head_banner

Інноваційне застосування технології видалення лаку в газотурбінному генераторі Sola

Інноваційний додаток

 

Анотація: Проаналізуйте причини коливання температури втулки підшипника двопаливного газотурбінного генератора, запропонуйте конкретні рішення, опануйте точки ризику та запобіжні заходи експлуатації.

Огляд обладнання

BZ 25-1 / S Нафтове родовище (центральне Бохайське море) CNOOC (China) Co., LTD.Тяньцзінська філія (FPSO) оснащена чотирма двопаливними газотурбінними генераторними установками TITAN130 виробництва SOLAR.Турбогенераторна установка включає газотурбінний двигун, пристрій уповільнювача, генератор, панель керування, приладову панель, загальну основу, звукоізоляційну кришку та допоміжну систему тощо. Коли агрегат використовує інше паливо, розмір його несучої здатності також відрізняється. (Див. Частина малюнка 1)

Чиста вихідна потужність турбіни становить 13500 кВт і швидкість 11220 об/хв, а номінальна вихідна потужність налаштованого генератора становить 12500 кВт за умов навколишнього середовища 40 ℃.Напруга генератора 6300 В, 50 Гц, 3 ф, коефіцієнт потужності 0,8 ПФ;блок має похилу подушкову опору для опорного підшипника, підшипник діаметра вала, а редуктор має планетарну передачу Grade 3.Кожна точка змащування підшипників приймає режим примусової змащення централізованої подачі масла. (Технічні параметри агрегату див. у таблиці 1, 2, 3 і 4)

Чотири двопаливні газотурбінні генератори TITAN130 можуть живити все нафтове родовище, а також є чотири пристрої для утилізації відпрацьованого тепла.Теплоносій масло нагрівається високотемпературним димовим газом, що утворюється турбіною.Стабільна та безпечна робота чотирьох двопаливних газотурбінних генераторних установок TITAN130 має вирішальне значення.

Таблиця 1: Технічні параметри газотурбогенераторної установки

виробників

Корпорація Sola, США (SOLAR)

номер пристрою

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

Потужність ISO

13500 кВт

Розмір одиниці

1414832123948 (мм) (довжина, ширина і висота),

Без урахування висоти впускної/витяжної труби

Загальна вага одиниці санчат

12T

Види палива

З гнівом і дизелем

спосіб встановлення

Триточкова опора GIMBAL

Таблиця 2: Технічні параметри газової турбіни газотурбогенераторної установки

виробників

Корпорація Sola, США (SOLAR)

модель

ТИТАН 130

типу

Одноосьовий / аксіально-проточний / промислового типу

Компресорна форма

аксіально-проточний тип

Серія компресорів

Рівень 14

коефіцієнт зменшення

17:1

Швидкість компресора

11220 об/хв

Потік стисненого газу

48 кг/с (90,6 фунтів/с)

Газотурбінні серії

Рівень 3

Швидкість газової турбіни

11220р/хв

Тип камери згоряння

Кільцевий трубчастий тип

Режим запалювання

іскрове запалювання

Номер паливної форсунки

21

тип підшипника

опорний підшипник

режим запуску

Двигун перетворювача частоти запускається

Таблиця 3: Технічні параметри редуктора уповільнення газотурбогенераторної установки

виробників

Шестерні шестигранні

типу

Високошвидкісна планетарна передача рівня 3

Основна вихідна швидкість

1500р/хв

Таблиця 4: Технічні параметри головного генератора ГТУ

виробників

Ідеальна електрична компанія США

модель

SAB

виробничий номер

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

номінальна потужність

12000 кВт

номінальна швидкість

1500 об/хв

Номінальна напруга

6300кВ

частота

50 Гц

коефіцієнт потужності

0,8

Рік заводу

2004 рік

 

Інноваційний додаток

Є проблеми з агрегатом

У квітні 2018 року було виявлено, що температура втулки підшипника чотирьох блоків коливалася, і деякі температурні точки не могли повернутися до вихідного робочого значення після підвищення температури.Один підшипник турбіни (втулка підшипника) досяг температури 108 ℃ і продемонстрував тенденцію до зростання, тоді як інші три блоки також показали тенденцію до зростання.

