head_banner

Inovativna primjena tehnologije uklanjanja laka u sola generatoru plinskih turbina

Inovativna aplikacija

 

Sažetak: Analizirati uzroke fluktuacije temperature čaure ležaja gasnoturbinskog generatora sa dvostrukim gorivom, predložiti konkretna rješenja, savladati tačke rizika i preventivne mjere u radu.

Pregled opreme

BZ 25-1 / S Naftno polje (središnje Bohajsko more) kompanije CNOOC (China) Co., LTD.Ogranak Tianjin (FPSO) opremljen je sa četiri TITAN130 gasnoturbinska agregata sa dva goriva koje proizvodi SOLAR.Turbogeneratorski set uključuje gasnoturbinski motor, uređaj za usporavanje, generator, kontrolnu tablu, instrument tablu, zajedničku bazu, zvučno izolacioni poklopac i pomoćni sistem, itd. Kada jedinica koristi različito gorivo, njegova nosivost je takođe različita. (Vidi Dio slike 1)

Neto izlazna snaga turbine je 13500kW i brzina je 11220rpm, a nazivna izlazna snaga konfigurisanog generatora je 12500 kW pod uslovima okoline od 40℃.Napon generatora je 6300 V, 50 Hz, 3 ph, faktor snage 0,8 PF;jedinica ima kosi jastučni ležaj za potisni ležaj, ležaj prečnika osovine, a reduktor ima planetarni zupčanik Grade 3.Svaka tačka podmazivanja ležajeva prihvata način prisilnog podmazivanja centralizovanog snabdevanja uljem. (Pogledajte tabelu 1,2,3 i 4 za specifične tehničke parametre jedinice)

Četiri TITAN130 generatora plinskih turbina s dva goriva mogu napajati cijelo naftno polje, a postoje i četiri uređaja za povrat otpadne topline.Ulje toplotnog medija zagrijava se visokotemperaturnim dimnim plinom koji stvara turbina.Stabilan i bezbedan rad četiri TITAN130 gasna turbinska agregata sa dva goriva je od ključnog značaja.

Tabela 1: Tehnički parametri gasnoturbinskog generatorskog agregata

proizvođači

Sola Corporation, SAD (SOLAR)

broj uređaja

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

ISO snaga

13500kW

Veličina jedinice

1414832123948 (mm) (dužina, širina i visina),

Isključujući visinu ulazne/ispušne cijevi

Ukupna težina jedinice sanjki

12T

Vrste goriva

Sa ljutnjom i dizelom

način instaliranja

GIMBAL podrška u tri tačke

Tabela 2: Tehnički parametri gasne turbine gasnoturbinskog generatorskog agregata

proizvođači

Sola Corporation, SAD (SOLAR)

model

TITAN 130

tip

Jednoosni / aksijalni / industrijski tip

Forma kompresora

aksijalnog tipa

Serija kompresora

Nivo 14

omjer smanjenja

17:1

Brzina kompresora

11220 o/min

Protok komprimovanog gasa

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

Serija gasnih turbina

Nivo 3

Brzina gasne turbine

11220r/min

Tip komore za sagorevanje

Tip prstenaste cijevi

Način paljenja

paljenje varnicom

Broj mlaznica za gorivo

21

tip ležaja

potisni ležaj

način pokretanja

Motor za konverziju frekvencije je pokrenut

Tabela 3: Tehnički parametri usporavanja reduktora gasnoturbinskog agregata

proizvođači

ALLEN GEARS

tip

Planetarni zupčanik 3. nivoa velike brzine

Glavna izlazna brzina

1500r/min

Tabela 4: Tehnički parametri glavnog generatora gasnoturbinskog generatorskog agregata

proizvođači

Američka Ideal Electric Company

model

SAB

proizvodni br

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

nazivna snaga

12000kW

nazivna brzina

1500rpm

nazivni napon

6300kV

frekvencija

50Hz

faktor snage

0.8

Godina fabrike

2004

 

Inovativna aplikacija

Postoje problemi sa jedinicom

U aprilu 2018. godine ustanovljeno je da je temperatura čaure ležaja četiri jedinice oscilirala, te se neke temperaturne točke nisu mogle vratiti na prvobitnu radnu vrijednost nakon povećanja temperature.Jedan ležaj turbine (čaura ležaja) dostigao je temperaturu od 108℃ i pokazao uzlazni trend, dok su ostala tri bloka također pokazala uzlazni trend.

