Reduzierung der Lebenszykluskosten durch hocheffiziente Zuluftfilter auf Membranbasis

摘要

Es ist ein bekanntes Problem beim Betrieb von Gasturbinen, dass die in der angesaugten Verbrennungsluft enthaltenen Partikel von konventionellen Filtern nicht ausreichend zuruckgehalten werden und in der Folge zu Ablagerungen auf den Verdichterschaufeln fuhren. Durch dieses sogenannte Fouling fallt der Verdichterwirkungsgrad ab, und es kommt zu einer Verringerung der Abgabeleistung bzw. zu einer Erhohung des Treibstoffverbrauchs. Es ist daher notwendig, den Verdichter in regelmassigen Abstanden zu waschen, was mit entsprechenden Ausfallzeiten einhergeht. Zudem konnen Partikel, die in die Turbine gelangen, die Kuhlkanale verstopfen und dadurch immense Schaden verursachen. Vor allem bei kustennahen Standorten kommt haufig noch ein weiteres Problem hinzu, denn das in der Luft enthaltene Salz kann zu schweren Korrosionsschaden am Verdichter oder im Heissgasbereich fuhren. Die meisten dieser Probleme konnen prinzipiell mit Zuluftfiltern hoherer Effizienz gelost werden. Doch warum werden diese heute schon verfugbaren und gemass EN 1822 als EPA (Efficient Particulate Air) bezeichneten Filter noch nicht in grosserem Umfang eingesetzt? Vermutlich, weil die heute ublicherweise aus Glasfaser bestehenden EPA-Filter gravierende Nachteile mit sich bringen: Allen voran die hohe Anfangsdruckdifferenz. So weist ein Glasfaser-Filter der Klasse Ell typischerweise einen um etwa 60 Pa hoheren Druckverlust auf als ein konventioneller FS-Filter. Und um akzeptable Standzeiten zu erreichen, benotigen EPA-Filter eine zusatzliche Filterstufe; solch ein dreistufiges System erhoht die Gesamtdruckdifferenz im Vergleich zu konventionellen zweistufigen Filtersystemen weiter. Hinzu kommen haufig die Investitionskosten fur einen Umbau des Filterhauses auf ein dreistufiges System. Auch konnen EPA-Filter aus Glasfasermedien nur fur statische Filtersysteme eingesetzt werden. Aufgrund der hohen mechanischen Beanspruchung sind sie fur sogenannte Puls-Filter, die mit einem Druckstoss abgereinigt werden, nicht geeignet. Ideal ware also ein Filtermedium, das einerseits die Idaren Vorteile von EPA-Filtern aufweist, aber ohne die fur Glasfaser-Filter typischen Schwachstellen. Dies ist mit innovativen Filtern auf Membranbasis moglich.