head_banner

Inovatívna aplikácia technológie odstraňovania laku v generátore sola plynovej turbíny

Inovatívna aplikácia

 

Abstrakt: Analyzovať príčiny kolísania teploty ložiskového puzdra dvojpalivového plynového turbínového generátora, navrhnúť konkrétne riešenia, zvládnuť rizikové body a preventívne opatrenia prevádzky.

Prehľad vybavenia

BZ 25-1 / S Ropné pole (centrálne Bohai Sea) spoločnosti CNOOC (Čína) Co., LTD.Pobočka Tianjin (FPSO) je vybavená štyrmi dvojpalivovými generátormi s plynovou turbínou TITAN130 vyrobenými spoločnosťou SOLAR.Súprava turbínového generátora obsahuje motor s plynovou turbínou, spomaľovacie zariadenie, generátor, ovládací panel, prístrojovú dosku, spoločnú základňu, kryt zvukovej izolácie a pomocný systém atď. Keď jednotka používa iné palivo, veľkosť jeho únosnosti je tiež odlišná. (Pozri Časť obrázku 1)

Čistý výstupný výkon turbíny je 13 500 kW a rýchlosť je 11 220 otáčok za minútu a menovitý výstupný výkon nakonfigurovaného generátora je 12 500 kW pri 40 ℃ podmienkach prostredia.Napätie generátora je 6300 V, 50 Hz, 3 ph, účinník je 0,8 PF;Jednotka má naklonené tlmiace ložisko pre axiálne ložisko, ložisko s priemerom hriadeľa a reduktor má planétovú prevodovku stupňa 3.Každé miesto mazania ložiska využíva režim núteného mazania centralizovaného zásobovania olejom. (Konkrétne technické parametre jednotky nájdete v tabuľke 1, 2, 3 a 4)

Štyri dvojpalivové generátory plynových turbín TITAN130 dokážu poháňať celé ropné pole a sú tu štyri zariadenia na rekuperáciu odpadového tepla.Olej tepelného média je ohrievaný vysokoteplotnými spalinami generovanými turbínou.Rozhodujúca je stabilná a bezpečná prevádzka štyroch dvojpalivových agregátov s plynovou turbínou TITAN130.

Tabuľka 1: Technické parametre agregátu plynovej turbíny

výrobcov

Sola Corporation, USA (SOLAR)

číslo zariadenia

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

Výkon ISO

13500 kW

Veľkosť jednotky

1414832123948 (mm) (dĺžka, šírka a výška),

Vrátane výšky prívodného / výfukového potrubia

Celková hmotnosť saní

12T

Druhy paliva

S hnevom a naftou

spôsob inštalácie

Trojbodová podpora GIMBAL

Tabuľka 2: Technické parametre plynovej turbíny agregátu plynovej turbíny

výrobcov

Sola Corporation, USA (SOLAR)

Model

TITAN 130

typu

Jednoosový / axiálny prietokový / priemyselný typ

Forma kompresora

typ s axiálnym prietokom

Séria kompresorov

Úroveň 14

redukčný pomer

17:1

Rýchlosť kompresora

11220 ot./min

Prúd stlačeného plynu

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

Séria plynových turbín

Úroveň 3

Rýchlosť plynovej turbíny

11220 ot./min

Typ spaľovacej komory

Typ prstencovej trubice

Režim zapaľovania

iskrové zapaľovanie

Počet palivovej dýzy

21

typ ložiska

axiálne ložisko

štartovací režim

Motor na konverziu frekvencie sa spustí

Tabuľka 3: Technické parametre spomaľovacej prevodovky agregátu plynovej turbíny

výrobcov

ALLEN GEARS

typu

Vysokorýchlostná planétová prevodovka úrovne 3

Hlavná výstupná rýchlosť

1500 ot./min

Tabuľka 4: Technické parametre hlavného generátora agregátu s plynovou turbínou

výrobcov

Americká ideálna elektrická spoločnosť

Model

SAB

výrobné č

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

menovitý výkon

12 000 kW

predpísaná rýchlosť

1500 ot./min

menovité napätie

6300 kV

frekvencia

50 Hz

účinník

0,8

Rok výroby

2004

 

Inovatívna aplikácia

Nastali problémy s jednotkou

V apríli 2018 sa zistilo, že teplota ložiskového puzdra štyroch jednotiek kolíše a niektoré teplotné body sa po zvýšení teploty nemohli vrátiť na pôvodnú prevádzkovú hodnotu.Jedno ložisko turbíny turbíny (ložiskové puzdro) dosiahlo teplotu od 108 ℃ a vykazovalo stúpajúci trend, zatiaľ čo ostatné tri bloky tiež vykazovali stúpajúci trend.

