baner_głowy

Innowacyjne zastosowanie technologii usuwania lakieru w generatorze turbiny gazowej sola

Innowacyjna aplikacja

 

Streszczenie: Przeanalizować przyczyny wahań temperatury tulei łożyskowej dwupaliwowego generatora z turbiną gazową, zaproponować konkretne rozwiązania, poznać punkty ryzyka i działania zapobiegawcze w eksploatacji.

Przegląd wyposażenia

Pole naftowe BZ 25-1 / S (środkowe Morze Bohai) firmy CNOOC (China) Co., LTD.Oddział w Tianjin (FPSO) jest wyposażony w cztery dwupaliwowe zespoły prądotwórcze z turbiną gazową TITAN130 produkowane przez firmę SOLAR.Turbinowo-generator składa się z silnika z turbiną gazową, przekładni zwalniającej, generatora, panelu sterowania, tablicy przyrządów, wspólnej podstawy, osłony izolacji akustycznej i układu pomocniczego itp. Gdy jednostka wykorzystuje inne paliwo, jej nośność jest również inna. (Patrz Sekcja rysunku 1)

Moc wyjściowa netto turbiny wynosi 13500 kW, prędkość obrotowa 11220 obr./min, a moc wyjściowa skonfigurowanego generatora wynosi 12500 kW w warunkach środowiskowych 40 ℃.Napięcie generatora wynosi 6300 V, 50 Hz, 3 fazy, współczynnik mocy wynosi 0,8 PF;jednostka ma nachylone łożysko ślizgowe łożyska oporowego, łożysko średnicy wału, a reduktor ma przekładnię planetarną klasy 3.Każdy punkt smarowania łożysk przyjmuje tryb wymuszonego smarowania poprzez scentralizowane dostarczanie oleju. (Szczegółowe parametry techniczne urządzenia można znaleźć w tabelach 1,2,3 i 4).

Cztery dwupaliwowe zespoły prądotwórcze z turbiną gazową TITAN130 mogą zasilać całe złoże naftowe, a cztery urządzenia do odzyskiwania ciepła odpadowego.Olej będący czynnikiem grzewczym jest podgrzewany przez wysokotemperaturowe spaliny wytwarzane przez turbinę.Kluczowa jest stabilna i bezpieczna praca czterech dwupaliwowych turbozespołów gazowych TITAN130.

Tabela 1: Parametry techniczne turbozespołu gazowego

producenci

Sola Corporation, USA (SOLAR)

numer urządzenia

FPSO-MA-GTG-001A/B/C/D

Moc ISO

13500kW

Rozmiar jednostki

1414832123948 (mm) (długość, szerokość i wysokość),

Z wyłączeniem wysokości rury dolotowej/wydechowej

Całkowita masa sań jednostkowych

12T

Rodzaje paliw

Ze złością i olejem napędowym

sposób instalacji

Trzypunktowe wsparcie GIMBAL

Tabela 2: Parametry techniczne turbiny gazowej turbozespołu gazowego

producenci

Sola Corporation, USA (SOLAR)

Model

TYTAN 130

typ

Typ jednoosiowy / osiowy / przemysłowy

Forma kompresora

typu osiowego

Seria kompresorów

Poziom 14

współczynnik redukcji

17:1

Prędkość sprężarki

11220 obr./min

Przepływ sprężonego gazu

48 kg/s (90,6 funta/s)

Seria turbin gazowych

Poziom 3

Prędkość turbiny gazowej

11220 obr./min

Typ komory spalania

Typ rurki pierścieniowej

Tryb zapłonu

zapłon iskrowy

Liczba dysz paliwowych

21

Typ łożyska

łożysko oporowe

tryb startowy

Silnik konwersji częstotliwości zostaje uruchomiony

Tabela 3: Parametry techniczne przekładni zwalniającej turbozespołu gazowego

producenci

PRZEKŁADNIE ALLENÓW

typ

Szybka przekładnia planetarna poziomu 3

Główna prędkość wyjściowa

1500 obr./min

Tabela 4: Parametry techniczne prądnicy głównej turbozespołu gazowego

producenci

Amerykańska firma Ideal Electric

Model

SAB

nr produkcyjny

0HF08-L0590;0114L;0120L;0053L

moc znamionowa

12000 kW

prędkość znamionowa

1500 obr./min

napięcie znamionowe

6300 kV

częstotliwość

50 Hz

współczynnik mocy

0,8

Rok fabryczny

2004

 

Innowacyjna aplikacja

Występują problemy z urządzeniem

W kwietniu 2018 roku stwierdzono, że temperatura panewki łożyskowej czterech zespołów ulegała wahaniom, a po wzroście temperatury niektóre punkty temperaturowe nie mogły powrócić do pierwotnej wartości roboczej.Jedno łożysko turbiny turbiny (tuleja łożyskowa) osiągnęło temperaturę od 108℃ i wykazywało tendencję wzrostową, natomiast pozostałe trzy zespoły również wykazywały tendencję wzrostową.

