head_banner

Aplicarea inovatoare a tehnologiei de îndepărtare a lacului în generatorul de turbină cu gaz solar

Aplicație inovatoare

 

Rezumat: Analizați cauzele fluctuației temperaturii bucșei lagăre a generatorului cu turbină cu gaz dublu combustibil, propuneți soluții specifice, stăpâniți punctele de risc și măsurile preventive de funcționare.

Prezentare generală a echipamentelor

BZ 25-1 / S Oilfield (centrala Mării Bohai) al CNOOC (China) Co., LTD.Sucursala Tianjin (FPSO) este echipată cu patru seturi de generatoare cu turbină cu gaz TITAN130 cu dublu combustibil produse de SOLAR.Setul generator cu turbină include motor cu turbină cu gaz, dispozitiv de decelerare, generator, panou de comandă, panou de instrumente, bază comună, capac de izolare fonică și sistem auxiliar etc. Atunci când unitatea utilizează combustibil diferit, dimensiunea capacității sale de rulare este, de asemenea, diferită. (Consultați Secțiunea din figura 1)

Puterea netă de ieșire a turbinei este de 13500 kW și viteza este de 11220 rpm, iar puterea nominală de ieșire a generatorului configurat este de 12500 kW în condiții de mediu de 40 ℃.Tensiunea generatorului este de 6300 V, 50 Hz, 3 ph, factorul de putere este de 0,8 PF;unitatea are rulment pernă înclinat pentru rulment de tracțiune, rulment pentru diametrul arborelui, iar reductor are angrenaj planetar de gradul 3.Fiecare punct de lubrifiere a rulmentului adoptă modul de ungere forțată al alimentării centralizate cu ulei. (A se vedea tabelele 1,2,3 și 4 pentru parametrii tehnici specifici ai unității)

Patru seturi de generatoare cu turbină cu gaz TITAN130 cu dublu combustibil pot alimenta întregul câmp petrolier și există patru dispozitive de recuperare a căldurii reziduale.Uleiul agent termic este încălzit de gazele de ardere la temperatură ridicată generate de turbină.Funcționarea stabilă și sigură a celor patru seturi de generatoare cu turbină cu gaz TITAN130 cu dublu combustibil este crucială.

Tabelul 1: Parametrii tehnici ai grupului generator cu turbină cu gaz

producatori

Sola Corporation, SUA (SOLAR)

numarul dispozitivului

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

Putere ISO

13500kW

Dimensiunea unității

1414832123948 (mm) (lungime, lățime și înălțime),

Excluzând înălțimea țevii de admisie / evacuare

Greutatea totală a saniei unității

12T

Tipuri de combustibil

Cu furie și motorină

modalitate de instalare

Suport GIMBAL în trei puncte

Tabelul 2: Parametrii tehnici ai turbinei cu gaz ai grupului generator cu turbine cu gaz

producatori

Sola Corporation, SUA (SOLAR)

model

TITAN 130

tip

Mono-axial / axial-flow / tip industrial

Forma de compresor

tipul cu flux axial

Seria de compresoare

Nivelul 14

raport de reducere

17:1

Viteza compresorului

11220 r/min

Debit de gaz comprimat

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

Seria de turbine cu gaz

Nivelul 3

Viteza turbinei cu gaz

11220r/min

Tip camera de ardere

Tip tub inel

Modul de aprindere

aprindere prin scanteie

Numărul duzei de combustibil

21

tip rulment

rulment axial

modul de pornire

Motorul de conversie a frecvenței este pornit

Tabelul 3: Parametrii tehnici ai cutiei de viteze de decelerare a grupului generator cu turbină cu gaz

producatori

ALLEN GEARS

tip

Angrenaj planetar de mare viteză de nivel 3

Viteza principală de ieșire

1500r/min

Tabelul 4: Parametrii tehnici ai generatorului principal al grupului generator cu turbină cu gaz

producatori

Compania ideală electrică din SUA

model

SAB

nr de fabricatie

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

putere nominală

12000kW

viteza nominală

1500 rpm

Tensiune nominală

6300kV

frecvență

50 Hz

factor de putere

0,8

Anul fabricii

2004

 

Aplicație inovatoare

Există probleme cu unitatea

În aprilie 2018, s-a constatat că temperatura bucșei de rulment a patru unități a fluctuat, iar unele puncte de temperatură nu au putut reveni la valoarea de funcționare inițială după ce temperatura a crescut.Un rulment de turbină (bufă de rulment) a atins o temperatură de la 108 ℃ și a prezentat o tendință ascendentă, în timp ce celelalte trei unități au prezentat, de asemenea, o tendință ascendentă.

