head_banner

Иновативно приложение на технология за премахване на лакове в газов турбинен генератор sola

Иновативно приложение

 

Резюме: Анализирайте причините за колебанията на температурата на лагерната втулка на генератора с газова турбина с двойно гориво, предложете конкретни решения, овладейте рисковите точки и превантивните мерки при работа.

Преглед на оборудването

BZ 25-1 / S нефтено поле (централно Бохайско море) на CNOOC (China) Co., LTD.Tianjin Branch (FPSO) е оборудван с четири двугоривни газови турбини TITAN130, произведени от SOLAR.Турбинният генераторен комплект включва газотурбинен двигател, устройство за забавяне на скоростта, генератор, контролен панел, арматурно табло, обща основа, звукоизолиращо покритие и спомагателна система и т.н. Когато уредът използва различно гориво, размерът на неговата носеща способност също е различен. (Вж. Разрез на фигура 1)

Нетната изходна мощност на турбината е 13500kW и скоростта е 11220rpm, а номиналната изходна мощност на конфигурирания генератор е 12500kW при 40 ℃ условия на околната среда.Напрежението на генератора е 6300 V, 50 Hz, 3 ph, факторът на мощността е 0,8 PF;модулът има наклонен опорен лагер за опорен лагер, лагер с диаметър на вала, а редукторът има планетарна предавка степен 3.Всяка точка на смазване на лагера приема режима на принудително смазване на централизирано подаване на масло. (Вижте Таблица 1, 2, 3 и 4 за специфични технически параметри на уреда)

Четири двугоривни газови турбини TITAN130 могат да захранват цялото нефтено поле и има четири устройства за възстановяване на отпадната топлина.Топлинното масло се нагрява от димния газ с висока температура, генериран от турбината.Стабилната и безопасна работа на четирите двугоривни газови турбини TITAN130 е от решаващо значение.

Таблица 1: Технически параметри на газотурбинния генератор

производители

Sola Corporation, САЩ (SOLAR)

номер на устройството

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

ISO мощност

13500kW

Размер на единица

1414832123948 (mm) (дължина, ширина и височина),

С изключение на височината на входната / изпускателната тръба

Общо тегло на единичната шейна

12T

Видове гориво

С гняв и дизел

начин за инсталиране

Триточкова опора на GIMBAL

Таблица 2: Технически параметри на газова турбина на газотурбинен генератор

производители

Sola Corporation, САЩ (SOLAR)

модел

ТИТАН 130

Тип

Едноосов / аксиален / промишлен тип

Компресорна форма

тип аксиален поток

Компресорна серия

Ниво 14

коефициент на намаляване

17:1

Скорост на компресора

11220 об./мин

Поток на сгъстен газ

48 кг/сек (90,6 фунта/сек)

Серия газови турбини

Ниво 3

Скорост на газовата турбина

11220р/мин

Тип горивна камера

Тип пръстен тръба

Режим на запалване

искрово запалване

Номер на горивната дюза

21

тип лагер

опорен лагер

стартов режим

Двигателят за преобразуване на честотата се стартира

Таблица 3: Технически параметри на скоростната кутия за забавяне на газотурбинния генератор

производители

СИГНАЛНИ ЗАБЕЛЕЖКИ

Тип

Високоскоростна планетарна предавка ниво 3

Основна изходна скорост

1500р/мин

Таблица 4: Технически параметри на главния генератор на газотурбинния генераторен агрегат

производители

US Ideal Electric Company

модел

SAB

производствен номер

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

номинална мощност

12000kW

измерена скорост

1500 об./мин

номинално напрежение

6300kV

честота

50Hz

фактор на мощността

0,8

Фабрична година

2004 г

 

Иновативно приложение

Има проблеми с устройството

През април 2018 г. беше установено, че температурата на лагерната втулка на четири модула се колебае и някои температурни точки не могат да се върнат към първоначалната работна стойност след повишаване на температурата.Един турбинен лагер (лагерна втулка) достигна температура от 108 ℃ и показа възходяща тенденция, докато другите три блока също показаха възходяща тенденция.

