三菱M701F4燃机燃气终端过滤器提效研究与应用
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完成单位:华能重庆两江燃机发电有限责任公司
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-220
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
蒋继黎,张学华,母德军,彭飞,姚飞,胡淋译,谷金元,龙珂
项目概况
一、研究背景
重型燃气轮机对燃气品质要求很高,燃气洁净度直接影响机组燃烧和安全稳定运行。三菱M701F4型燃机配置有性能加热器(FGH),通过中压给水与燃气换热,提高燃气进入燃机燃烧器的温度,提高燃烧效率。燃气在经过FGH后,温度由20摄氏度左右上升至200摄氏度左右,压力为3.8兆帕左右,高温燃气加速内部腐蚀,产生固体杂质颗粒,机组在FGH与燃烧器入口之间设置了终端过滤器,该过滤器高温高压环境,采用Y型滤网型式,滤芯为普通金属丝网过滤器,过滤精度200目。由于该过滤器滤网过滤精度低,导致燃机燃烧器临时滤网堵塞严重,寿命短,1-3个月便需更换一次,污染后无法清洗利用,滤网更换工作量大,造成维护成本大幅提高。同时滤网更换会造成机组停运,影响机组的安全经济稳定运行。项目围绕高温天然气成分特性开展研究,通过研究新型滤材和过滤器结构,提高M701F4型燃机终端过滤器的过滤效率和使用寿命,确保天然气洁净,保证终端过滤器使用寿命不低于一个检修周期,提高机组安全稳定运行能力,降低维护工作成本。
二、研究内容及先进性
项目主要研究内容:分析M701F4型燃机现役终端过滤器滤材及型式存在的问题;高效金属滤材选型;终端过滤器型式研究;根据滤材选型和过滤器型式研究,开发适合M701F4型燃机的高效燃气终端过滤器。研究的滤网可满足温度240℃、压力5.5MPa、稳定运行时间7000小时、过滤精度5um,同时国产滤网费用是进口滤网的75%左右,经济性强。
三、经济社会效益及可推广性
项目完成了现役终端过滤器滤材及型式存在的问题分析、高效金属滤材选型研究、终端过滤器型式研究和高效燃气终端过滤器开发等技术研究工作,突破了高温高压高精度滤芯成型技术和终端过滤器自动防二次污染技术,取得了过滤高精度过滤、少维护的技术创新。更换国产滤网后,可以取消后端天然气临时滤网,项目开发前,每运行500h需更换临时滤网,费用约13万元,按机组每年运行5000小时计算,每年节省临时滤网费用130万元/台年。三菱M701F4燃机燃气终端过滤器提效研究与应用项目的实施,进一步加强了燃气污染控制领域的技术发展,有利于人才建设、安全生产和生产节约。项目开发利用在燃机领域具有共性拓展意义,能够促燃机设备的进一步推广和运用。