Analýza príčin a opatrenia na liečbu

3.1 dôvod zvýšenia teploty ložiskového puzdra

3.1.1 Mazací olej používaný v tejto jednotke je CASTROL PERFECTO X32, čo je minerálny olej.Keď je teplota vysoká, mazací olej sa ľahko oxiduje a oxidačné produkty sa zhromažďujú na povrchu ker a vytvárajú lak.Detegovaním indexu prevádzkového oleja jednotky sa zistilo, že index tendencie k lakovaniu je vysoký a stupeň znečistenia je tiež vysoký (pozri tabuľku 5).Tendenčný index laku je vysoký, čo môže spôsobiť tvorbu uchytenia a nahromadenia na ložiskovom puzdre, čím sa zníži medzera olejového filmu, zvýši sa trenie a dôjde k zlému odvodu tepla ložiskového puzdra, nárastu axiálneho teplota a zrýchlenie oxidácie oleja.Súčasne, kvôli vysokému znečisteniu v oleji, bude lak priľnúť k iným kontaminovaným časticiam, čím sa vytvorí brúsny efekt a zhorší sa opotrebovanie zariadenia. (Pozri Obr. 3 Vývojový diagram mazania jednotky)

Tabuľka 5 Výsledky testu a analýzy mazacieho oleja pred inštaláciou filtra lakového oleja

Index laku

dátum

2018.04

2018.06

2018.07

2018.12

hlavný motor A

29.5

31.5

32

32.5

hlavný motor B

36.3

40,5

42

43

hlavný motor C

40,5

46.8

42.6

45

hlavný motor D

31.1

35

35.5

36

Inovatívna aplikácia 2

Obrázok 2 Diagram trendu indexu laku pred čistením jednotkového klzného laku

Inovatívna aplikácia 3

Obrázok 3 Vývojový diagram mazania jednotky

Pri analýze príčiny zvýšenia teploty ložiskového puzdra sa môže stať, že lak vzniká v mazacom oleji jednotky a lak sa nakoniec koncentruje na ložiskovom puzdre, čo má za následok kolísanie teploty a stúpanie ložiskového puzdra.

3.1.2Príčiny laku

* Minerálny mazací olej sa skladá hlavne z uhľovodíkov, ktoré sú relatívne stabilné pri izbovej teplote a nízkej teplote.Ale ak v prípade vysokej teploty niektoré (aj keď je ich počet veľmi malý) molekuly uhľovodíkov podstúpia oxidačnú reakciu, ďalšie molekuly uhľovodíkov budú tiež nasledovať reťazovú reakciu, ktorá je charakteristická pre uhľovodíkovú reťazovú reakciu;

* Mazací olej tvorí rozpustný lak v oblasti vysokej teploty a vysokého tlaku.V procese toku oleja z oblasti s vysokou teplotou do oblasti s nízkou teplotou vedie zníženie teploty k zníženiu rozpustnosti a častice laku sa vyzrážajú z mazacieho oleja a začnú sa usadzovať;

* Dochádza k usadzovaniu laku.Po vytvorení častíc laku začne sediment kondenzovať a vytvorí sa sediment sa bude prednostne usadzovať na horúcom povrchu kovu, čo má za následok rýchle zvýšenie teploty puzdra, spätná teplota oleja bude tiež pomaly stúpať;

* Kolísanie teploty, ktoré môže byť spôsobené inými faktormi prostredia alebo problémami s poruchou jednotky.

3.2 Opatrenia na vyriešenie problému zvýšenia teploty ložiskového puzdra

3.2.1 Zvýšte tlak mazacieho oleja z 0,23 MPa na 0,245 MPa, aby sa zlepšila účinnosť prenosu tepla mazaním a zmiernil sa pomaly rastúci trend teploty ložiskového puzdra.

3.2.2 Vymeňte klzný chladič oleja s nízkou účinnosťou prenosu tepla starnutia za nový domáci chladič s priamym pohonom a teplota klzného prívodu oleja je dlhodobo stabilná od 60 ℃ do približne 50 ℃.

3.2.3 Pracovný princíp technológie elektrostatickej adsorpcie —— odstránenie vyzrážaného laku (pozri obrázok 4)

Elektrostatické čistenie je použitie kruhového vysokonapäťového statického poľa, ktoré spôsobuje, že častice znečistenia oleja vykazujú kladné a záporné elektrické častice, kladné a záporné elektrické častice pod pôsobením záporného a kladného smeru elektródy, neutrálne častice stlačené prúdom nabitých častíc, nakoniec všetky častice adsorpcia na kolektore, úplné odstránenie škodlivín v oleji, s elektrostatickým prietokom olejových častíc, nádržou, stenou potrubia a zložkami bahna na všetkých nečistotách, oxidovou eróziou adsorpciou von, aktívnym odstránením systému povrchového lepiaceho bahna a lepiacej špiny , zohrávajú úlohu čistiaceho systému.

