1 Visió general
El compressor de gas esquerdat i la turbina de vapor de conducció del departament de producció d'etilè de 100Kt/a de Bora LyondellBasell Petrochemical Co., Ltd. estan equipats amb equips de la Mitsubishi Heavy Industries del Japó.
El compressor de gas de piròlisi és un compressor centrífug de tres cilindres i cinc etapes amb impulsor de 16 etapes amb 6 ports d'aspiració i 5 ports de descàrrega.Els principals paràmetres de rendiment són els següents;la velocitat nominal és de 4056r/min, la potència nominal és de 53567KW, la pressió de descàrrega del compressor és de 3,908Mpa, la temperatura de descàrrega és de 77,5 °C i el cabal és de 474521kg/h.El coixinet d'empenta de la turbina de vapor de la unitat és un coixinet d'empenta de tipus Kingsbury amb 6 coixinets.Aquests coixinets estan equipats amb 6 grups d'entrades d'oli lubricant per a la lubricació, i cada grup d'entrades d'oli té 4 forats d'entrada d'oli de 3,0 mm i 5 A 1,5 mm, el joc axial entre el coixinet d'empenta i la placa d'empenta és de 0,46-0,56 mm.Adopteu el mètode de lubricació forçada del subministrament d'oli centralitzat a l'estació d'oli lubricant.
El seu diagrama d'eixos és el següent:
2, problema de la unitat
Des de l'inici de la unitat de compressor el 5 d'agost de 2020, la temperatura del coixinet d'empenta TI31061B de la turbina de vapor ha fluctuat amb freqüència i ha augmentat gradualment.A les 16:43 del 14 de desembre de 2020, la temperatura del TI31061B va arribar als 118 °C, que es troba a només 2 minuts del valor de l'alarma.℃.
Figura 1: Tendència de la temperatura del coixinet d'empenta de la turbina de vapor TI31061B
3. Anàlisi de causes i mesures de tractament
3.1 Causes de la fluctuació de temperatura del coixinet d'empenta de la turbina de vapor TI31061B
Després de comprovar i analitzar la tendència de fluctuació de la temperatura del coixinet d'empenta de la turbina de vapor TI31061B, i excloent els problemes de visualització d'instruments in situ, les fluctuacions del procés, el desgast del raspall de la turbina de vapor, les fluctuacions de la velocitat de l'equip i la qualitat de les peces, les principals raons de l'eix Les fluctuacions de temperatura són:
3.1.1 L'oli lubricant utilitzat en aquest compressor és SHELL TURBO T32, que és oli mineral.Quan la temperatura és alta, l'oli lubricant que s'utilitza s'oxida i els productes d'oxidació s'agrupen a la superfície de la cassola del coixinet per formar un vernís.L'oli lubricant mineral es compon principalment d'hidrocarburs, que són relativament estables a temperatura ambient i baixa temperatura.Tanmateix, si algunes (fins i tot un nombre molt reduït) de molècules d'hidrocarburs pateixen reaccions d'oxidació a altes temperatures, altres molècules d'hidrocarburs també patiran reaccions en cadena, que és una característica de les reaccions en cadena d'hidrocarburs.
3.1.2 Quan s'afegeix l'oli lubricant a l'equip, la condició de treball es converteix en un estat d'alta temperatura i alta pressió, de manera que aquest procés s'acompanya de l'acceleració de la reacció d'oxidació.Durant el funcionament de l'equip, com que el coixinet d'empenta de la turbina està a prop del vapor d'alta pressió, la calor generada per la conducció de calor és relativament gran.Al mateix temps, el desplaçament axial del compressor ha estat massa gran des que es va iniciar, arribant a 0,49 mm alhora, mentre que el valor d'alarma era de ±0,5 mm.L'empenta axial del rotor de la turbina de vapor és massa gran, de manera que la taxa d'oxidació d'aquesta peça de coixinet d'empenta pot ser el doble que la taxa d'oxidació d'altres peces.En aquest procés, el producte d'oxidació existirà en estat soluble i el producte d'oxidació es precipitarà quan s'arribi a l'estat saturat.
