Verständnis für die Herausforderung der Luftqualität

Hintergrund

In der Welt der Luftfiltration von Turbomaschinen muss die Motorleistung als eine Funktion der Gesamtmasse der aufgenommenen Verunreinigungen betrachtet werden, die direkt von der Art der atmosphärischen und industriellen Umgebung, d.h. der Umgebungsluftqualität einer bestimmten Anlage, beeinflusst wird. Jede aufgenommene Verunreinigung verringert die Luftstromleistung des Ansaugkompressors aufgrund einer Verschlechterung der Schaufelform und der Oberflächenbeschaffenheit. Letztendlich kann die Gesamtleistung der Gasturbine deutlich beeinträchtigt werden.

Die Luftqualität an einem bestimmten Ort ist völlig einzigartig, und ein tiefgründiges Verständnis der Kriterien, die eine Herausforderung darstellen, ist maßgebend, die Probleme zu verstehen. Bei der Bewertung der Qualität der angesaugten Luft zeigt sich häufig eine Mischung aus verschiedenen Kriterien, die an einem bestimmten Ort eine Herausforderung darstellen, wie z. B. ein Standort an der Küste mit einem nahe gelegenen Waldgebiet, der das ganze Jahr über einen hohen Salzgehalt und eine hohe Luftfeuchtigkeit aufweist, während die saisonabhängigen Pollen für einige Wochen im Jahr eine große Herausforderung darstellen können. Dieses örtlich sehr begrenzte Beispiel ist bei Gasturbinenanlagen nicht ungewöhnlich. Deshalb ist es wichtig, mit AAF zu sprechen, bevor Sie überlegen, welche Produkte für Ihre Anlage geeignet sind.

Typische Umweltherausforderungen

Industriell & Urban

In industriellen und urbanen Umgebungen kann die Luftqualität besonders niedrig sein, mit einer hohen Konzentration von Partikeln aus der Energieerzeugung, dem Verkehrsaufkommen, industriellen Prozessen, dem Bau von Gebäuden und Abrissprojekten. Diese Partikel sind für das bloße Auge unsichtbar und haben in der Regel einen Durchmesser zwischen 0,01 und 10 Mikrometern (zum Vergleich: ein menschliches Haar hat einen Durchmesser von ca. 50-70 Mikrometern).

Offshore

In den Offshore- und Meeresgebieten ist die Luft mit einem hohen Salz- und Feuchtigkeitsgehalt belastet. Salz kommt sowohl als trockener Partikel als auch als nasses Aerosol vor. Es wird in der Regel in hohen Konzentrationen gefunden, da der vorherrschende Wind die Gischt von den Wellen aufnimmt. Nebel und Dunst können auch die Menge an freier Feuchtigkeit erhöhen, die in das Luftfiltersystem eindringt, während Staub und andere vom Menschen verursachte Partikel, die von den Plattform-Prozessen stammen, die Effizienz des Kompressors verringern werden.

Hohes Staubaufkommen

In desert, arid, and dry environments high concentrations of dust particles are the greatest air quality challenge, especially in areas susceptible to sandstorms and where particles can stay suspended in the air for many hours. Moisture can also be a surprising challenge in some of these environments, caused by morning and evening fogs and/or locations near to the coast.

Anhaltende Feuchtigkeit

Die freie Feuchtigkeitsabscheidung ist die größte Herausforderung an tropischen Standorten oder in Umgebungen mit anhaltend hoher Luftfeuchtigkeit. Dies kann durch sintflutartige Regenfälle, Nebel und Dunst noch verschlimmert werden. Um einen optimalen Schutz zu gewährleisten und um das Risiko zu verringern, dass Partikel die Feuchtigkeit absorbieren, ist es wichtig, alle freie Feuchtigkeit zu entfernen. Länger andauernde freie Feuchtigkeit führt dazu, dass Partikel aufquellen und das Filtermedium verstopfen, was zu einem Anstieg des Druckabfalls führt.

Ländlich

In ländlichen und landwirtschaftlichen Umgebungen sind die Herausforderungen an die Filtration der Luftqualität oft saisonabhängig. Zu den natürlich vorkommenden Luftverunreinigungen gehören Pollen, Samen und Insekten. Die Pollensaison wird von den Bäumen und Pflanzen in der Umgebung bestimmt und kann zu einem sehr hohen Feinstaubaufkommen in der Luft führen. Die Landwirtschaft bringt auch viele Herausforderungen für das Filtern der Luft mit sich, einschließlich hohe Staubkonzentrationen während der Pflugsaison.

Küstengebiet

In Küstengebieten stellen die anhaltend hohe Luftfeuchtigkeit und das Entfernen von Salz die größten Herausforderungen für die Filtration dar. Dazu kommen die lokalen, vom Menschen verursachten Verunreinigungen aus industriellen Prozessen. Salz kommt sowohl als trockener Partikel als auch als Aerosol vor. Es wird in der Regel in hohen Konzentrationen gefunden, da der vorherrschende Wind die Gischt von den Wellen aufnimmt. Um einen optimalen Schutz zu gewährleisten und um das Risiko zu verringern und dass Partikel aufgrund der Präsenz von Wasser aufquellen und die Poren des Filtermediums verstopfen, ist das Entfernen der freien Feuchtigkeit grundlegend.

Extreme Hitze

Extreme Hitze ist nicht unbedingt eine Herausforderung für die Filtration, aber da die Leistung einer Gasturbine von der Temperatur der in den Kompressor eintretenden Luft beeinflusst wird, kann dies für die Betreiber eine große Herausforderung darstellen. Im Allgemeinen werden Gasturbinen bei ISO-Bedingungen mit einer Umgebungstemperatur von 15 °C (59 °F) klassifiziert. Wenn die Temperatur über diesen Punkt steigt, kommt es daher aufgrund der geringeren Luftdichte zu einem Leistungsverlust. Um die Leistung der Gasturbine zu optimieren, muss die Ansaugluft entsprechend gekühlt werden.

Schnee & Eis

In Klimazonen unter dem Gefrierpunkt können Schnee und Eis oft die Außenfläche der Filterelemente bedecken und den Luftstrom erheblich verringern. Dies wiederum verursacht einen hohen Druckabfall, der zu einer Verschlechterung der Leistung der Gasturbine oder zu einer Abschaltung der Anlage führt. Noch schlimmer ist Eis, das sich im Einlass der Gasturbine bildet, und in den Motor gelangen kann, was zu Schäden an Fremdkörpern und schließlich zum Ausfall der Gasturbine führen kann.

Die Lösung

AAF nutzt Daten der Luftqualität, um die Filtrationsprobleme an einem bestimmten Standort zu verstehen. Dies wird mit jahrelanger Erfahrung und einem detaillierten Verständnis der Luftqualität kombiniert, um die richtigen Produkte und Lösungen für Ihre Umgebung empfehlen zu können. Es gibt bei der Gasturbinenfiltration keine Einheitsgröße, die überall passt. Allerdings können die Auswirkungen einer schlechten Filtration sehr kostspielig und ineffizient sein und zu erhöhten Emissionen und Umweltbelastungen führen.

Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, kontaktieren Sie uns bitte. Wir zeigen Ihnen diesen Ansatz gerne anhand unseres Tools zur Bewertung der Gesamtbetriebskosten. AAF Optimize ist ein branchenführender Betreuungsdienst, der Gasturbinennutzern die Möglichkeit bietet, alle Aspekte ihrer Lufteinlasssysteme zu optimieren, um den Wirkungsgrad, die Verfügbarkeit und die Zuverlässigkeit der Anlage zu verbessern und ihre Lebensdauer zu verlängern.