Sažetak: Analizirati uzroke fluktuacije temperature čahure ležaja generatora plinske turbine s dvostrukim gorivom, predložiti specifična rješenja, ovladati rizičnim točkama i radnim preventivnim mjerama.
Pregled opreme
BZ 25-1 / S Naftno polje (središnje Bohajsko more) tvrtke CNOOC (China) Co., LTD.Podružnica Tianjin (FPSO) opremljena je s četiri TITAN130 dvogorivna plinska turbinska generatora proizvedena u SOLAR-u.Turbinski generatorski set uključuje plinski turbinski motor, uređaj za usporavanje, generator, upravljačku ploču, ploču s instrumentima, zajedničku bazu, poklopac za zvučnu izolaciju i pomoćni sustav, itd. Kada jedinica koristi različito gorivo, veličina nosivosti je također drugačija. (Vidi Dio slike 1)
Neto izlazna snaga turbine je 13500kW i brzina je 11220rpm, a nazivna izlazna snaga konfiguriranog generatora je 12500kW pod uvjetima okoline od 40 ℃.Napon generatora je 6300 V, 50 Hz, 3 ph, faktor snage je 0,8 PF;Jedinica ima nagnuti amortizerski ležaj za potisni ležaj, ležaj promjera osovine, a reduktor ima planetarni prijenos Grade 3.Svaka točka podmazivanja ležaja prihvaća način prisilnog podmazivanja centralizirane opskrbe uljem. (Pogledajte tablicu 1, 2, 3 i 4 za specifične tehničke parametre jedinice)
Četiri TITAN130 dvogorivna plinska turbinska generatora mogu napajati cijelo naftno polje, a postoje i četiri uređaja za povrat otpadne topline.Ulje za toplinski medij zagrijava se visokotemperaturnim dimnim plinom koji stvara turbina.Stabilan i siguran rad četiri generatora TITAN130 plinske turbine s dva goriva je ključan.
Tablica 1: Tehnički parametri plinskoturbinskog generatorskog agregata
proizvođači | Sola Corporation, SAD (SOLAR) |
broj uređaja | FPSO-MA-GTG-001A/B/C/D |
ISO snaga | 13500kW |
Veličina jedinice | 1414832123948 (mm) (duljina, širina i visina), Isključujući visinu ulazne/ispušne cijevi |
Ukupna težina jediničnih sanjki | 12T |
Vrste goriva | S ljutnjom i dizelom |
način instaliranja | Potpora GIMBAL u tri točke |
Tablica 2: Tehnički parametri plinske turbine generatorskog agregata plinske turbine
proizvođači | Sola Corporation, SAD (SOLAR) |
model | TITAN 130 |
tip | Jednoosni / aksijalni protok / industrijski tip |
Oblik kompresora | tip aksijalnog protoka |
Serija kompresora | Razina 14 |
omjer smanjenja | 17:1 |
Brzina kompresora | 11220 o/min |
Strujanje stlačenog plina | 48 kg/s (90,6 lb/s) |
Serija plinskih turbina | Razina 3 |
Brzina plinske turbine | 11220 o/min |
Vrsta komore za izgaranje | Tip prstenaste cijevi |
Način paljenja | paljenje svjećicom |
Broj mlaznice za gorivo | 21 |
vrsta ležaja | aksijalno ležište |
način pokretanja | Pokreće se motor za pretvaranje frekvencije |
Tablica 3: Tehnički parametri prijenosnika usporavanja plinskoturbinskog generatorskog agregata
proizvođači | imbus zupčanici |
tip | Planetarni prijenosnik visoke brzine razine 3 |
Glavna izlazna brzina | 1500r/min |
Tablica 4: Tehnički parametri glavnog generatora plinskoturbinskog agregata
proizvođači | US Ideal Electric Company |
model | SAB |
proizvodni br | 0HF08-L0590;0114L;0120L;0053L |
nazivna snaga | 12000kW |
ocjenjena brzina | 1500 okretaja u minuti |
nazivni napon | 6300kV |
frekvencija | 50 Hz |
faktor snage | 0.8 |
Tvornička godina | 2004. godine |
Postoje problemi s jedinicom
U travnju 2018. otkriveno je da je temperatura ležajne čahure četiriju jedinica fluktuirala, a neke temperaturne točke nisu se mogle vratiti na izvornu radnu vrijednost nakon povećanja temperature.Jedan turbinski ležaj turbine (čahura ležaja) dosegao je temperaturu od 108 ℃ i pokazao trend rasta, dok su ostale tri jedinice također pokazale trend rasta.
