Povzetek: Analizirati vzroke za nihanje temperature ležajne puše plinskoturbinskega generatorja z dvojnim gorivom, predlagati specifične rešitve, obvladati točke tveganja in preventivne ukrepe pri obratovanju.
Pregled opreme
BZ 25-1 / S Naftno polje (osrednje Bohajsko morje) družbe CNOOC (China) Co., LTD.Podružnica Tianjin (FPSO) je opremljena s štirimi plinskoturbinskimi generatorji TITAN130 z dvojnim gorivom, ki jih proizvaja SOLAR.Komplet turbinskega generatorja vključuje plinskoturbinski motor, napravo za pojemke, generator, nadzorno ploščo, instrumentno ploščo, skupno podlago, zvočno izolacijski pokrov in pomožni sistem itd. Ko enota uporablja drugačno gorivo, je tudi velikost njene nosilnosti drugačna. (Glejte Del slike 1)
Neto izhodna moč turbine je 13500kW in hitrost 11220rpm, nazivna izhodna moč konfiguriranega generatorja pa je 12500kW pri okoljskih pogojih 40 ℃.Napetost generatorja je 6300 V, 50 Hz, 3 ph, faktor moči je 0,8 PF;enota ima nagnjeni oblazinjeni ležaj za potisni ležaj, ležaj premera gredi, reduktor pa ima planetno gonilo stopnje 3.Vsaka točka mazanja ležaja sprejme način prisilnega mazanja centralizirane oskrbe z oljem. (Glejte tabele 1, 2, 3 in 4 za specifične tehnične parametre enote)
Štirje plinski turbinski generatorji TITAN130 z dvojnim gorivom lahko napajajo celotno naftno polje, na voljo pa so tudi štiri naprave za rekuperacijo odpadne toplote.Olje toplotnega medija se segreva z visokotemperaturnimi dimnimi plini, ki jih ustvarja turbina.Stabilno in varno delovanje štirih dvogorivnih plinskoturbinskih generatorjev TITAN130 je ključnega pomena.
Tabela 1: Tehnični parametri plinskoturbinskega generatorskega agregata
proizvajalci | Sola Corporation, ZDA (SOLAR) |
številko naprave | FPSO-MA-GTG-001A/B/C/D |
ISO moč | 13500 kW |
Velikost enote | 1414832123948 (mm) (dolžina, širina in višina), Brez višine dovodne/izpušne cevi |
Skupna teža sani enote | 12T |
Vrste goriva | Z jezo in dizlom |
način namestitve | Tritočkovna podpora GIMBAL |
Tabela 2: Tehnični parametri plinske turbine generatorskega agregata plinske turbine
proizvajalci | Sola Corporation, ZDA (SOLAR) |
model | TITAN 130 |
vrsta | Enoosni / aksialni tok / industrijski tip |
Oblika kompresorja | tip aksialnega toka |
Serija kompresorjev | 14. stopnja |
redukcijsko razmerje | 17:1 |
Hitrost kompresorja | 11220 vrt/min |
Pretok stisnjenega plina | 48 kg/s (90,6 lb/s) |
Serija plinskih turbin | 3. stopnja |
Hitrost plinske turbine | 11220r/min |
Vrsta zgorevalne komore | Tip obročaste cevi |
Način vžiga | vžig na iskro |
Število šob za gorivo | 21 |
vrsta ležaja | potisni ležaj |
način zagona | Motor za pretvorbo frekvence se zažene |
Tabela 3: Tehnični parametri reduktorja za pojemke plinskoturbinskega generatorskega agregata
proizvajalci | INBRUSNI ZOBNIKI |
vrsta | Visokohitrostno planetno gonilo stopnje 3 |
Glavna izhodna hitrost | 1500r/min |
Tabela 4: Tehnični parametri glavnega generatorja plinskoturbinskega agregata
proizvajalci | Ameriško idealno električno podjetje |
model | SAB |
proizvodna št | 0HF08-L0590;0114L;0120L;0053L |
nazivna moč | 12000 kW |
nazivna hitrost | 1500 vrt./min |
nazivna napetost | 6300kV |
pogostost | 50Hz |
faktor moči | 0,8 |
Tovarniško leto | 2004 |
Obstajajo težave z enoto
Aprila 2018 je bilo ugotovljeno, da temperatura ležajne puše štirih enot niha in nekatere temperaturne točke se po zvišanju temperature niso mogle vrniti na prvotno delovno vrednost.En turbinski ležaj (ležajna puša) je dosegel temperaturo od 108 ℃ in je pokazal trend naraščanja, ostale tri enote pa so prav tako pokazale trend naraščanja.