Анализ на причините и мерки за лечение

3.1 причина за повишаване на температурата на лагерната втулка

3.1.1 Смазочното масло, използвано в този уред, е CASTROL PERFECTO X32, което е минерално масло.Когато температурата е висока, смазочното масло лесно се окислява, а продуктите от окислението се събират на повърхността на буш, за да образуват лак.Чрез откриване на индекса на течащото масло на уреда се установява, че индексът на склонност към лакиране е висок и степента на замърсяване също е висока (виж таблица 5).Индексът на склонност на лака е висок, което може да причини образуване на закрепване и натрупване върху лагерната втулка, като по този начин намалява празнината на масления филм, увеличава триенето и води до лошо разсейване на топлината на лагерната втулка, повишаване на аксиалната температура и ускоряване на окисляването на маслото.В същото време, поради високото замърсяване в маслото, лакът ще се придържа към други замърсени частици, образувайки смилащ ефект и влошавайки износването на оборудването. (Вижте Фиг. 3 Схема на смазване на модула)

Таблица 5 Резултати от теста и анализа на смазочното масло преди инсталиране на филтъра за лаково масло

Индексът на лака

дата

04.04.2018 г

2018.06

07.07.2018 г

2018.12

главен двигател А

29.5

31.5

32

32.5

главен двигател Б

36.3

40.5

42

43

главен двигател C

40.5

46.8

42.6

45

главен двигател D

31.1

35

35.5

36

Иновативно приложение2

Фигура 2 Диаграма на тенденциите на индекса на лак преди пречистване на единичен плъзгащ се лак

Иновативно приложение3

Фигура 3 Схема на смазване на модула

За да се анализира причината за повишаване на температурата на лагерната втулка, може да се окаже, че лакът се произвежда в смазочното масло на модула и накрая лакът се концентрира върху лагерната втулка, което води до температурни колебания и повишаване на лагерната втулка.

3.1.2Причини за лак

* Минералното смазочно масло се състои главно от въглеводороди, които са относително стабилни при стайна температура и ниска температура.Но ако в случай на висока температура, някои (дори ако броят им е много малък) въглеводородни молекули ще претърпят реакция на окисление, други въглеводородни молекули също ще последват верижната реакция, което е характеристиката на въглеводородната верижна реакция;

* Смазочното масло образува разтворим лак в областта на висока температура и високо налягане.В процеса на протичане на маслото от зоната с висока температура към зоната с ниска температура, понижаването на температурата води до намаляване на разтворимостта и частиците на лака се утаяват от смазочното масло и започват да се отлагат;

* Получава се отлагане на лака.След образуването на лакови частици, утайката започва да се кондензира и формирането на утайката ще бъде за предпочитане отложено върху горещата метална повърхност, което води до бързо покачване на температурата на храста, обратното температура на маслото също бавно ще се повиши;

* Температурни колебания, които могат да бъдат причинени от други фактори на околната среда или проблеми с повреда на уреда.

3.2 Мерки за решаване на проблема с повишаването на температурата на лагерната втулка

3.2.1 Повишете налягането на смазочното масло от 0,23 Mpa до 0,245 Mpa, за да подобрите ефективността на топлопреноса на смазването и да облекчите тенденцията на бавно нарастване на температурата на лагерната втулка.

3.2.2 Сменете плъзгащия се охладител на маслото с ниска ефективност на топлопредаване при стареене с нов домашен охладител с директно задвижване и температурата на захранване на плъзгащото масло е стабилна от 60 ℃ до около 50 ℃ за дълго време.

3.2.3 Принцип на работа на технологията за електростатична адсорбция — отстраняване на утаения лак (вижте фигура 4)

Електростатичното пречистване е използването на кръгово високоволтово статично поле, кара частиците на петрола да показват съответно положително и отрицателно електричество, положителни и отрицателни електрически частици под действието на отрицателна и положителна посока на електрода, неутрални частици, притиснати от заредени частици, текат, накрая всички частици адсорбция върху колектора, напълно премахване на замърсителите в маслото, с електростатичен поток от маслени частици, резервоара, стената на тръбата и компонентите на калта върху всички примеси, адсорбция на оксидна ерозия, активното премахване на повърхността на системата, адхезивна кал и адхезивна мръсотия , играят ролята на почистваща система.