Analiza uzroka i mjere liječenja
3.1 razlog porasta temperature čahure ležaja
3.1.1 Ulje za podmazivanje koje se koristi u ovoj jedinici je CASTROL PERFECTO X32, a to je mineralno ulje.Kada je temperatura visoka, ulje za podmazivanje lako se oksidira, a proizvodi oksidacije skupljaju se na površini grmlja i tvore lak.Određivanjem indeksa tekućeg ulja jedinice, utvrđeno je da je indeks tendencije lakiranja visok, a stupanj onečišćenja također visok (vidi tablicu 5).Indeks tendencije laka je visok, što može uzrokovati stvaranje pričvršćenja i nakupljanja na čahuri ležaja, čime se smanjuje razmak uljnog filma, povećava trenje i dovodi do lošeg odvođenja topline čahure ležaja, porasta aksijalnog temperatura i ubrzanje oksidacije ulja.U isto vrijeme, zbog visokog onečišćenja u ulju, lak će se zalijepiti za druge onečišćene čestice, stvarajući učinak brušenja i pogoršavajući trošenje opreme. (Pogledajte sliku 3 dijagram toka podmazivanja jedinice)
Tablica 5 Rezultati ispitivanja i analize ulja za podmazivanje prije ugradnje filtra lakiranog ulja
Indeks laka | ||||
datum | 04. 2018 | 06. 2018 | 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. Dijagram trenda indeksa laka prije pročišćavanja jediničnog kliznog laka
Slika 3 Dijagram toka podmazivanja jedinice
Da bi se analizirao uzrok porasta temperature čahure ležaja, može biti da se lak proizvodi u ulju za podmazivanje jedinice, a lak se konačno koncentrira na čahuri ležaja, što dovodi do fluktuacije temperature i porasta čahure ležaja.
3.1.2Uzroci laka
* Mineralno ulje za podmazivanje uglavnom se sastoji od ugljikovodika, koji su relativno stabilni na sobnoj temperaturi i niskim temperaturama.Ali ako u slučaju visoke temperature, neke (čak i ako je broj vrlo mali) molekule ugljikovodika podvrgnu se reakciji oksidacije, druge molekule ugljikovodika će također slijediti lančanu reakciju, što je karakteristika lančane reakcije ugljikovodika;
* Ulje za podmazivanje stvara topljivi lak u području visoke temperature i visokog tlaka.U procesu protoka ulja iz područja visoke temperature u područje niske temperature, pad temperature dovodi do smanjenja topljivosti, a čestice laka talože se iz ulja za podmazivanje i počinju se taložiti;
* Dolazi do taloženja laka.Nakon formiranja čestica laka, sediment se počinje kondenzirati i oblik sedimenta će se preferirano taložiti na vrućoj metalnoj površini, što rezultira brzim porastom temperature grmlja, temperatura ulja također će polako rasti;
* Temperaturne fluktuacije koje mogu biti uzrokovane drugim čimbenicima iz okoline ili problemima s greškom jedinice.
3.2 Mjere za rješavanje problema povećanja temperature čahure ležaja
3.2.1 Podignite tlak ulja za podmazivanje s 0,23 Mpa na 0,245 Mpa kako biste poboljšali učinkovitost prijenosa topline podmazivanja i ublažili trend sporog porasta temperature čahure ležaja.
3.2.2 Zamijenite klizni hladnjak ulja s niskom učinkom prijenosa topline starenja novim domaćim hladnjakom s izravnim 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)
Elektrostatsko pročišćavanje je korištenje kružnog visokonaponskog statičkog polja, čini da čestice zagađenja uljem pokazuju pozitivan i negativan elektricitet, pozitivne i negativne električne čestice pod djelovanjem negativnog i pozitivnog smjera elektrode, neutralne čestice stisnute nabijenim česticama teku, konačno sve čestice adsorpcija na kolektoru, potpuno uklanjanje zagađivača u ulju, s elektrostatskim protokom čestica ulja, spremnik, stijenka cijevi i komponente isplake na svim nečistoćama, oksidna erozija adsorpcija van, aktivno uklanjanje površine sustava ljepljivo blato i ljepljiva prljavština , igraju ulogu sustava za čišćenje.
