a podle normy EN 1822-1:2019 pro třídy EPA. E10 až E12 jsou třídy účinnosti, které se obvykle předepisují pro poslední třídu filtrace v sání plynových turbín. Třídy HEPA (H13 a vyšší) se kvůli vysokému tlakovému úbytku používají jen zřídka. Tyto normy tvoří rámec pro klasifikaci a srovnání, který umožňuje vybrat prvek a přizpůsobit jej dané specifikaci.
Statické nebo samočisticí filtry pro plynové turbíny – co potřebuji?
To závisí především na prašnosti v daném místě. Statické filtrační vložky (vreckové a kazetové filtrační vložky) pracují na principu hloubkové filtrace a dosahují vysokých tříd účinnosti; tlaková ztráta přitom postupně stoupá, dokud nedojde k výměně vložky. To se dobře hodí pro nízké až střední zatížení prachem a mírné klima. Samočisticí filtrační patrony pracují na principu povrchové filtrace: v pravidelných intervalech je z patrony odstraněna vrstva prachu, což udržuje nízký tlakový úbytek i při trvale vysokém zatížení prachem, například v pouštních oblastech a v těžkém průmyslu. O volbě rozhoduje profil prašnosti daného místa a citlivost stroje na tlakový úbytek.
Jak často je třeba vyměňovat filtry plynových turbín?
Intervaly výměny závisí na typu prvku a provozním prostředí, nikoli na pevném časovém plánu. Statické prvky se postupem času zanášejí prachem a vyměňují se, jakmile tlaková ztráta dosáhne definované mezní hodnoty. V prašném nebo znečištěném ovzduší k tomu dochází dříve, v čistém a mírném prostředí později. Samočisticí filtrační patrony prodlužují svou životnost, protože pulzní cyklus průběžně regeneruje povrch filtru. Praktickým měřítkem je tlaková ztráta v průběhu životnosti, nikoli kalendářní interval. Aplikační inženýři společnosti Hengst vám pomohou určit správný čas výměny pro vaše konkrétní místo instalace.
Dodává společnost Hengst náhradní díly pro filtrační skříně jiných výrobců?
Ano. Společnost Hengst vyrábí náhradní a vylepšené filtrační vložky pro sání plynových turbín, a to i pro filtrační skříně, které byly původně dodány jinými výrobci. Tyto prvky vznikají ve vlastních výrobních závodech společnosti Hengst, a to z téhož filtračního materiálu vlastní výroby, jaký se používá v kompletních systémech Hengst. Provozovatelé tak mohou i nadále využívat stávající filtrační skříně a zároveň vylepšit filtrační prvky, například zvýšit stupeň účinnosti nebo zvolit provedení s nižšími tlakovými ztrátami.
Kdo vyrábí filtry pro plynové turbíny společnosti Hengst a odkud pocházejí filtrační vložky?
Filtry pro plynové turbíny společnosti Hengst jsou založeny na filtračních vložkách, které společnost Hengst sama vyvíjí a vyrábí v rámci skupiny Hengst. Tato rodinná firma byla založena v roce 1958 v Münsteru a dnes zaměstnává více než 3 800 zaměstnanců na 33 pobočkách po celém světě. Jelikož jak filtrační vložky, tak i celý systém pocházejí ze stejné vývojové a výrobní organizace v rámci skupiny Hengst, lze vlastnosti rozhodující pro výkon filtru průběžně kontrolovat, místo aby bylo nutné spoléhat se na nakupované komponenty.
