head_banner

Aplicación innovadora da tecnoloxía de eliminación de verniz no xerador de turbina de gas solar

Aplicación innovadora

 

Resumo: Analizar as causas da flutuación da temperatura do cojinete dun xerador de turbina de gas dobre combustible, propor solucións específicas, dominar os puntos de risco e as medidas preventivas de funcionamento.

Visión xeral do equipamento

Campo petrolífero BZ 25-1 / S (centro do mar de Bohai) de CNOOC (China) Co., LTD.Tianjin Branch (FPSO) está equipada con catro xeradores de turbina de gas de dobre combustible TITAN130 producidos por SOLAR.O conxunto xerador de turbina inclúe motor de turbina de gas, dispositivo de desaceleración, xerador, panel de control, panel de instrumentos, base común, tapa de illamento acústico e sistema auxiliar, etc. Cando a unidade usa combustible diferente, o tamaño da súa capacidade de carga tamén é diferente. Sección da figura 1)

A potencia neta de saída da turbina é de 13500 kW e a velocidade é de 11220 rpm, e a potencia nominal de saída do xerador configurado é de 12500 kW en condicións ambientais de 40 ℃.A tensión do xerador é de 6300 V, 50 Hz, 3 ph, o factor de potencia é de 0,8 PF;a unidade ten un rolamento de coxín inclinado para o rolamento de empuxe, o rolamento do diámetro do eixe e o redutor ten un engrenaxe planetario de grao 3.Cada punto de lubricación de rodamentos adopta o modo de lubricación forzada do abastecemento de aceite centralizado. (Consulte as táboas 1, 2, 3 e 4 para os parámetros técnicos específicos da unidade)

Catro xeradores de turbina de gas de dobre combustible TITAN130 poden alimentar todo o campo petrolífero e hai catro dispositivos de recuperación de calor residual.O aceite do medio térmico quéntase polo gas de combustión de alta temperatura xerado pola turbina.O funcionamento estable e seguro dos catro xeradores de turbina de gas de dobre combustible TITAN130 é fundamental.

Táboa 1: Parámetros técnicos do grupo electróxeno de turbina de gas

fabricantes

Sola Corporation, USA (SOLAR)

número de dispositivo

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

Potencia ISO

13500 kW

Tamaño da unidade

1414832123948 (mm) (longo, ancho e alto),

Excluíndo a altura do tubo de entrada / escape

Peso total do trineo unitario

12T

Tipos de combustible

Con rabia e gasóleo

forma de instalar

Soporte GIMBAL de tres puntos

Táboa 2: Parámetros técnicos da turbina de gas do grupo electróxeno de turbina de gas

fabricantes

Sola Corporation, USA (SOLAR)

modelo

TITÁN 130

tipo

Tipo monoaxial/fluxo axial/industrial

Forma de compresor

tipo de fluxo axial

Serie de compresores

Nivel 14

relación de redución

17:1

Velocidade do compresor

11220 r/min

Fluxo de gas comprimido

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

Serie de turbinas de gas

Nivel 3

Velocidade da turbina de gas

11220 r/min

Tipo de cámara de combustión

Tipo de tubo anular

Modo de ignición

ignición por chispa

Número de toberas de combustible

21

tipo de rodamento

rodamento de empuxe

modo de arranque

O motor de conversión de frecuencia está en marcha

Táboa 3: Parámetros técnicos da caixa de cambios de desaceleración do grupo electróxeno de turbina de gas

fabricantes

ENGRANADAS ALLEN

tipo

Engrenaxe planetaria nivel 3 de alta velocidade

Velocidade de saída principal

1500 r/min

Táboa 4: Parámetros técnicos do xerador principal do grupo electróxeno de turbina de gas

fabricantes

Compañía eléctrica ideal estadounidense

modelo

SAB

número de fabricación

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

clasificación de potencia

12000 kW

velocidade nominal

1500 rpm

tensión nominal

6300 kV

frecuencia

50 Hz

factor de potencia

0,8

Ano de fábrica

2004

 

Aplicación innovadora

Existen problemas coa unidade

En abril de 2018, descubriuse que a temperatura do arbusto de rodamento de catro unidades variou e algúns puntos de temperatura non podían volver ao valor de funcionamento orixinal despois de aumentar a temperatura.Un cojinete de turbina de turbina (casco de cojinete) alcanzou unha temperatura de 108 ℃ e mostrou unha tendencia á alza, mentres que as outras tres unidades tamén mostraron unha tendencia á alza.