Аналіз причин і заходи лікування

3.1 причина підвищення температури втулки підшипника

3.1.1 У цьому пристрої використовується мастило CASTROL PERFECTO X32, яке є мінеральним маслом.Коли температура висока, мастило легко окислюється, а продукти окислення збираються на поверхні куща, утворюючи лак.Визначаючи індекс робочої оливи агрегату, виявлено, що індекс схильності до лаку високий, а також високий ступінь забруднення (див. таблицю 5).Індекс схильності лаку є високим, що може спричинити утворення прикріплень та накопичення на втулці підшипника, таким чином зменшуючи зазор масляної плівки, збільшуючи тертя та призводячи до поганого розсіювання тепла втулки підшипника, підвищення осьового температура і прискорення окислення масла.У той же час, через високий рівень забруднення в маслі, лак буде прилипати до інших забруднених частинок, утворюючи ефект шліфування та посилюючи знос обладнання. (Див. Рис. 3 Блок-схема змащення агрегату)

Таблиця 5 Результати випробування та аналізу мастила перед встановленням фільтра лакового масла

Індекс лаку

дата

2018.04

2018.06

07.07.2018 р

2018.12

головний двигун А

29.5

31.5

32

32.5

головний двигун В

36.3

40.5

42

43

головний двигун С

40.5

46.8

42.6

45

головний двигун Д

31.1

35

35.5

36

Інноваційний додаток2

Рисунок 2 Діаграма тренду індексу лаку до очищення одиничного ковзного лаку

Інноваційний додаток3

Рисунок 3 Блок-схема змащування агрегату

Щоб проаналізувати причину підвищення температури втулки підшипника, можливо, лак утворюється в мастилі блоку, і лак остаточно концентрується на втулці підшипника, що призводить до коливань температури та підвищення втулки підшипника.

3.1.2Причини появи лаку

* Мінеральна мастильна олива в основному складається з вуглеводнів, які є відносно стабільними при кімнатній і низькій температурі.Але якщо у випадку високої температури деякі (навіть якщо кількість дуже невелика) молекули вуглеводнів піддадуться реакції окислення, інші молекули вуглеводнів також підуть за ланцюговою реакцією, яка є характеристикою вуглеводневої ланцюгової реакції;

* Масло утворює розчинний лак у зоні високої температури та високого тиску.У процесі перетікання масла з високотемпературної зони в низькотемпературну область зниження температури призводить до зниження розчинності, і частинки лаку випадають з мастила і починають відкладатися;

* Відбувається відкладення лаку.Після утворення частинок лаку осад починає конденсуватися, і утворюється осад буде переважно осідати на гарячій поверхні металу, в результаті чого температура куща швидко підвищується, температура масла також буде повільно зростати;

* Коливання температури, які можуть бути викликані іншими факторами навколишнього середовища або несправностями пристрою.

3.2 Заходи щодо вирішення проблеми підвищення температури втулки підшипника

3.2.1 Підвищте тиск мастила з 0,23 МПа до 0,245 МПа, щоб покращити ефективність теплопередачі мастила та зменшити тенденцію до повільного підвищення температури втулки підшипника.

3.2.2 Замініть ковзний масляний радіатор із низькою ефективністю теплопередачі від старіння новим побутовим прямим приводним охолоджувачем, і температура ковзного мастила, що подається, буде стабільною від 60 ℃ до приблизно 50 ℃ протягом тривалого часу.

3.2.3 Принцип роботи технології електростатичної адсорбції — видалення осадженого лаку (див. рис. 4)

Електростатичне очищення - це використання кругового статичного поля високої напруги, що змушує частинки нафтового забруднення показувати позитивні та негативні електричні напруги відповідно, позитивні та негативні електричні частинки під дією негативного та позитивного напрямку електродів, нейтральні частинки, стиснуті зарядженими частинками, течуть, нарешті, усі частинки адсорбція на колекторі, повністю видаляє забруднювачі в маслі, з електростатичним потоком масляних частинок, резервуар, стінка труби та компоненти шламу на всіх домішках, адсорбція оксидної ерозії, активне видалення липкої грязі та клейкого бруду з поверхні системи , відіграють роль системи очищення.

