1 Преглед
Счупеният газов компресор и задвижващата парна турбина на отдела за производство на етилен 100Kt/a на Bora LyondellBasell Petrochemical Co., Ltd. са оборудвани с оборудване от японската Mitsubishi Heavy Industries.
Пиролизният газов компресор е трицилиндров петстепенен центробежен компресор с 16 работни колела с 6 смукателни порта и 5 изпускателни порта.Основните параметри на производителност са както следва;номиналната скорост е 4056r/min, номиналната мощност е 53567KW, налягането на изпускане на компресора е 3,908Mpa, температурата на изпускане е 77,5°C, а дебитът е 474521kg/h.Аксиалният лагер на задвижващата парна турбина на блока е аксиален лагер тип Kingsbury с 6 подложки.Тези лагери са оборудвани с 6 групи входове за смазочно масло за смазване и всяка група входове за масло има 4 3,0 mm и 5 A 1,5 mm входни отвора за масло, аксиалната хлабина между опорния лагер и опорната плоча е 0,46-0,56 mm.Приемете метода на принудително смазване на централизирано снабдяване с масло в станцията за смазочно масло.
Диаграмата на неговата ос е както следва:
2, Единичен проблем
От пускането на компресорния блок на 5 август 2020 г. температурата на опорния лагер TI31061B на парната турбина често се колебае и постепенно се повишава.Към 16:43 на 14 декември 2020 г. температурата на TI31061B достигна 118°C, което е само на 2 минути от алармената стойност.℃.
Фигура 1: Тенденция на температурата на опорния лагер на парната турбина TI31061B
3. Анализ на причините и мерки за лечение
3.1 Причини за температурни колебания на аксиален лагер на парна турбина TI31061B
След проверка и анализ на тенденцията на температурни колебания на аксиалния лагер на парната турбина TI31061B и изключване на проблемите с дисплея на инструмента на място, колебанията на процеса, износването на четките на парната турбина, колебанията на скоростта на оборудването и качеството на частите, основните причини за вала температурните колебания са:
3.1.1 Смазочното масло, използвано в този компресор, е SHELL TURBO T32, което е минерално масло.Когато температурата е висока, използваното смазочно масло се окислява и продуктите от окисляването се събират върху повърхността на лагерната втулка, за да образуват лак.Минералното смазочно масло се състои главно от въглеводороди, които са относително стабилни при стайна температура и ниска температура.Въпреки това, ако някои (дори много малък брой) въглеводородни молекули претърпят окислителни реакции при високи температури, други въглеводородни молекули също ще претърпят верижни реакции, което е характеристика на въглеводородните верижни реакции.
3.1.2 Когато смазочното масло се добави към оборудването, работното състояние става състояние на висока температура и високо налягане, така че този процес е придружен от ускоряване на реакцията на окисление.По време на работа на оборудването, тъй като аксиалният лагер на турбината е близо до парата със свръхвисоко налягане, топлината, генерирана от топлопроводимостта, е сравнително голяма.В същото време аксиалното изместване на компресора е било твърде голямо откакто е стартирано, достигайки 0,49 mm наведнъж, докато алармената стойност е ±0,5 mm.Аксиалната тяга на ротора на парната турбина е твърде голяма, така че степента на окисление на тази част на опорния лагер може да бъде два пъти по-висока от скоростта на окисляване на други части.В този процес продуктът на окисление ще съществува в разтворимо състояние и продуктът на окисление ще се утаи, когато се достигне наситеното състояние.
3.1.3 Разтворимият лак се утаява, за да образува неразтворим лак.Смазочното масло образува разтворим лак в областта на висока температура и високо налягане.Когато маслото тече от зоната с висока температура към зоната с ниска температура, температурата намалява и разтворимостта намалява, а частиците лак се отделят от смазочното масло и започват да се отлагат.
3.1.4 Получава се отлагане на лак.След образуването на лаковите частици те започват да се агломерират и образуват отлагания, които се отлагат предимно върху горещи метални повърхности.В същото време, тъй като температурата на опорния лагер е била висока от началото на работа, температурата на лагерната подложка тук се е повишила бързо, докато температурата на другите лагери се е променила бавно.
3.2 Решете проблема с повишаването на температурата на аксиалния лагер на парната турбина TI31061B
3.2.1 След установяване, че температурата на опорния лагер TI31061B се покачва бавно, температурата на смазочното масло се понижава от 40,5°C на 38°C, а налягането на смазочното масло се повишава от 0,15Mpa на 0,176Mpa, за да се улесни. бавното повишаване на температурата на лагерната втулка.
3.2.2 Роторът на парната турбина има 15 степени на работни колела, първите 12 степени на работните колела имат балансиращи отвори, а последните 3 етапа не са проектирани с балансиращи отвори.Маржът на аксиалната тяга, проектиран от Mitsubishi, е твърде малък, така че регулирайте извличането на парната турбина, за да регулирате аксиалната тяга.Както е показано на фигура 2 1279ZI31001C, изместването на вала на парната турбина е 0,44 mm.След консултация с производителя на компресора, изместването на вала е положително, което означава, че роторът се измества към страната на компресора спрямо оригиналния дизайн на ротора, така че е решено да се намали междинното извличане на въздух от 300T/h Намалете до 210T/h, увеличете натоварването от страната с ниско налягане на парната турбина, увеличете тягата от страната с високо налягане и намалете аксиалната тяга върху аксиалния лагер, като по този начин забавяте тенденцията на нарастване на температурата на аксиалния лагер.