3.1.3 El vernís soluble precipita per formar un vernís insoluble.L'oli lubricant forma un vernís soluble a la zona d'alta temperatura i alta pressió.Quan l'oli flueix de la zona d'alta temperatura a la zona de baixa temperatura, la temperatura disminueix i la solubilitat disminueix, i les partícules de vernís es separen de l'oli lubricant i comencen a dipositar-se.
3.1.4 Es produeix la deposició de vernís.Després de formar les partícules de vernís, comencen a aglomerar-se i formen dipòsits que es dipositen preferentment sobre superfícies metàl·liques calentes.Al mateix temps, com que la temperatura del coixinet d'empenta ha estat alta des de l'inici de l'operació, la temperatura del coixinet del coixinet aquí ha augmentat ràpidament mentre que la temperatura d'altres coixinets ha canviat lentament.
3.2 Resoldre el problema de l'augment de temperatura del coixinet d'empenta de la turbina de vapor TI31061B
3.2.1 Després de trobar que la temperatura del coixinet d'empenta TI31061B va augmentar lentament, la temperatura de l'oli lubricant es va reduir de 40,5 °C a 38 °C i la pressió de l'oli lubricant es va augmentar de 0,15Mpa a 0,176Mpa per facilitar el lent augment de la temperatura de la cassola del coixinet.
3.2.2 El rotor de la turbina de vapor té 15 etapes d'impulsors, les 12 primeres etapes d'impulsors tenen forats d'equilibri i les 3 últimes etapes no estan dissenyades amb forats d'equilibri.El marge d'empenta axial dissenyat per Mitsubishi és massa petit, així que ajusteu l'extracció de la turbina de vapor per ajustar l'empenta axial.Com es mostra a la figura 2 1279ZI31001C, el desplaçament de l'eix de la turbina de vapor és de 0,44 mm.Després de consultar el fabricant del compressor, el desplaçament de l'eix és positiu, la qual cosa significa que el rotor es desplaça cap al costat del compressor en relació amb el rotor de disseny original, per la qual cosa es decideix reduir l'extracció d'aire intermèdia de 300T/h Reduir a 210T/h, augmentar la càrrega al costat de baixa pressió de la turbina de vapor, augmentar l'empenta al costat d'alta pressió i reduir l'empenta axial del coixinet d'empenta, alentint així la tendència creixent de la temperatura del coixinet d'empenta.
Figura 2 Relació entre el desplaçament de l'eix de la turbina de vapor i el coixinet d'empenta
3.2.3 El 23 de novembre de 2020, la mostra d'oli lubricant de la unitat es va enviar a l'institut de proves de Guangzhou Institute of Mechanical Science Co., Ltd. per a proves i anàlisis.Els resultats es mostren a la figura 3. Els resultats de l'anàlisi van trobar que el valor de MPC era alt, cosa que pot determinar l'ocurrència d'oxidació del petroli.El vernís és un dels motius de l'alta temperatura del coixinet d'empenta de la turbina de vapor TI31061B.Quan hi ha un vernís al sistema d'oli lubricant, la dissolució i precipitació de les partícules de vernís a l'oli és un sistema d'equilibri dinàmic a causa de la capacitat limitada de l'oli lubricant per dissoldre les partícules de vernís.Quan arriba a un estat saturat, el vernís penjarà del coixinet o del coixinet del coixinet, fent que la temperatura del coixinet del coixinet fluctuï.És un perill ocult important per a un funcionament segur.
Mitjançant la investigació, vam triar Kunshan Winsonda, que té un millor efecte d'ús i una reputació de mercat, per produir adsorció electrostàtica WVD + adsorció de resina, que és un equip d'eliminació de vernís compost per eliminar el vernís.
el vernís és un producte format per la degradació de l'oli, que existeix a l'oli en estat dissolt o suspès sota determinades condicions químiques i temperatura.Quan el fang supera la solubilitat de l'oli lubricant, el fang precipitarà i formarà un vernís a la superfície del component.
El purificador d'oli de la sèrie WVD-II combina eficaçment la tecnologia de purificació d'adsorció electrostàtica i la tecnologia d'intercanvi iònic, que pot eliminar i prevenir eficaçment els fangs solubles i insolubles generats durant el funcionament normal de la turbina de vapor, de manera que no es pot produir el vernís.