Інноваційний додаток4

Рисунок 4. Схематична ілюстрація технології електростатичної адсорбції

3.2.4 Принцип роботи технології адсорбції іонної смоли —— Видалити розчинений лак

Іонообмінна смола DICR ™ може видаляти розчинні забруднювачі в турбінному маслі, забезпечуючи зниження показників ГДК, тому що більшість турбін розчинні під час роботи, і тільки насичені ці продукти будуть утворювати опади, електростатичне обладнання не може видалити ці побічні продукти в розчинений стан.

Поєднання електростатичної адсорбції та технології смоли може не тільки ефективно видалити зважений лак, але й видалити розчинений продукт лаку.

Інноваційне застосування5Рисунок 5. Схематична діаграма технології адсорбції іонної смоли

3.3 Ефект від зняття лаку

14 грудня 2019 року встановлено та введено в експлуатацію лаковий масляний фільтр моделі WVD.У рамках комплексного заходу із заміни масляного радіатора газової турбіни 20 серпня 2020 року температура підшипника (втулки) турбіни знизилася зі 108 ℃ до приблизно 90 ℃ (див. Рис. 6 тенденція температури заднього підшипника очищення (втулки)).Колір олії значно покращився (Рисунок 7 порівняння олії до та після очищення).Завдяки аналізу та даним зовнішніх випробувань індекс схильності масляного лаку зменшився з 42,4 до 4,5, рівень забруднення знизився з NAS 9 до 6, а індекс кислотного значення зменшився з 0,17 до 0,07. (Див. Таблицю 6 Тест і результати аналізу масла після фільтра фільтра)

Інноваційне застосування6

Рисунок 6 Температурний тренд очищеного заднього підшипника (втулка підшипника)

Таблиця 6 Результати випробувань і аналізу масла після фільтруючого фільтра

Індекс лаку

дата

20/1

20/4

20/7

20/10

21/1

21/4

21/8

головний двигун А

19.5

11.5

9.6

10

7.8

8

7.6

головний двигун В

16.3

13.5

11.2

12.7

8.5

8.7

8.5

головний двигун С

20.5

16.8

12.6

10.8

11.5

10.3

8.3

головний двигун Д

21.1

18.3

15.5

9.5

10.4

6.7

7.8

Інноваційний додаток7

Рисунок 7 Порівняння кольору олії до та після очищення

Отримані економічні вигоди

Через встановлення та експлуатаціюУстановка для зняття лаку WVD, ефективно вирішує газову турбіну підвищення температури упорного підшипника, уникає серйозних пошкоджень, спричинених пошкодженням підшипника та втратою обертових ущільнювальних частин, спричиненою запасними частинами, зменшує втрати підшипників на технічне обслуговування на 5 мільйонів юанів вище, а час координації обслуговування тривалий, відсутність резервного блоку на виробничому майданчику, може серйозно вплинути на безпечне та стабільне виробництво.

Агрегат повинен заправляти 20 барелів нафти / одиницю.Після фільтрації плівки для видалення фарби масло повністю досягає кваліфікованого індексу, заощаджуючи вартість заміни масла приблизно на 400 000 юанів.

Висновок

 

Завдяки тривалій високій температурі, високому тиску та високій швидкості системи змащення великого агрегату прискорюється швидкість окислення масла, підвищується індекс лаку та збільшується вміст желатину.Накопичення м'яких домішок у системі великого агрегату впливає на точність системи регулювання швидкості та нормальну роботу агрегату, що легко може призвести до коливань агрегату або навіть незапланованого відключення.Лаковий клей, нанесений на поверхню втулки вала, також призведе до підвищення температури втулки вала, а адгезія лаку та твердих частинок також посилить знос обладнання.Пристрій для видалення лаку WVD може постійно покращувати якість мастила блоку, забезпечувати тривалий цикл стабільної роботи великих агрегатів, подовжувати цикл обслуговування мастила, покращувати робоче середовище системи, зменшувати вартість придбання мастила.

 


Час публікації: 02 грудня 2023 р
Онлайн-чат WhatsApp!