Análise de causas e medidas de tratamento

3.1 Razón do aumento da temperatura do arbusto de rodamentos

3.1.1 O aceite lubricante utilizado nesta unidade é CASTROL PERFECTO X32, que é aceite mineral.Cando a temperatura é alta, o aceite lubricante é fácil de oxidar e os produtos de oxidación reúnense na superficie do arbusto para formar verniz.Ao detectar o índice do aceite en funcionamento da unidade, atópase que o índice de tendencia do verniz é alto e o grao de contaminación tamén é alto (consulte a táboa 5).O índice de tendencia do verniz é alto, o que pode provocar a formación de adherencia e acumulación no arbusto do cojinete, reducindo así a brecha da película de aceite, aumentando a fricción e levando á mala disipación da calor do arbusto do cojinete, o aumento do axial. temperatura e aceleración da oxidación do aceite.Ao mesmo tempo, debido á alta contaminación do aceite, o verniz adherirase a outras partículas contaminadas, formando o efecto de moenda e agravando o desgaste do equipo. (Consulte a figura 3 Diagrama de fluxo da lubricación da unidade)

Táboa 5 Resultados da análise e proba de aceite lubricante antes de instalar o filtro de aceite de verniz

O índice de verniz

data

04/04/2018

06/06/2018

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

Aplicación innovadora 2

Figura 2 Diagrama de tendencia do índice de verniz antes da purificación da unidade de verniz deslizante

Aplicación innovadora 3

Figura 3 Diagrama de fluxo da unidade de lubricación

Para analizar a causa do aumento da temperatura do arbusto do cojinete, pode ocorrer que o verniz se produza no aceite lubricante da unidade e, finalmente, o verniz concéntrase no arbusto do cojinete, o que provoca a fluctuación da temperatura e o aumento do arbusto.

3.1.2Causas do verniz

* O aceite lubricante mineral está composto principalmente por hidrocarburos, que son relativamente estables a temperatura ambiente e baixa temperatura.Pero se no caso de alta temperatura, algunhas moléculas de hidrocarburos (aínda que o número sexa moi pequeno) sufrirán unha reacción de oxidación, outras moléculas de hidrocarburos tamén seguirán a reacción en cadea, que é a característica da reacción en cadea de hidrocarburos;

* O aceite lubricante forma verniz soluble na zona de alta temperatura e alta presión.No proceso de fluxo de aceite desde a zona de alta temperatura á zona de baixa temperatura, a diminución da temperatura leva á diminución da solubilidade e as partículas de verniz precipitan do aceite lubricante e comezan a depositarse;

* Prodúcese a deposición do verniz.Despois da formación de partículas de verniz, o sedimento comeza a condensarse e formar o sedimento depositarase preferentemente na superficie do metal quente, o que provoca que a temperatura do arbusto aumente rapidamente a temperatura do aceite tamén aumentará lentamente;

* Os cambios de temperatura que poidan ser provocados por outros factores ambientais ou problemas de avaría da unidade.

3.2 Medidas para resolver o problema do aumento da temperatura do cojinete

3.2.1 Aumente a presión do aceite lubricante de 0,23 Mpa a 0,245 Mpa para mellorar a eficiencia da transferencia de calor da lubricación e aliviar a lenta tendencia de aumento da temperatura do arbusto do rodamento.

3.2.2 Substitúe o refrixerador de aceite deslizante cunha eficiencia de transferencia de calor de baixa envellecemento por un novo arrefriador doméstico de tracción directa, e a temperatura de subministración de aceite deslizante é estable de 60 ℃ a preto de 50 ℃ durante moito tempo.