Analiza vzrokov in ukrepi zdravljenja
3.1 razlog za povišanje temperature ležajne puše
3.1.1 Mazalno olje, uporabljeno v tej napravi, je CASTROL PERFECTO X32, ki je mineralno olje.Ko je temperatura visoka, je mazalno olje enostavno oksidirati, produkti oksidacije pa se zberejo na površini grmovja in tvorijo lak.Z zaznavanjem indeksa tekočega olja enote se ugotovi, da je indeks nagnjenosti k lakiranju visok, stopnja onesnaženosti pa je prav tako visoka (glej tabelo 5).Indeks nagnjenosti laka je visok, kar lahko povzroči nastanek pritrditve in kopičenja na ležajni puši, s čimer se zmanjša vrzel oljnega filma, poveča trenje in povzroči slabo odvajanje toplote ležajne puše, dvig aksialne temperaturo in pospešitev oksidacije olja.Hkrati se bo zaradi visoke onesnaženosti v olju lak oprijel drugih onesnaženih delcev, kar bo povzročilo učinek brušenja in poslabšalo obrabo opreme. (Glejte sliko 3 Diagram poteka mazanja enote)
Tabela 5 Test in analiza mazalnega olja pred namestitvijo filtra lakiranega olja
Indeks laka | ||||
datum | 04. 2018 | 2018.06 | 07. 2018 | 2018.12 |
glavni motor A | 29.5 | 31.5 | 32 | 32.5 |
glavni motor B | 36.3 | 40.5 | 42 | 43 |
glavni motor C | 40.5 | 46.8 | 42.6 | 45 |
glavni motor D | 31.1 | 35 | 35.5 | 36 |
Slika 2 Diagram trenda indeksa laka pred čiščenjem enotnega drsnega laka
Slika 3 Diagram poteka mazanja enote
Za analizo vzroka dviga temperature ležajne puše lahko pride do tega, da se lak proizvaja v mazalnem olju enote in se končno koncentrira na ležajni puši, kar povzroči nihanje temperature in dvig ležajne puše.
3.1.2Vzroki za lak
* Mineralno mazalno olje je v glavnem sestavljeno iz ogljikovodikov, ki so relativno stabilni pri sobni temperaturi in nizki temperaturi.Če pa bodo v primeru visoke temperature nekatere (tudi če je število zelo majhne) molekule ogljikovodikov podvržene oksidacijski reakciji, bodo tudi druge molekule ogljikovodikov sledile verižni reakciji, kar je značilnost verižne reakcije ogljikovodikov;
* Mazalno olje tvori topen lak v območju visoke temperature in visokega tlaka.V procesu pretakanja olja iz območja visoke temperature v območje nizke temperature znižanje temperature povzroči zmanjšanje topnosti, delci laka pa se izločijo iz mazalnega olja in se začnejo odlagati;
* Pride do odlaganja laka.Po nastanku delcev laka se usedlina začne kondenzirati in tvori usedlino, ki bo prednostno odložena na vročo kovinsko površino, zaradi česar se temperatura grma hitro dvigne, temperatura olja se bo počasi dvignila;
* Temperaturna nihanja, ki jih lahko povzročijo drugi okoljski dejavniki ali napake enote.
3.2 Ukrepi za rešitev problema povišane temperature ležajne puše
3.2.1 Zvišajte tlak mazalnega olja z 0,23 Mpa na 0,245 Mpa, da izboljšate učinkovitost prenosa toplote mazanja in ublažite počasen naraščajoči trend temperature ležajne puše.
3.2.2 Zamenjajte drsni hladilnik olja z nizko učinkovitostjo prenosa toplote pri staranju z novim hišnim hladilnikom z neposrednim pogonom, temperatura dovoda drsnega olja pa je dolgo časa stabilna od 60 ℃ do približno 50 ℃.
3.2.3 Načelo delovanja tehnologije elektrostatične adsorpcije —— odstranitev oborjenega laka (glej sliko 4)
Elektrostatično čiščenje je uporaba krožnega visokonapetostnega statičnega polja, zaradi česar delci onesnaženega olja pokažejo pozitiven oziroma negativen električni učinek, pozitivni in negativni električni delci pod vplivom negativne in pozitivne smeri elektrode, nevtralni delci, ki jih stisnejo nabiti delci, tečejo, končno vsi delci adsorpcija na zbiralniku, popolnoma odstrani onesnaževala v olju, z elektrostatičnim pretokom oljnih delcev, rezervoarjem, steno cevi in komponentami blata na vseh nečistočah, adsorpcija oksidne erozije ven, aktivno odstrani s površine sistema lepljivo blato in lepilno umazanijo , igrajo vlogo čistilnega sistema.