Фигура 2 Връзка между изместването на вала на парната турбина и опорния лагер
3.2.3 На 23 ноември 2020 г. пробата от смазочното масло на модула беше изпратена до института за изпитване на Guangzhou Institute of Mechanical Science Co., Ltd. за тестване и анализ.Резултатите са показани на фигура 3. Резултатите от анализа установиха, че стойността на MPC е висока, което може да определи появата на окисляване на маслото.Лакът е една от причините за високата температура на опорния лагер TI31061B на парната турбина.Когато има лак в системата на смазочното масло, разтварянето и утаяването на частиците на лака в маслото е система с динамично равновесие поради ограничената способност на смазочното масло да разтваря частиците на лака.Когато достигне наситено състояние, лакът ще виси върху лагера или подложката на лагера, причинявайки колебания в температурата на подложката на лагера.Това е основна скрита опасност за безопасната работа.
Чрез проучване избрахме Kunshan Winsonda, която има по-добър ефект на използване и пазарна репутация, за производство на WVD електростатична адсорбция + адсорбция на смола, което е оборудване за отстраняване на композитен лак за премахване на лак.
лакът е продукт, образуван от разграждането на маслото, който съществува в маслото в разтворено или суспендирано състояние при определени химични условия и температура.Когато утайката превиши разтворимостта на смазочното масло, утайката ще се утаи и ще образува лак върху повърхността на компонента.
Пречиствателят на масло от серия WVD-II ефективно комбинира технология за електростатично адсорбционно пречистване и йонообменна технология, която може ефективно да премахне и предотврати разтворимите и неразтворимите утайки, генерирани по време на нормалната работа на парната турбина, така че лакът да не може да бъде произведен.
Целта на пречиствателите на масла от серията WVD-II е да премахнат причината за образуването на лак.Тази технология може да минимизира съдържанието на утайка за кратък период от време и да възстанови оригиналната смазочна система с голямо количество утайка/лак до оптимално работно състояние в рамките на няколко дни, като по този начин напълно решава проблема с бавното повишаване на температурата на тягата лагери причинени от лака .
Фигура 3 Резултати от теста и анализа преди инсталиране на модула за отстраняване на лак
Еднократно чисто масло: електростатична адсорбция за отстраняване на неразтворима утайка/лак Принцип: технологията за електростатична адсорбция премахва замърсителите, маслото е под действието на кръгово електростатично поле с високо напрежение, така че замърсените частици показват съответно положителни и отрицателни заряди , и под действието на трапецовидно електрическо поле Избутайте положително и отрицателно заредените частици да плуват съответно към отрицателните и положителните електроди, а неутралните частици се притискат и преместват от потока от заредени частици и накрая всички частици се адсорбират върху колектора за пълно отстраняване на замърсителите в маслото.
Вторично чисто масло: Адсорбция на йонообменна смола за отстраняване на разтворени колоиди Принцип: Технологията за адсорбция на заряда сама по себе си не може да разреши разтворения лак, докато йонната смола съдържа милиарди полярни места, които могат да абсорбират разтворим лак и потенциален лак, за да се гарантира, че продуктите от разграждането го правят не се натрупват в смазочното масло и могат да подобрят разтворимостта на смазочното масло, така че системата да е в оптимално работно състояние.
Фигура 5. Схематична диаграма на вторично чисто масло
3.3 Ефект от премахване на лак
Блокът за лакиране беше инсталиран и работеше на 14 декември 2020 г. и температурата на опорния лагер TI31061B на парната турбина спадна до около 92°C на 19 декември 2020 г. (както е показано на фигура 6).
Фиг.6 Температурна тенденция на аксиален лагер TI31061B на парна турбина
След повече от месец работа на уреда за отстраняване на лак, качеството на смазочното масло на уреда се подобри значително.Чрез откриването и анализа на изследователския институт Guangyan, индексът на склонност към лакиране на петролните продукти е намален от 10,2 на 6,2, а нивото на замърсяване е намалено от >12 на 7 степен, няма загуба на никакви добавки в смазочното масло (вижте Фигура 7 за резултатите от откриването и анализа след инсталиране на модула за отстраняване на лак).
Фиг.7 Резултати от тестове и анализи след инсталиране на модула
4 Генерирани икономически ползи
Чрез инсталирането и работата на блока за отстраняване на лак, проблемът с бавното повишаване на температурата на опорния лагер TI31061B на парната турбина, причинено от лака, е напълно решен и огромната загуба, причинена от спирането на компресорния блок за пиролизен газ, е напълно решен избегнати (най-малко 3 дни, загубата е най-малко 4 милиона RMB; подмяната на опорния лагер на парната турбина отнема 1 ден, загубата е 1 милион), и загубата на резервни части към въртящите се и уплътнителните части след температурата на аксиалния лагер се увеличава бавно (загубата е между 500 000 и 8 милиона юана).
Уредът беше пълен с общо 160 барела нефтопродукти и нефтопродуктите напълно достигнаха квалифицирания индекс след високопрецизното филтриране на уреда за отстраняване на лак, спестявайки 500 000 RMB разходи за подмяна на нефтопродукти.
5. Заключение
Поради дългосрочните условия на работа при висока температура, високо налягане и висока скорост в системата за смазване на големи агрегати, скоростта на окисление на маслото се ускорява и индексът на лак се увеличава.Скритата опасност от изгаряне на втулката в лагера за натискане осигурява дълготрайна стабилна работа на агрегата, което доказва ефективността на горните мерки.
Време на публикуване: 28 декември 2022 г