Analiza cauzei și măsuri de tratament

3.1 motiv de creștere a temperaturii bucșei de rulment

3.1.1 Uleiul lubrifiant utilizat în această unitate este CASTROL PERFECTO X32, care este ulei mineral.Când temperatura este ridicată, uleiul de lubrifiere este ușor de oxidat, iar produsele de oxidare se adună pe suprafața tufișului pentru a forma lac.Prin detectarea indicelui uleiului de rulare al unității, se constată că indicele de tendință a lacului este ridicat, iar gradul de poluare este de asemenea ridicat (vezi Tabelul 5).Indicele de tendință al lacului este mare, ceea ce poate provoca formarea de atașare și acumulare pe bucșa rulmentului, reducând astfel golul peliculei de ulei, crescând frecarea și conducând la o slabă disipare a căldurii a bucșei rulmentului, creșterea axială. temperatura și accelerarea oxidării uleiului.În același timp, din cauza poluării mari a uleiului, lacul va adera la alte particule contaminate, formând efectul de șlefuire și agravând uzura echipamentului. (Vezi Fig. 3 Diagrama de ungere a unității)

Tabelul 5 Rezultatele testului și analizei uleiului de lubrifiere înainte de instalarea filtrului de ulei de lac

Indicele de lac

Data

2018.04

2018.06

2018.07

2018.12

motorul principal A

29.5

31.5

32

32.5

motorul principal B

36.3

40,5

42

43

motorul principal C

40,5

46,8

42.6

45

motorul principal D

31.1

35

35.5

36

Aplicație inovatoare 2

Figura 2 Diagrama de tendință a indicelui de lac înainte de purificarea lacului de alunecare al unității

Aplicație inovatoare 3

Figura 3 Diagramă de ungere a unității

Pentru a analiza cauza creșterii temperaturii bucșei lagărului, este posibil ca lacul să fie produs în uleiul de lubrifiere al unității, iar lacul să fie în cele din urmă concentrat pe bucșa rulmentului, rezultând fluctuația temperaturii și creșterea bucșei rulmentului.

3.1.2Cauzele lacului

* Uleiul de lubrifiere mineral este compus în principal din hidrocarburi, care sunt relativ stabile la temperatura camerei și la temperatură scăzută.Dar dacă în cazul temperaturii ridicate, unele (chiar dacă numărul este foarte mic) molecule de hidrocarburi vor suferi o reacție de oxidare, alte molecule de hidrocarburi vor urma și reacția în lanț, care este caracteristică reacției în lanț a hidrocarburilor;

* Uleiul lubrifiant formează lac solubil în zonele cu temperaturi ridicate și presiune înaltă.În procesul de curgere a uleiului din zona cu temperatură ridicată în zona cu temperatură scăzută, scăderea temperaturii duce la scăderea solubilității, iar particulele de lac precipită din uleiul de lubrifiere și încep să se depună;

* Are loc depunerea lacului.După formarea particulelor de lac, sedimentul începe să se condenseze și să formeze sedimentul se va depune de preferință pe suprafața metalică fierbinte, ceea ce duce la creșterea rapidă a temperaturii tufișului înapoi și la creșterea lent a uleiului;

* Fluctuațiile de temperatură care pot fi cauzate de alți factori de mediu sau de probleme ale unității.

3.2 Măsuri pentru rezolvarea problemei creșterii temperaturii bucșei lagărului

3.2.1 Creșteți presiunea uleiului de lubrifiere de la 0,23 Mpa la 0,245 Mpa pentru a îmbunătăți eficiența transferului de căldură de lubrifiere și a atenua tendința de creștere lentă a temperaturii bucșei lagărului.

3.2.2 Înlocuiți răcitorul de ulei glisant cu o eficiență scăzută a transferului de căldură cu îmbătrânire cu un răcitor intern nou cu acționare directă, iar temperatura de alimentare cu ulei glisantă este stabilă de la 60℃ la aproximativ 50℃ pentru o lungă perioadă de timp.

3.2.3 Principiul de funcționare al tehnologiei de adsorbție electrostatică —— îndepărtarea lacului precipitat (vezi Figura 4)

Purificarea electrostatică este utilizarea câmpului static circular de înaltă tensiune, face ca particulele de poluare cu ulei să arate electric pozitiv și respectiv negativ, particule electrice pozitive și negative sub acțiunea direcției electrodului negativ și pozitiv, particulele neutre stoarse de particulele încărcate curg, în cele din urmă toate particulele adsorbția pe colector, îndepărtați complet poluanții din ulei, cu fluxul de particule de ulei electrostatic, rezervorul, peretele conductei și componentele noroiului pe toate impuritățile, adsorbția prin eroziunea oxidului, activul îndepărtează noroiul adeziv de la suprafața sistemului și murdăria adeziv , joacă rolul de sistem de curățare.