Inovatívna aplikácia 4

Obrázok 4. Schematické znázornenie technológie elektrostatickej adsorpcie

3.2.4 Pracovný princíp technológie adsorpcie iónovej živice —— Odstráňte rozpustený lak

Iónomeničová živica DICR ™ dokáže odstrániť rozpustné kontaminanty v turbínovom oleji, čím sa zabezpečí zníženie indikátorov MPC, pretože väčšina turbín je počas prevádzky rozpustná a iba nasýtené tieto produkty tvoria zrazeniny, elektrostatické zariadenia nedokážu tieto vedľajšie produkty odstrániť. rozpustený stav.

Kombinácia elektrostatickej adsorpcie a živicovej technológie dokáže nielen efektívne odstrániť suspendovaný lak, ale aj odstrániť rozpustený lakový produkt.

Inovatívna aplikácia 5Obrázok 5 Schematický diagram technológie adsorpcie iónovej živice

3.3 Účinok odstraňovania laku

Dňa 14. decembra 2019 bol nainštalovaný a sprevádzkovaný filter lakového oleja modelu WVD.V rámci komplexného opatrenia výmeny olejového chladiča plynovej turbíny 20. augusta 2020 sa teplota ložiska turbíny (puzdro) znížila zo 108 ℃ na približne 90 ℃ (pozri obrázok 6 teplotný trend zadného čistiaceho ložiska (puzdro)).Farba oleja sa výrazne zlepšila (obrázok 7 porovnanie oleja pred a po čistení).Prostredníctvom analýzy a údajov z externých testov sa index tendencie olejového laku znížil zo 42,4 na 4,5, úroveň znečistenia sa znížila z NAS 9 na 6 a index hodnoty kyslosti sa znížil z 0,17 na 0,07. (Pozri tabuľku 6 Test a výsledky analýzy oleja za filtrom)

Inovatívna aplikácia 6

Obrázok 6 Trend teploty vyčisteného zadného ložiska (ložiskové puzdro)

Tabuľka 6 Výsledky testov a analýz oleja za filtrom

Index laku

dátum

20/1

20/4

20/7

20/10

21/1

21/4

21/8

hlavný motor A

19.5

11.5

9.6

10

7.8

8

7.6

hlavný motor B

16.3

13.5

11.2

12.7

8.5

8.7

8.5

hlavný motor C

20.5

16.8

12.6

10.8

11.5

10.3

8.3

hlavný motor D

21.1

18.3

15.5

9.5

10.4

6.7

7.8

Inovatívna aplikácia 7

Obrázok 7 Porovnanie farby oleja pred a po čistení

Vytvorené ekonomické výhody

Prostredníctvom inštalácie a prevádzkyJednotka na odstraňovanie laku WVD, efektívne vyriešiť zvýšenie teploty axiálneho ložiska plynovej turbíny, vyhnúť sa ťažkému poškodeniu spôsobenému poškodením ložiska a stratou rotujúcich tesniacich dielov spôsobenou náhradnými dielmi, znížiť stratu ložísk pri údržbe o 5 miliónov RMB vyššie a čas koordinačnej údržby je dlhý, žiadna záložná jednotka na mieste výroby, môže mať vážny dopad na bezpečnú a stabilnú výrobu.

Jednotka potrebuje naplniť 20 barelov oleja na jednotku.Po prefiltrovaní filmu na odstraňovanie farby olej úplne dosiahne kvalifikovaný index, čím ušetrí náklady na výmenu oleja približne 400 000 RMB.

Záver

 

V dôsledku dlhodobej vysokej teploty, vysokého tlaku a vysokej rýchlosti mazacieho systému veľkého agregátu sa zrýchľuje rýchlosť oxidácie oleja, zvyšuje sa index laku a zvyšuje sa obsah želatíny.Hromadenie mäkkých nečistôt v systéme veľkých jednotiek ovplyvňuje presnosť systému regulácie otáčok a normálnu prevádzku jednotky, čo môže ľahko viesť k výkyvom jednotky alebo dokonca k neplánovanému odstaveniu jednotky.Lepidlo laku nanesené na povrchu puzdra hriadeľa tiež spôsobí zvýšenie teploty puzdra hriadeľa a priľnavosť laku a pevných častíc tiež zhorší opotrebovanie zariadenia.Jednotka na odstraňovanie laku WVD môže neustále zlepšovať kvalitu mazacieho oleja jednotky, zabezpečiť stabilnú prevádzku veľkých jednotiek s dlhým cyklom, predĺžiť servisný cyklus mazacieho oleja, zlepšiť prevádzkové prostredie systému, znížiť obstarávacie náklady na mazací olej.

 


Čas odoslania: 02. december 2023
WhatsApp online chat!