Иновативно приложение4

Фигура 4. Схематична илюстрация на технологията за електростатична адсорбция

3.2.4 Принцип на работа на технологията за адсорбция на йонна смола —— Отстранете разтворения лак

Йонообменната смола DICR ™ може да отстрани разтворимите замърсители в турбинното масло, осигурявайки намаляване на MPC показателите, тъй като повечето от турбините са разтворими по време на работа и само наситени тези продукти ще образуват утаяване, електростатичното оборудване не може да отстрани тези странични продукти в разтвореното състояние.

Комбинацията от електростатична адсорбция и технология на смола може не само ефективно да отстрани суспендирания лак, но и да премахне разтворения лаков продукт.

Иновативно приложение5Фигура 5 Схематична диаграма на технологията за адсорбция на йонна смола

3.3 Ефект от премахване на лака

На 14 декември 2019 г. беше монтиран и работещ лаков маслен филтър WVD модел.При цялостната мярка за подмяна на масления охладител на газовата турбина на 20 август 2020 г. температурата на турбинния лагер (втулка) намаля от 108 ℃ до около 90 ℃ (вижте Фигура 6 температурна тенденция на задния пречистващ лагер (втулка)).Цветът на маслото е значително подобрен (Фигура 7 сравнение на масло преди и след пречистване).Чрез анализа и външните данни от теста индексът на тенденцията на масления лак беше намален от 42,4 на 4,5, нивото на замърсяване беше намалено от NAS 9 на 6, а индексът на киселинна стойност беше намален от 0,17 на 0,07. (Вижте Таблица 6 Тест и резултати от анализ на масло след филтър филтър)

Иновативно приложение6

Фигура 6 Температурна тенденция на пречистен заден лагер (лагерна втулка)

Таблица 6 Резултати от тестове и анализи на масло след филтърен филтър

Индексът на лака

дата

20/1

20/4

20/7

20/10

21/1

21/4

21/8

главен двигател А

19.5

11.5

9.6

10

7.8

8

7.6

главен двигател Б

16.3

13.5

11.2

12.7

8.5

8.7

8.5

главен двигател C

20.5

16.8

12.6

10.8

11.5

10.3

8.3

главен двигател D

21.1

18.3

15.5

9.5

10.4

6.7

7.8

Иновативно приложение7

Фигура 7 Сравнение на цвета на маслото преди и след пречистване

Генерираните икономически ползи

Чрез инсталирането и експлоатацията наУстройство за отстраняване на лак WVD, ефективно решаване на газовата турбина повишаването на температурата на аксиалния лагер, избягване на тежките щети, причинени от повреда на лагера и загуба на въртящи се уплътнителни части, причинени от резервни части, намаляване на загубата на лагери за поддръжка с 5 милиона RMB по-горе и времето за поддръжка на координация е дълго, липса на резервна единица на производствената площадка, причинява сериозно въздействие върху безопасното и стабилно производство.

Устройството трябва да напълни 20 барела петрол на единица.След филтриране на филма за отстраняване на боята, маслото напълно достига квалифицирания индекс, спестявайки разходите за смяна на маслото от около 400 000 RMB.

Заключение

 

Поради дългосрочната висока температура, високо налягане и висока скорост на системата за смазване на голям агрегат, скоростта на окисление на маслото се ускорява, индексът на лак се увеличава и съдържанието на желатин се увеличава.Натрупването на меки примеси в системата на големия блок влияе върху точността на системата за регулиране на скоростта и нормалната работа на модула, което лесно може да доведе до колебание на модула или дори непланирано изключване.Лаковото лепило, отложено върху повърхността на втулката на вала, също ще доведе до повишаване на температурата на втулката на вала, а адхезията на лака и твърдите частици също ще влоши износването на оборудването.Устройството за премахване на лак WVD може непрекъснато да подобрява качеството на смазочното масло на уреда, да гарантира стабилна работа на големи модули с дълъг цикъл, да удължи цикъла на обслужване на смазочното масло, да подобри работната среда на системата, да намали разходите за закупуване на смазочно масло.

 


Време на публикуване: 2 декември 2023 г
Онлайн чат WhatsApp!