Analiza przyczyn i środki lecznicze

3.1 Przyczyna wzrostu temperatury tulei łożyska

3.1.1 Olejem smarowym stosowanym w tym urządzeniu jest CASTROL PERFECTO X32, który jest olejem mineralnym.Gdy temperatura jest wysoka, olej smarowy łatwo ulega utlenieniu, a produkty utleniania gromadzą się na powierzchni krzewu, tworząc lakier.Wykrywając wskaźnik oleju eksploatacyjnego urządzenia, stwierdza się, że wskaźnik skłonności lakieru jest wysoki, a stopień zanieczyszczenia również jest wysoki (patrz tabela 5).Wskaźnik tendencji lakieru jest wysoki, co może powodować osadzanie się i osadzanie na tulei łożyskowej, zmniejszając w ten sposób szczelinę filmu olejowego, zwiększając tarcie i prowadząc do złego odprowadzania ciepła przez panew łożyskową, wzrostu osiowego temperatura i przyspieszenie utleniania oleju.Jednocześnie, ze względu na duże zanieczyszczenie oleju, lakier będzie przylegał do innych zanieczyszczonych cząstek, powodując efekt szlifowania i pogarszając zużycie sprzętu. (Patrz rys. 3 Schemat blokowy smarowania urządzenia)

Tabela 5 Wyniki badań i analiz oleju smarowego przed zamontowaniem filtra oleju lakierniczego

Indeks lakieru

data

2018.04

2018.06

2018.07

2018.12

silnik główny A

29,5

31,5

32

32,5

silnik główny B

36.3

40,5

42

43

silnik główny C

40,5

46,8

42,6

45

silnik główny D

31.1

35

35,5

36

Innowacyjna aplikacja2

Rysunek 2 Wykres trendu wskaźnika lakieru przed oczyszczeniem lakieru ślizgowego jednostkowego

Innowacyjna aplikacja3

Rysunek 3 Schemat blokowy smarowania urządzenia

Analizując przyczynę wzrostu temperatury tulei łożyskowej, może się zdarzyć, że w oleju smarowym zespołu powstaje lakier, który ostatecznie koncentruje się na tulei łożyskowej, co powoduje wahania temperatury i podnoszenie się tulei łożyskowej.

3.1.2Przyczyny lakieru

* Mineralny olej smarowy składa się głównie z węglowodorów, które są stosunkowo stabilne w temperaturze pokojowej i niskiej.Ale jeśli w przypadku wysokiej temperatury niektóre (nawet jeśli liczba jest bardzo mała) cząsteczki węglowodorów ulegną reakcji utleniania, inne cząsteczki węglowodorów również ulegną reakcji łańcuchowej, która jest charakterystyczna dla reakcji łańcuchowej węglowodorów;

* Olej smarowy tworzy rozpuszczalny lakier w obszarze wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia.W procesie przepływu oleju z obszaru o wysokiej temperaturze do obszaru o niskiej temperaturze spadek temperatury prowadzi do zmniejszenia rozpuszczalności, a cząsteczki lakieru wytrącają się z oleju smarowego i zaczynają się osadzać;

* Następuje osadzanie się lakieru.Po utworzeniu się cząstek lakieru osad zaczyna się kondensować, a osad będzie preferencyjnie osadzany na gorącej powierzchni metalu, co powoduje szybki wzrost temperatury tulei, z powrotem temperatura oleju również powoli wzrośnie;

* Wahania temperatury, które mogą być spowodowane innymi czynnikami środowiskowymi lub problemami z awarią urządzenia.

3.2 Środki mające na celu rozwiązanie problemu wzrostu temperatury tulei łożyskowej

3.2.1 Podnieść ciśnienie oleju smarowego z 0,23 Mpa do 0,245 Mpa, aby poprawić skuteczność wymiany ciepła podczas smarowania i złagodzić powolny trend wzrostu temperatury tulei łożyskowej.

3.2.2 Wymiana przesuwnej chłodnicy oleju o niskiej efektywności wymiany ciepła podczas starzenia na nową domową chłodnicę z napędem bezpośrednim, a temperatura zasilania olejem przesuwnym będzie stabilna od 60 ℃ do około 50 ℃ przez długi czas.

3.2.3 Zasada działania technologii adsorpcji elektrostatycznej —— usuwanie wytrąconego lakieru (patrz rysunek 4)

Oczyszczanie elektrostatyczne polega na zastosowaniu okrągłego pola statycznego wysokiego napięcia, które powoduje, że cząstki zanieczyszczeń olejem wykazują odpowiednio dodatni i ujemny prąd elektryczny, dodatnie i ujemne cząstki elektryczne pod działaniem kierunku elektrody ujemnej i dodatniej, cząstki neutralne ściśnięte przez przepływ cząstek naładowanych, w końcu wszystkie cząstki adsorpcja na kolektorze, całkowicie usuwa zanieczyszczenia z oleju, elektrostatyczny przepływ cząstek oleju, zbiornik, ścianka rury i składniki błota na wszystkie zanieczyszczenia, adsorpcja erozji tlenkowej, substancja czynna usuwa błoto klejące z powierzchni układu i brud klejący , pełnią rolę systemu czyszczącego.