Aplicație inovatoare4

Figura 4. Ilustrare schematică a tehnologiei de adsorbție electrostatică

3.2.4 Principiul de funcționare al tehnologiei de adsorbție a rășinii ionice —— Îndepărtați lacul dizolvat

Rășina schimbătoare de ioni DICR ™ poate îndepărta contaminanții solubili din uleiul turbinei, asigurând scăderea indicatorilor MPC, deoarece majoritatea turbinelor sunt solubile în timpul funcționării, iar doar saturate aceste produse vor forma precipitații, echipamentele electrostatice nu pot elimina aceste produse secundare în starea dizolvată.

Combinația dintre adsorbția electrostatică și tehnologia rășinii poate nu numai să îndepărteze eficient lacul suspendat, ci și să îndepărteze produsul lac dizolvat.

Aplicație inovatoare5Figura 5 Schema schematică a tehnologiei de adsorbție a rășinii ionice

3.3 Efectul îndepărtarii lacului

Pe 14 decembrie 2019, a fost instalat și operat filtrul de ulei cu lac model WVD.În cadrul măsurii cuprinzătoare de înlocuire a răcitorului de ulei al turbinei cu gaz pe 20 august 2020, temperatura rulmentului (bufă) turbinei a scăzut de la 108 ℃ la aproximativ 90 ℃ (a se vedea Figura 6 tendința temperaturii rulmentului de purificare din spate (bufă)).Culoarea uleiului este semnificativ îmbunătățită (Figura 7, comparația uleiului înainte și după purificare).Prin analiză și datele testelor externe, indicele de tendință al lacului de ulei a fost redus de la 42,4 la 4,5, nivelul de poluare a fost redus de la NAS 9 la 6, iar indicele de aciditate a fost redus de la 0,17 la 0,07. (Vezi Tabelul 6 Test și rezultatele analizei uleiului după filtrul filtrului)

Aplicație inovatoare6

Figura 6 Tendința temperaturii lagărului din spate purificat (bucșă de rulment)

Tabelul 6 Rezultatele testelor și analizei uleiului după filtrul filtrului

Indicele de lac

Data

20/1

20/4

20/7

20/10

21/1

21/4

21/8

motorul principal A

19.5

11.5

9.6

10

7.8

8

7.6

motorul principal B

16.3

13.5

11.2

12.7

8.5

8.7

8.5

motorul principal C

20.5

16.8

12.6

10.8

11.5

10.3

8.3

motorul principal D

21.1

18.3

15.5

9.5

10.4

6.7

7.8

Aplicație inovatoare7

Figura 7 Comparația culorii uleiului înainte și după purificare

Beneficiile economice generate

Prin instalarea și exploatareaUnitate de îndepărtare a lacului WVD, rezolvați eficient creșterea temperaturii lagărului de tracțiune al turbinei cu gaz, evitați daunele grave cauzate de deteriorarea rulmentului și pierderea pieselor de etanșare rotative cauzate de piesele de schimb, reduceți pierderea lagărului de întreținere cu 5 milioane RMB de mai sus, iar timpul de întreținere a coordonării este lung, nicio unitate de așteptare la locul de producție, provoacă un impact grav asupra producției sigure și stabile.

Unitatea trebuie să umple 20 de barili de ulei / unitate.După filtrarea peliculei de îndepărtare a vopselei, uleiul atinge complet indicele calificat, economisind costul de înlocuire a uleiului de aproximativ 400.000 RMB.

Concluzie

 

Datorită temperaturii ridicate pe termen lung, presiunii ridicate și vitezei mari a sistemului de lubrifiere al unității mari, viteza de oxidare a uleiului se accelerează, indicele lacului crește, iar conținutul de gelatină crește.Acumularea de impurități moi în sistemul de unități mari afectează acuratețea sistemului de reglare a vitezei și funcționarea normală a unității, ceea ce poate duce ușor la fluctuația unității sau chiar la oprirea neplanificată.Adezivul de lac depus pe suprafața bucșei arborelui va determina și creșterea temperaturii bucșei arborelui, iar aderența lacului și a particulelor solide va agrava și uzura echipamentului.Unitatea de îndepărtare a lacului WVD poate îmbunătăți continuu calitatea uleiului lubrifiant al unității, poate asigura funcționarea stabilă a ciclului lung a unităților mari, poate prelungi ciclul de service al uleiului lubrifiant, poate îmbunătăți mediul de funcționare al sistemului, reduce costul de achiziție al uleiului de lubrifiere.

 


Ora postării: Dec-02-2023
Chat online WhatsApp!