Resum: Analitzar les causes de la fluctuació de la temperatura de la boquilla del coixinet del generador de turbina de gas de doble combustible, proposar solucions específiques, dominar els punts de risc i les mesures preventives de funcionament.
Visió general de l'equip
BZ 25-1 / S Oilfield (central del mar de Bohai) de CNOOC (China) Co., LTD.Tianjin Branch (FPSO) està equipada amb quatre grups electrògens de turbina de gas de doble combustible TITAN130 produïts per SOLAR.El grup electrògen de turbina inclou motor de turbina de gas, dispositiu d'engranatge de desacceleració, generador, tauler de control, tauler d'instruments, base comuna, coberta d'aïllament acústic i sistema auxiliar, etc. Quan la unitat utilitza combustible diferent, la seva mida de capacitat de càrrega també és diferent. Secció de la figura 1)
La potència de sortida neta de la turbina és de 13500 kW i la velocitat és de 11220 rpm, i la potència de sortida del generador configurat és de 12500 kW en condicions ambientals de 40 ℃.La tensió del generador és de 6300 V, 50 Hz, 3 ph, el factor de potència és de 0,8 PF;la unitat té coixinets inclinats per a coixinets d'empenta, coixinets de diàmetre de l'eix i el reductor té un engranatge planetari de grau 3.Cada punt de lubricació dels coixinets adopta el mode de lubricació forçada del subministrament d'oli centralitzat. (Vegeu les Taules 1,2,3 i 4 per a paràmetres tècnics específics de la unitat)
Quatre grups electrògens de turbina de gas de doble combustible TITAN130 poden alimentar tot el camp de petroli i hi ha quatre dispositius de recuperació de calor residual.L'oli de medi tèrmic s'escalfa pel gas de combustió d'alta temperatura generat per la turbina.El funcionament estable i segur dels quatre grups electrògens de turbina de gas de doble combustible TITAN130 és crucial.
Taula 1: Paràmetres tècnics del grup electrògen de turbina de gas
fabricants | Sola Corporation, EUA (SOLAR) |
número de dispositiu | FPSO-MA-GTG-001A/B/C/D |
Potència ISO | 13500 kW |
Mida de la unitat | 1414832123948 (mm) (llargada, amplada i alçada), Excloent l'alçada del tub d'entrada/escapament |
Pes total del trineu unitari | 12T |
Tipus de combustible | Amb ràbia i gasoil |
manera d'instal·lar | Suport GIMBAL de tres punts |
Taula 2: Paràmetres tècnics de la turbina de gas del grup electrògen de la turbina de gas
fabricants | Sola Corporation, EUA (SOLAR) |
model | TITÀ 130 |
tipus | Tipus monoaxial / flux axial / industrial |
Forma de compressor | tipus de flux axial |
Sèrie de compressors | Nivell 14 |
ràtio de reducció | 17:1 |
Velocitat del compressor | 11220 r/min |
Flux de gas comprimit | 48 kg/s (90,6 lliures/s) |
Sèrie de turbines de gas | Nivell 3 |
Velocitat de la turbina de gas | 11220 r/min |
Tipus de cambra de combustió | Tipus de tub anell |
Mode d'encesa | encesa per espurna |
Nombre de broquets de combustible | 21 |
tipus de rodament | coixinet d'empenta |
mode d'arrencada | S'engega el motor de conversió de freqüència |
Taula 3: Paràmetres tècnics de la caixa de canvis de desacceleració del grup electrògen de turbina de gas
fabricants | ALLEN GEARS |
tipus | Engranatge planetari de nivell 3 d'alta velocitat |
Velocitat de sortida principal | 1500 r/min |
Taula 4: Paràmetres tècnics del generador principal del grup electrògen de turbina de gas
fabricants | Companyia elèctrica ideal dels EUA |
model | SAB |
fabricació núm | 0HF08-L0590;0114L;0120L;0053L |
potència nominal | 12000 kW |
velocitat nominal | 1500 rpm |
tensió nominal | 6300kV |
freqüència | 50 Hz |
factor de potència | 0,8 |
Any de fàbrica | 2004 |
Hi ha problemes amb la unitat
L'abril de 2018, es va trobar que la temperatura de la cassola del coixinet de quatre unitats va fluctuar i alguns punts de temperatura no van poder tornar al valor de funcionament original després que la temperatura augmentava.Un coixinet de turbina de turbina (coixinet de coixinet) va assolir una temperatura de 108 ℃ i va mostrar una tendència a l'alça, mentre que les altres tres unitats també van mostrar una tendència a l'alça.