Slika 4. Shematski prikaz tehnologije elektrostatične adsorpcije
3.2.4 Načelo delovanja tehnologije adsorpcije ionske smole —— Odstranite raztopljeni lak
Ionska izmenjevalna smola DICR ™ lahko odstrani topne onesnaževalce v turbinskem olju, kar zagotavlja zmanjšanje kazalnikov MPC, ker je večina turbin med delovanjem topnih in le nasičeni ti produkti tvorijo padavine, elektrostatična oprema ne more odstraniti teh stranskih produktov v raztopljeno stanje.
Kombinacija elektrostatične adsorpcije in tehnologije smole ne more le učinkovito odstraniti suspendiranega laka, ampak tudi odstraniti raztopljeni lak.
Slika 5 Shematski diagram tehnologije adsorpcije ionske smole
3.3 Učinek odstranjevanja laka
14. decembra 2019 je bil nameščen in delujoč lakirani oljni filter modela WVD.V okviru obsežnega ukrepa zamenjave hladilnika olja plinske turbine 20. avgusta 2020 se je temperatura ležaja turbine (puša) znižala s 108 ℃ na približno 90 ℃ (glejte sliko 6 temperaturni trend zadnjega čistilnega ležaja (puša)).Barva olja se znatno izboljša (Slika 7 primerjava olja pred in po čiščenju).Z analizo in zunanjimi preskusnimi podatki se je indeks tendence oljnega laka zmanjšal s 42,4 na 4,5, stopnja onesnaženosti se je zmanjšala z NAS 9 na 6, indeks kislinske vrednosti pa z 0,17 na 0,07. (Glej tabelo 6 Test in rezultati analize olja po filtru filtra)
Slika 6 Trend temperature prečiščenega zadnjega ležaja (ležajna puša)
Tabela 6 Rezultati preskusa in analize olja za filtrskim filtrom
Indeks laka | |||||||
datum | 20/1 | 20/4 | 20/7 | 20/10 | 21/1 | 21/4 | 21/8 |
glavni motor A | 19.5 | 11.5 | 9.6 | 10 | 7.8 | 8 | 7.6 |
glavni motor B | 16.3 | 13.5 | 11.2 | 12.7 | 8.5 | 8.7 | 8.5 |
glavni motor C | 20.5 | 16.8 | 12.6 | 10.8 | 11.5 | 10.3 | 8.3 |
glavni motor D | 21.1 | 18.3 | 15.5 | 9.5 | 10.4 | 6.7 | 7.8 |
Slika 7 Primerjava barve olja pred in po čiščenju
Ustvarjene gospodarske koristi
Z namestitvijo in delovanjemWVD enota za odstranjevanje laka, učinkovito rešiti dvig temperature potisnega ležaja plinske turbine, se izogniti težki škodi, ki jo povzroči poškodba ležaja in izguba vrtljivih tesnilnih delov, ki jo povzročijo rezervni deli, zmanjšati izgubo ležaja pri vzdrževanju za 5 milijonov RMB zgoraj, čas vzdrževanja koordinacije pa je dolg, brez rezervne enote na mestu proizvodnje, resno vpliva na varno in stabilno proizvodnjo.
Enota mora napolniti 20 sodov nafte/enoto.Po filtriranju filma za odstranjevanje barve olje v celoti doseže kvalificirani indeks, kar prihrani stroške zamenjave olja v višini približno 400.000 RMB.
Zaključek
Zaradi dolgotrajne visoke temperature, visokega tlaka in visoke hitrosti mazalnega sistema velike enote se pospeši hitrost oksidacije olja, poveča se indeks laka in poveča vsebnost želatine.Kopičenje mehkih nečistoč v sistemu velike enote vpliva na natančnost sistema za regulacijo hitrosti in normalno delovanje enote, kar lahko privede do nihanja enote ali celo nenačrtovane zaustavitve.Lepilo za lak, ki se nanese na površino puše gredi, bo prav tako povzročilo povišanje temperature puše gredi, oprijem laka in trdnih delcev pa bo prav tako poslabšal obrabo opreme.Enota za odstranjevanje laka WVD lahko nenehno izboljšuje kakovost mazalnega olja enote, zagotavlja dolgotrajno stabilno delovanje velikih enot, podaljša servisni cikel mazalnega olja, izboljša delovno okolje sistema, zmanjša nabavne stroške mazalnega olja.
Čas objave: 2. december 2023