Analiza uzroka i mjere liječenja

3.1 uzrok porasta temperature čaure ležaja

3.1.1 Ulje za podmazivanje koje se koristi u ovoj jedinici je CASTROL PERFECTO X32, što je mineralno ulje.Kada je temperatura visoka, ulje za podmazivanje lako se oksidira, a proizvodi oksidacije se skupljaju na površini grmlja i formiraju lak.Detektiranjem indeksa pogonskog ulja agregata utvrđuje se da je visok indeks sklonosti lakiranju, a visok je i stepen zagađenja (vidi tabelu 5).Indeks sklonosti lakiranja je visok, što može uzrokovati stvaranje vezivanja i nakupljanja na čauri ležaja, čime se smanjuje zazor uljnog filma, povećava trenje i dovodi do slabog odvođenja topline čaure ležaja, podizanja aksijalnog temperatura i ubrzanje oksidacije ulja.Istovremeno, zbog visokog zagađenja u ulju, lak će se zalijepiti za druge kontaminirane čestice, stvarajući efekat brušenja i pogoršavajući habanje opreme. (Vidi sliku 3 Dijagram toka podmazivanja jedinice)

Tabela 5 Rezultati ispitivanja i analize mazivog ulja prije ugradnje filtera ulja za lakiranje

Indeks laka

datum

2018.04

2018.06

2018.07

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

Inovativna aplikacija2

Slika 2 Trend dijagram indeksa laka prije prečišćavanja jediničnog kliznog laka

Inovativna aplikacija3

Slika 3 Dijagram toka podmazivanja jedinice

Za analizu uzroka porasta temperature čaure ležaja, može biti da se lak proizvodi u ulju za podmazivanje jedinice, a lak se konačno koncentrira na čahuru ležaja, što rezultira kolebanjem temperature i porastom čaure ležaja.

3.1.2Uzroci lakiranja

* Mineralno ulje za podmazivanje uglavnom se sastoji od ugljovodonika, koji su relativno stabilni na sobnoj i niskoj temperaturi.Ali ako će u slučaju visoke temperature neki (čak i ako je broj vrlo mali) molekuli ugljikovodika proći reakciju oksidacije, drugi molekuli ugljikovodika će također pratiti lančanu reakciju, što je karakteristika lančane reakcije ugljikovodika;

* Ulje za podmazivanje stvara rastvorljiv lak u oblasti visoke temperature i visokog pritiska.U procesu strujanja ulja iz područja visoke temperature u područje niske temperature, smanjenje temperature dovodi do smanjenja rastvorljivosti, a čestice laka se talože iz ulja za podmazivanje i počinju taložiti;

* Dolazi do taloženja laka.Nakon formiranja čestica laka, sediment se počinje kondenzirati i formirati sediment će se prvenstveno taložiti na vruću metalnu površinu, što rezultira brzim porastom temperature grma natrag temperatura ulja će također polako rasti;

* Temperaturne fluktuacije koje mogu biti uzrokovane drugim faktorima okoline ili problemima s greškom jedinice.

3.2 Mjere za rješavanje problema povećanja temperature čaure ležaja

3.2.1 Povećajte pritisak ulja za podmazivanje sa 0,23 Mpa na 0,245 Mpa da biste poboljšali efikasnost prenosa toplote podmazivanja i ublažili trend sporog porasta temperature čaure ležaja.

3.2.2 Zamijenite hladnjak kliznog ulja sa niskom efikasnošću prijenosa topline starenja novim domaćim hladnjakom s direktnim pogonom, a temperatura dovoda kliznog ulja je stabilna od 60℃ do oko 50℃ dugo vremena.

3.2.3 Princip rada tehnologije elektrostatičke adsorpcije —— uklanjanje istaloženog laka (vidi sliku 4)

Elektrostatičko pročišćavanje je upotreba kružnog visokonaponskog statičkog polja, čini da čestice zagađenja ulja pokazuju pozitivne i negativne električne čestice, pozitivne i negativne električne čestice pod djelovanjem smjera negativne i pozitivne elektrode, neutralne čestice stisnute protokom nabijenih čestica, na kraju sve čestice adsorpcija na kolektoru, potpuno uklanjanje zagađivača u ulju, sa elektrostatičkim protokom čestica ulja, rezervoar, zid cijevi i komponente isplake na sve nečistoće, adsorpcija oksidne erozije van, aktivno uklanjanje s površine sistema ljepljivog blata i ljepljive prljavštine , igraju ulogu sistema za čišćenje.