Anàlisi de causes i mesures de tractament
3.1 Raó de l'augment de la temperatura de l'arbust
3.1.1 L'oli lubricant utilitzat en aquesta unitat és CASTROL PERFECTO X32, que és oli mineral.Quan la temperatura és alta, l'oli lubricant és fàcil d'oxidar i els productes d'oxidació s'agrupen a la superfície de l'arbust per formar vernís.En detectar l'índex de l'oli corrent de la unitat, es constata que l'índex de tendència del vernís és alt i el grau de contaminació també és elevat (vegeu la taula 5).L'índex de tendència del vernís és alt, cosa que pot provocar la formació d'unió i acumulació a la cassola del coixinet, reduint així el buit de la pel·lícula d'oli, augmentant la fricció i provocant la mala dissipació de calor del coixinet, l'augment de l'axial. temperatura i l'acceleració de l'oxidació del petroli.Al mateix temps, a causa de l'alta contaminació de l'oli, el vernís s'adherirà a altres partícules contaminades, formant l'efecte de mòlta i agreujant el desgast de l'equip. (Vegeu la figura 3 Diagrama de flux de la lubricació de la unitat)
Taula 5 Resultats de les proves i anàlisis d'oli lubricant abans d'instal·lar el filtre d'oli de vernís
L'índex de vernís | ||||
data | 2018/04 | 06/2018 | 07/2018 | 2018/12 |
motor principal A | 29.5 | 31.5 | 32 | 32.5 |
motor principal B | 36.3 | 40.5 | 42 | 43 |
motor principal C | 40.5 | 46.8 | 42.6 | 45 |
motor principal D | 31.1 | 35 | 35.5 | 36 |
Figura 2 Diagrama de tendència de l'índex de vernís abans de la purificació del vernís lliscant de la unitat
Figura 3 Diagrama de flux de la lubricació de la unitat
Per analitzar la causa de l'augment de la temperatura del coixinet, pot ser que el vernís es produeixi a l'oli lubricant de la unitat i, finalment, el vernís es concentri al coixinet del coixinet, donant lloc a la fluctuació de la temperatura i l'augment del coixinet.
3.1.2Causes del vernís
* L'oli lubricant mineral es compon principalment d'hidrocarburs, que són relativament estables a temperatura ambient i baixa temperatura.Però si en el cas d'alta temperatura, algunes molècules d'hidrocarburs (encara que el nombre sigui molt petit) patiran una reacció d'oxidació, altres molècules d'hidrocarburs també seguiran la reacció en cadena, que és la característica de la reacció en cadena dels hidrocarburs;
* L'oli lubricant forma vernís soluble a la zona d'alta temperatura i alta pressió.En el procés de flux d'oli de la zona d'alta temperatura a la zona de baixa temperatura, la disminució de la temperatura condueix a la disminució de la solubilitat i les partícules de vernís precipiten de l'oli lubricant i comencen a dipositar-se;
* Es produeix la deposició del vernís.Després de la formació de partícules de vernís, el sediment comença a condensar-se i forma el sediment es dipositarà preferentment a la superfície metàl·lica calenta, donant lloc a que la temperatura de l'arbust augmenti ràpidament la temperatura de l'oli també augmentarà lentament;
* Les fluctuacions de temperatura que poden ser provocades per altres factors ambientals o problemes d'avaria de la unitat.
3.2 Mesures per resoldre el problema de l'augment de la temperatura de la cassola del coixinet
3.2.1 Augmenteu la pressió de l'oli lubricant de 0,23 Mpa a 0,245 Mpa per millorar l'eficiència de la transferència de calor de la lubricació i alleujar la tendència a l'augment lenta de la temperatura de la cassola del coixinet.
3.2.2 Substituïu el refrigerador d'oli lliscant amb una eficiència de transferència de calor baixa per envelliment per un nou refrigerador d'accionament directe domèstic, i la temperatura de subministrament d'oli lliscant és estable de 60 ℃ a uns 50 ℃ durant molt de temps.
3.2.3 Principi de funcionament de la tecnologia d'adsorció electrostàtica —— eliminació del vernís precipitat (vegeu la figura 4)
La purificació electrostàtica és l'ús d'un camp estàtic circular d'alta tensió, fa que les partícules de contaminació pel petroli mostrin elèctriques positives i negatives respectivament, partícules elèctriques positives i negatives sota l'acció de la direcció negativa i positiva de l'elèctrode, partícules neutres comprimides pel flux de partícules carregades, finalment totes les partícules. adsorció al col·lector, elimina completament els contaminants de l'oli, amb el flux de partícules d'oli electrostàtiques, el dipòsit, la paret de la canonada i els components del fang a totes les impureses, l'erosió d'òxids adsorció, l'actiu elimina el fang adhesiu de la superfície del sistema i la brutícia adhesiva , juguen el paper de sistema de neteja.