Slika 4. Shematski prikaz tehnologije elektrostatske adsorpcije
3.2.4 Princip rada tehnologije adsorpcije ionske smole —— Uklonite otopljeni lak
Smola za ionsku izmjenu DICR ™ može ukloniti topljive kontaminante u turbinskom ulju, osiguravajući smanjenje MPC pokazatelja, jer je većina turbina topiva tijekom rada, a samo zasićeni ovi proizvodi stvaraju talog, elektrostatička oprema ne može ukloniti te nusprodukte u otopljeno stanje.
Kombinacija elektrostatičke adsorpcije i tehnologije smole može ne samo učinkovito ukloniti suspendirani lak, već također ukloniti otopljeni proizvod laka.
Slika 5. Shematski dijagram tehnologije adsorpcije ionske smole
3.3 Učinak skidanja laka
Dana 14. prosinca 2019. instaliran je i pušten u rad filtar ulja lakiranog modela WVD.Pod opsežnom mjerom zamjene hladnjaka ulja plinske turbine 20. kolovoza 2020., temperatura ležaja (čahura) turbine smanjila se sa 108 ℃ na oko 90 ℃ (vidi sliku 6 trend temperature stražnjeg ležaja za pročišćavanje (čahura)).Boja ulja je značajno poboljšana (Slika 7 usporedba ulja prije i nakon pročišćavanja).Analizom i podacima vanjskog ispitivanja, indeks tendencije uljanog laka smanjen je s 42,4 na 4,5, razina onečišćenja smanjena je s NAS 9 na 6, a indeks kiselinske vrijednosti smanjen je s 0,17 na 0,07. (Vidi tablicu 6 Test i rezultati analize ulja nakon filtra filtra)
Slika 6 Trend temperature pročišćenog stražnjeg ležaja (čahura ležaja)
Tablica 6 Rezultati ispitivanja i analize ulja nakon filtra filtra
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. Usporedba boje ulja prije i nakon pročišćavanja
Ostvarene ekonomske koristi
Kroz instalaciju i radWVD jedinica za uklanjanje laka, učinkovito riješiti porast temperature potisnog ležaja plinske turbine, izbjeći tešku štetu uzrokovanu oštećenjem ležaja i gubitkom rotirajućih brtvenih dijelova uzrokovanih rezervnim dijelovima, smanjiti gubitak ležaja za održavanje na 5 milijuna RMB iznad, a vrijeme održavanja koordinacije je dugo, nema rezervne jedinice na mjestu proizvodnje, uzrokuju ozbiljan utjecaj na sigurnu i stabilnu proizvodnju.
Jedinica treba napuniti 20 barela ulja po jedinici.Nakon filtriranja filma za uklanjanje boje, ulje u potpunosti doseže kvalificirani indeks, štedeći troškove zamjene ulja od oko 400.000 RMB.
Zaključak
Zbog dugotrajne visoke temperature, visokog tlaka i velike brzine sustava za podmazivanje velike jedinice, ubrzava se brzina oksidacije ulja, povećava se indeks lakiranja i povećava sadržaj želatine.Nakupljanje mekih nečistoća u sustavu velikih jedinica utječe na točnost sustava regulacije brzine i normalan rad jedinice, što lako može dovesti do fluktuacije jedinice ili čak neplaniranog gašenja.Ljepilo za lak nataloženo na površini čahure osovine također će uzrokovati povećanje temperature čahure osovine, a prianjanje laka i čvrstih čestica također će pogoršati trošenje opreme.Jedinica za uklanjanje laka WVD može kontinuirano poboljšavati kvalitetu ulja za podmazivanje jedinice, osigurati dugotrajni stabilan rad velikih jedinica, produljiti servisni ciklus ulja za podmazivanje, poboljšati radno okruženje sustava, smanjiti troškove nabave ulja za podmazivanje.
Vrijeme objave: 2. prosinca 2023