电厂自洁式空气过滤器的应用案例

一、项目背景

随着我国电力工业的快速发展，大型燃煤电厂、燃气电厂及核电站的建设规模不断扩大，对发电设备的运行可靠性和经济性提出了更高要求。作为电厂关键辅助设备之一的空气过滤系统，其性能直接影响燃气轮机、空压机等核心设备的运行效率和使用寿命。传统空气过滤器存在过滤效率低、维护频繁、运行成本高等问题，而自洁式空气过滤器凭借其自动化程度高、过滤效果好、维护简便等优势，在电厂领域得到了广泛应用。

二、项目概况

某2×600MW超临界燃煤电厂位于华北地区，地处工业区与农业区交界处，空气中粉尘含量较高，且季节性沙尘天气频繁。电厂配置了多台大型离心式空压机为全厂仪表和控制设备提供压缩空气，原设计采用传统袋式过滤器，运行中暴露出以下问题：

1. 过滤效率随使用时间快速下降，需频繁更换滤袋

2. 高粉尘天气时压差急剧上升，导致空压机进气不足

3. 人工清洗维护工作量大，年维护成本超过30万元

4. 废弃滤袋产生大量固体废弃物，不符合电厂环保要求

为解决上述问题，电厂决定对空压机进气系统进行改造，采用新型自洁式空气过滤器替代原有传统过滤器。

 三、技术方案

 3.1 设备选型

经过多方比较和技术论证，最终选用了某品牌脉冲反吹自洁式空气过滤器，主要技术参数如下：

- 型号：LFZK-2000型

- 处理风量：2000m³/min

- 初始阻力：≤150Pa

- 终阻力：≤1000Pa

- 过滤效率：≥99.9%（对0.5μm颗粒）

- 滤筒数量：100只

- 自洁方式：压缩空气脉冲反吹

- 控制系统：PLC自动控制，压差/定时两种模式

 3.2 系统设计

新系统采用三级过滤设计：

1. **初级过滤**：不锈钢金属网预过滤器，拦截大颗粒和杂物

2. **主过滤**：高效聚酯纤维折叠滤筒，过滤细小颗粒

3. **安全过滤**：位于风机入口处的F9级袋式过滤器，作为最终保障

系统配置了压差传感器、粉尘浓度监测仪等检测装置，实时监控过滤器运行状态。当压差达到设定值或达到预设时间间隔时，PLC自动启动脉冲反吹程序，压缩空气通过文丘里管对滤筒进行反向吹扫，使附着在滤筒表面的粉尘脱落，落入下部集尘斗中。

 3.3 安装实施

项目施工分为三个阶段：

1. **设备基础改造**：根据新过滤器尺寸和荷载要求，对原有基础进行加固和扩展

2. **管道系统改造**：重新设计进气管道，优化气流分布，减少涡流和二次扬尘

3. **电气控制系统安装**：敷设控制电缆，安装PLC控制柜，与电厂DCS系统通讯

整个改造工程历时15天，实现了不停机切换，最大限度减少了对电厂生产的影响。

 四、运行效果

自洁式空气过滤器投运后，经过三个月的连续运行监测，取得了显著效果：

4.1 技术性能提升

1. **过滤效率提高**：出口空气含尘量稳定在0.1mg/m³以下，远低于原系统0.5mg/m³的水平

2. **运行阻力降低**：平均运行阻力维持在300-400Pa之间，比原系统降低约30%

3. **空压机性能改善**：由于进气条件改善，空压机排气量增加5%，单位电耗下降3%

4.2 经济效益显著

1. **维护成本降低**：年维护费用从30万元降至8万元，节约73%

2. **能耗节约**：因阻力降低，年节约电费约15万元

3. **滤筒寿命延长**：预计滤筒更换周期从原来的3个月延长至2年以上

 4.3 管理效益提升

1. **自动化程度高**：实现了无人值守自动运行，减少了人工干预

2. **环保合规**：消除了废弃滤袋的处理问题，减少了固体废弃物产生

3. **运行数据可追溯**：所有运行参数实时记录，便于故障分析和性能优化

 五、经验总结

该项目的成功实施为电厂空气过滤系统的改造提供了宝贵经验：

1. **前期调研要充分**：需详细了解当地空气质量特征和季节变化规律

2. **选型要合理**：过滤面积、处理风量等参数要留有适当裕度

3. **系统设计要优化**：气流分布均匀性直接影响过滤效果和滤筒寿命

4. **运行维护要规范**：定期检查脉冲阀、控制系统的可靠性

六、推广应用价值

本案例证明，自洁式空气过滤器在电厂环境中具有显著的技术经济优势，特别适用于：

1. 高粉尘环境地区的电厂

2. 对空气质量要求严格的燃气轮机电站

3. 追求低维护成本的分布式能源站

4. 需要智能化管理的现代化电厂

随着电力行业对节能减排要求的不断提高，自洁式空气过滤器必将在更多电厂得到推广应用，为提升电厂运行效率和环保水平做出贡献。