Inovativna aplikacija4

Slika 4. Šematski prikaz tehnologije elektrostatičke adsorpcije

3.2.4 Princip rada tehnologije adsorpcije jonske smole —— Uklonite otopljeni lak

Smola za izmjenjivanje jona DICR™ može ukloniti rastvorljive zagađivače u turbinskom ulju, osiguravajući smanjenje MPC indikatora, jer je većina turbina rastvorljiva tokom rada, a samo zasićeni ovi proizvodi će formirati precipitaciju, elektrostatička oprema ne može ukloniti ove nusproizvode u rastvorenom stanju.

Kombinacija elektrostatičke adsorpcije i tehnologije smole ne samo da može efikasno ukloniti suspendirani lak, već i ukloniti otopljeni lak.

Inovativna aplikacija5Slika 5 Šematski dijagram tehnologije adsorpcije jonske smole

3.3 Učinak skidanja laka

14.12.2019., ugrađen je i pušten u rad filter za ulje WVD model lak.U okviru sveobuhvatne mjere zamjene hladnjaka ulja gasne turbine 20. avgusta 2020. godine, temperatura ležaja (čaura) turbine je smanjena sa 108℃ na oko 90℃ (vidi sliku 6 temperaturni trend zadnjeg ležaja za prečišćavanje (čaura)).Boja ulja je značajno poboljšana (slika 7 poređenje ulja prije i poslije prečišćavanja).Analizom i podacima eksternih testova, indeks tendencije uljnog laka smanjen je sa 42,4 na 4,5, nivo zagađenja je smanjen sa NAS 9 na 6, a indeks kiselinske vrijednosti smanjen je sa 0,17 na 0,07 (vidi tabelu 6 Test i rezultati analize ulja nakon filtera filtera)

Inovativna aplikacija6

Slika 6 Trend temperature pročišćenog stražnjeg ležaja (čaura ležaja)

Tabela 6 Rezultati ispitivanja i analize ulja nakon filtera

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

Inovativna aplikacija7

Slika 7. Poređenje boje ulja prije i poslije prečišćavanja

Ostvarene ekonomske koristi

Kroz instalaciju i radJedinica za uklanjanje WVD laka, efikasno riješite plinsku turbinu s porastom temperature potisnog ležaja, izbjegnite tešku štetu uzrokovanu oštećenjem ležaja i gubitkom rotirajućih zaptivnih dijelova uzrokovanim rezervnim dijelovima, smanjite gubitak ležaja za održavanje za 5 milijuna RMB iznad, a vrijeme održavanja koordinacije je dugo, nema rezervne jedinice na proizvodnom mestu, izaziva ozbiljan uticaj na sigurnu i stabilnu proizvodnju.

Jedinica treba napuniti 20 barela nafte po jedinici.Nakon filtriranja filma za uklanjanje boje, ulje u potpunosti dostiže kvalificirani indeks, štedeći troškove zamjene ulja od oko 400.000 RMB.

Zaključak

 

Zbog dugotrajne visoke temperature, visokog pritiska i velike brzine sistema podmazivanja velikog agregata, brzina oksidacije ulja se ubrzava, indeks laka se povećava, a sadržaj želatine povećava.Akumulacija mekih nečistoća u sistemu velike jedinice utiče na tačnost sistema regulacije brzine i normalan rad jedinice, što lako može dovesti do fluktuacije jedinice ili čak do neplaniranog gašenja.Lak ljepilo taloženo na površini čahure vratila također će uzrokovati povećanje temperature čahure osovine, a prianjanje laka i čvrstih čestica također će pogoršati habanje opreme.WVD jedinica za uklanjanje laka može kontinuirano poboljšati kvalitet ulja za podmazivanje jedinice, osigurati stabilan rad velikih jedinica u dugom ciklusu, produžiti servisni ciklus ulja za podmazivanje, poboljšati radno okruženje sistema, smanjiti troškove kupovine ulja za podmazivanje.

 


Vrijeme objave: Dec-02-2023
WhatsApp Online ćaskanje!