Innowacyjna aplikacja4

Rysunek 4. Schematyczna ilustracja technologii adsorpcji elektrostatycznej

3.2.4 Zasada działania technologii adsorpcji żywicy jonowej —— Usunąć rozpuszczony lakier

Żywica jonowymienna DICR ™ może usuwać rozpuszczalne zanieczyszczenia w oleju turbinowym, zapewniając spadek wskaźników MPC, ponieważ większość turbin jest rozpuszczalna podczas pracy i tylko produkty te nasycone będą tworzyć opady, urządzenia elektrostatyczne nie są w stanie usunąć tych produktów ubocznych w stan rozpuszczony.

Połączenie technologii adsorpcji elektrostatycznej i żywicy pozwala nie tylko skutecznie usunąć zawieszony lakier, ale także usunąć rozpuszczony produkt lakierniczy.

Innowacyjna aplikacja5Rysunek 5 Schematyczny diagram technologii adsorpcji żywicy jonowej

3.3 Efekt usunięcia lakieru

W dniu 14 grudnia 2019 roku został zamontowany i uruchomiony filtr oleju lakieru modelowego WVD.W ramach kompleksowego działania polegającego na wymianie chłodnicy oleju turbiny gazowej w dniu 20 sierpnia 2020 r. temperatura łożyska (tulejy) turbiny spadła ze 108 ℃ do około 90 ℃ (patrz rysunek 6. Trend temperatury tylnego łożyska (tulejy) oczyszczającego).Kolor oleju ulega znacznej poprawie (Rysunek 7. Porównanie oleju przed i po oczyszczeniu).Na podstawie analiz i danych z testów zewnętrznych obniżono wskaźnik tendencji lakieru olejnego z 42,4 do 4,5, poziom zanieczyszczeń obniżono z NAS 9 do 6, a wskaźnik liczby kwasowej obniżono z 0,17 do 0,07. (Patrz tabela 6 Test i wyniki analizy oleju za filtrem filtra)

Innowacyjna aplikacja6

Rysunek 6 Trend temperatury oczyszczonego łożyska tylnego (tuleja łożyska)

Tabela 6 Wyniki badań i analiz oleju za filtrem filtra

Indeks lakieru

data

20/1

20/4

20/7

20/10

21/1

21/4

21/8

silnik główny A

19,5

11,5

9.6

10

7.8

8

7.6

silnik główny B

16.3

13,5

11.2

12.7

8,5

8.7

8,5

silnik główny C

20,5

16.8

12.6

10.8

11,5

10.3

8.3

silnik główny D

21.1

18.3

15,5

9,5

10.4

6.7

7.8

Innowacyjna aplikacja7

Rycina 7. Porównanie barwy oleju przed i po oczyszczeniu

Wygenerowane korzyści ekonomiczne

Poprzez instalację i obsługęUrządzenie do usuwania lakieru WVDskutecznie rozwiązują problem wzrostu temperatury łożyska oporowego w turbinie gazowej, unikają poważnych uszkodzeń spowodowanych uszkodzeniem łożyska i utratą obrotowych części uszczelniających spowodowanych częściami zamiennymi, zmniejszają straty łożysk konserwacyjnych o ponad 5 milionów RMB, a czas konserwacji koordynacyjnej jest długi, brak jednostki rezerwowej w miejscu produkcji powoduje poważny wpływ na bezpieczną i stabilną produkcję.

Jednostka musi napełnić 20 baryłek ropy na jednostkę.Po przefiltrowaniu warstwy usuwającej farbę olej w pełni osiąga wymagany indeks, co pozwala zaoszczędzić na kosztach wymiany oleju wynoszących około 400 000 RMB.

Wniosek

 

Ze względu na długotrwałą wysoką temperaturę, wysokie ciśnienie i dużą prędkość układu smarowania dużej jednostki, prędkość utleniania oleju przyspiesza, wzrasta wskaźnik lakieru i wzrasta zawartość żelatyny.Nagromadzenie miękkich zanieczyszczeń w układzie dużej jednostki wpływa na dokładność układu regulacji prędkości i normalną pracę jednostki, co łatwo doprowadzić do wahań pracy jednostki lub nawet nieplanowanego przestoju.Klej lakierniczy osadzony na powierzchni tulei wału również spowoduje wzrost temperatury tulei wału, a przyczepność lakieru i cząstek stałych również pogorszy zużycie sprzętu.Jednostka do usuwania lakieru WVD może w sposób ciągły poprawiać jakość oleju smarowego w urządzeniu, zapewniać stabilną pracę dużych jednostek w długich cyklach, przedłużać cykl serwisowy oleju smarowego, poprawiać środowisko pracy systemu, zmniejszać koszty zakupu oleju smarowego.

 


Czas publikacji: 02-12-2023
Czat online WhatsApp!