Figura 4. Il·lustració esquemàtica de la tecnologia d'adsorció electrostàtica
3.2.4 Principi de funcionament de la tecnologia d'adsorció de resina iònica —— Traieu el vernís dissolt
La resina d'intercanvi iònic DICR ™ pot eliminar els contaminants solubles de l'oli de la turbina, assegurant la disminució dels indicadors MPC, perquè la majoria de les turbines són solubles durant el funcionament, i només saturats aquests productes formaran precipitació, els equips electrostàtics no poden eliminar aquests subproductes en l'estat dissolt.
La combinació d'adsorció electrostàtica i tecnologia de resina no només pot eliminar eficaçment el vernís suspès, sinó també eliminar el producte de vernís dissolt.
Figura 5 Diagrama esquemàtic de la tecnologia d'adsorció de resina iònica
3.3 Efecte de l'eliminació del vernís
El 14 de desembre de 2019, es va instal·lar i operar el filtre d'oli de vernís model WVD.Sota la mesura integral de substitució del refrigerador d'oli de la turbina de gas el 20 d'agost de 2020, la temperatura del coixinet de la turbina (bush) va disminuir de 108 ℃ a uns 90 ℃ (vegeu la figura 6 tendència de temperatura del coixinet de purificació posterior (bush)).El color de l'oli es millora significativament (Figura 7, comparació de l'oli abans i després de la purificació).Mitjançant l'anàlisi i les dades de proves externes, l'índex de tendència del vernís d'oli es va reduir de 42,4 a 4,5, el nivell de contaminació es va reduir de NAS 9 a 6 i l'índex de valor d'àcid es va reduir de 0,17 a 0,07. (Vegeu la Taula 6 Prova i resultats de l'anàlisi de l'oli després del filtre del filtre)
Figura 6 Tendència de la temperatura del coixinet posterior purificat (coixinet del coixinet)
Taula 6 Resultats de les proves i anàlisis de l'oli després del filtre del filtre
L'índex de vernís | |||||||
data | 20/1 | 20/4 | 20/7 | 20/10 | 21/1 | 21/4 | 21/8 |
motor principal A | 19.5 | 11.5 | 9.6 | 10 | 7.8 | 8 | 7.6 |
motor principal B | 16.3 | 13.5 | 11.2 | 12.7 | 8.5 | 8.7 | 8.5 |
motor principal C | 20.5 | 16.8 | 12.6 | 10.8 | 11.5 | 10.3 | 8.3 |
motor principal D | 21.1 | 18.3 | 15.5 | 9.5 | 10.4 | 6.7 | 7.8 |
Figura 7 Comparació del color de l'oli abans i després de la purificació
Els beneficis econòmics generats
Mitjançant la instal·lació i el funcionament deUnitat d'eliminació de vernís WVD, resoleu eficaçment l'augment de la temperatura del coixinet d'empenta de la turbina de gas, eviteu els danys greus causats pel dany del coixinet i la pèrdua de peces de segellat giratòria causada per les peces de recanvi, reduïu la pèrdua de coixinets de manteniment en 5 milions de RMB anteriors i el temps de manteniment de coordinació és llarg, cap unitat d'espera al lloc de producció, causa un impacte greu en la producció segura i estable.
La unitat necessita omplir 20 barrils de petroli / unitat.Després de filtrar la pel·lícula d'eliminació de pintura, l'oli arriba completament a l'índex qualificat, estalviant el cost de substitució de l'oli d'uns 400.000 RMB.
Conclusió
A causa de l'alta temperatura a llarg termini, l'alta pressió i l'alta velocitat del sistema de lubricació de la unitat gran, la velocitat d'oxidació de l'oli s'accelera, l'índex de vernís augmenta i el contingut de gelatina augmenta.L'acumulació d'impureses suaus al sistema d'unitats grans afecta la precisió del sistema de regulació de velocitat i el funcionament normal de la unitat, cosa que és fàcil de provocar la fluctuació de la unitat o fins i tot l'aturada no planificada.La cola de vernís dipositada a la superfície de la mata de l'eix també provocarà l'augment de la temperatura de la mata de l'eix, i l'adhesió del vernís i les partícules sòlides també agreujarà el desgast de l'equip.La unitat d'eliminació de vernís WVD pot millorar contínuament la qualitat de l'oli lubricant de la unitat, garantir el funcionament estable de cicle llarg de les grans unitats, allargar el cicle de servei de l'oli lubricant, millorar l'entorn operatiu del sistema, reduir el cost de compra de l'oli lubricant.
Hora de publicació: Dec-02-2023