L'objectiu dels purificadors d'oli de la sèrie WVD-II és eliminar la causa de la formació de vernís.Aquesta tecnologia pot minimitzar el contingut de fang en un curt període de temps i restaurar el sistema de lubricació original amb una gran quantitat de fang/vernís a l'estat de funcionament òptim en pocs dies, resolent així completament el problema de l'augment lent de la temperatura de l'empenta. coixinets provocats pel vernís.
Figura 3 Els resultats de la prova i l'anàlisi abans d'instal·lar la unitat d'eliminació de vernís
Oli net d'una sola vegada: adsorció electrostàtica per eliminar fangs/vernís no solubles Principi: la tecnologia d'adsorció electrostàtica elimina els contaminants, l'oli està en l'acció d'un camp electrostàtic circular d'alta tensió, de manera que les partícules contaminades mostren càrregues positives i negatives respectivament , i sota l'acció d'un camp elèctric trapezoïdal Empenyeu les partícules carregades positivament i negativament per nedar cap als elèctrodes negatius i positius respectivament, i les partícules neutres s'espremen i mouen pel flux de partícules carregades i, finalment, totes les partícules s'adsorbeixen. el col·lector per eliminar completament els contaminants de l'oli.
Oli net secundari: adsorció de resina d'intercanvi iònic per eliminar col·loides dissolts Principi: la tecnologia d'adsorció de càrrega per si sola no pot resoldre el vernís dissolt, mentre que la resina iònica conté milers de milions de llocs polars, que poden absorbir el vernís soluble i el vernís potencial, per assegurar-se que els productes de degradació ho fan. No s'acumulen a l'oli lubricant i pot millorar la solvència de l'oli lubricant, de manera que el sistema es trobi en un estat de funcionament òptim.
Figura 5. Esquema de l'oli net secundari
3.3 Efecte de l'eliminació de vernís
La unitat de vernís es va instal·lar i va funcionar el 14 de desembre de 2020 i la temperatura del coixinet d'empenta de la turbina de vapor TI31061B va baixar a uns 92 °C el 19 de desembre de 2020 (com es mostra a la figura 6).
Fig.6 Tendència de la temperatura del coixinet d'empenta TI31061B de la turbina de vapor
Després de més d'un mes de funcionament de la unitat d'eliminació de vernís, la qualitat de l'oli lubricant de la unitat ha millorat significativament.Mitjançant la detecció i l'anàlisi de l'Institut de Recerca de Guangyan, l'índex de tendència del vernís dels productes petroliers s'ha reduït de 10,2 a 6,2 i el nivell de contaminació s'ha reduït de> 12 a 7 graus, no hi ha pèrdua d'additius en la lubricació. oli (vegeu la figura 7 per als resultats de detecció i anàlisi després d'instal·lar la unitat d'eliminació de vernís).
FIG.7 Resultats de les proves i anàlisis després d'instal·lar la unitat
4 Beneficis econòmics generats
Mitjançant la instal·lació i el funcionament de la unitat d'eliminació de vernís, es resol completament el problema de l'augment lent de la temperatura del coixinet d'empenta TI31061B de la turbina de vapor causat pel vernís, i la gran pèrdua causada per l'aturada de la unitat del compressor de gas de piròlisi és evitat (almenys 3 dies, la pèrdua és d'almenys 4 milions de RMB; la substitució del coixinet d'empenta de la turbina de vapor triga 1 dia, la pèrdua és d'1 milió) i la pèrdua de peces de recanvi a les peces giratòries i de segellat després la temperatura del coixinet d'empenta augmenta lentament (la pèrdua és d'entre 500.000 i 8 milions de iuans entre).
La unitat es va omplir amb un total de 160 barrils de productes petroliers i els productes petroliers van assolir completament l'índex qualificat després de la filtració d'alta precisió de la unitat d'eliminació de vernís, estalviant 500.000 RMB en costos de substitució de productes petroliers.
5 Conclusió
A causa de les condicions de funcionament a llarg termini d'alta temperatura, alta pressió i alta velocitat en el sistema de lubricació de grans unitats, la velocitat d'oxidació de l'oli s'accelera i l'índex de vernís augmenta.El perill ocult de cremades de matolls al coixinet d'empenta garanteix el funcionament estable a llarg termini de la unitat, cosa que demostra que les mesures anteriors són efectives.
Hora de publicació: 28-12-2022