3.2.3 Principio de funcionamento da tecnoloxía de adsorción electrostática —— eliminación do verniz precipitado (ver Figura 4)

A purificación electrostática é o uso de campos estáticos circulares de alta tensión, fai que as partículas de contaminación por petróleo mostren eléctricas positivas e negativas respectivamente, partículas eléctricas positivas e negativas baixo a acción da dirección do electrodo negativo e positivo, partículas neutras espremidas polas partículas cargadas flúen, finalmente todas as partículas. adsorción no colector, elimina completamente os contaminantes no aceite, con fluxo de partículas de aceite electrostáticas, o tanque, a parede do tubo e os compoñentes do barro en todas as impurezas, a adsorción de erosión de óxidos, o activo elimina a lama adhesiva da superficie do sistema e a sucidade adhesiva. , desempeñar o papel do sistema de limpeza.

Aplicación innovadora 4

Figura 4. Ilustración esquemática da tecnoloxía de adsorción electrostática

3.2.4 Principio de funcionamento da tecnoloxía de adsorción de resinas iónicas —— Eliminar o verniz disolto

A resina de intercambio iónico DICR ™ pode eliminar contaminantes solubles no aceite da turbina, garantindo a diminución dos indicadores MPC, porque a maioría das turbinas son solubles durante o funcionamento, e só estes produtos saturados formarán precipitación, os equipos electrostáticos non poden eliminar estes subprodutos. o estado disolto.

A combinación de adsorción electrostática e tecnoloxía de resina non só pode eliminar eficazmente o verniz suspendido, senón tamén eliminar o produto de verniz disolto.

Aplicación innovadora 5Figura 5 Diagrama esquemático da tecnoloxía de adsorción de resinas iónicas

3.3 Efecto da eliminación do verniz

O 14 de decembro de 2019, instalouse e operouse o filtro de aceite de verniz modelo WVD.Baixo a medida integral de substitución do enfriador de aceite da turbina de gas o 20 de agosto de 2020, a temperatura do rodamento da turbina (bush) diminuíu de 108 ℃ a uns 90 ℃ (consulte a Figura 6 tendencia da temperatura do rodamento de purificación traseiro (bush)).A cor do aceite mellora significativamente (Figura 7, comparación do aceite antes e despois da purificación).Mediante a análise e os datos das probas externas, o índice de tendencia do verniz ao aceite reduciuse de 42,4 a 4,5, o nivel de contaminación reduciuse de NAS 9 a 6 e o ​​índice de acidez de 0,17 a 0,07. resultados da análise do aceite despois do filtro do filtro)

Aplicación innovadora 6

Figura 6 Tendencia da temperatura do rodamento traseiro purificado (casco de rodamento)

Táboa 6 Resultados das probas e análises do aceite despois do filtro do filtro

O índice de verniz

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

Aplicación innovadora 7

Figura 7 Comparación da cor do óleo antes e despois da purificación

Os beneficios económicos xerados

A través da instalación e funcionamento deUnidade de eliminación de verniz WVD, resolve eficazmente a subida da temperatura do rodamento de empuxe da turbina de gas, evita os grandes danos causados ​​polo dano do rodamento e a perda de pezas de selado rotativas causada por pezas de recambio, reduce a perda de rodamentos de mantemento en 5 millóns de RMB e o tempo de mantemento da coordinación é longo, ningunha unidade de espera no lugar de produción, causa un impacto serio na produción segura e estable.

A unidade precisa encher 20 barrís de petróleo / unidade.Despois de filtrar a película de eliminación de pintura, o aceite alcanza completamente o índice cualificado, aforrando o custo de substitución do aceite duns 400.000 RMB.

Conclusión

 

Debido á alta temperatura a longo prazo, a alta presión e a alta velocidade do sistema de lubricación da unidade grande, a velocidade de oxidación do aceite acelera, o índice de verniz aumenta e o contido de xelatina aumenta.A acumulación de impurezas brandas no sistema de unidade grande afecta a precisión do sistema de regulación de velocidade e o funcionamento normal da unidade, o que é fácil de levar á flutuación da unidade ou mesmo ao apagado non planificado.A cola de verniz depositada na superficie do arbusto do eixe tamén provocará o aumento da temperatura do arbusto do eixe e a adhesión do verniz e das partículas sólidas tamén agravará o desgaste do equipo.A unidade de eliminación de verniz WVD pode mellorar continuamente a calidade do aceite lubricante da unidade, garantir o funcionamento estable do ciclo longo das grandes unidades, prolongar o ciclo de servizo do aceite lubricante, mellorar o ambiente operativo do sistema, reducir o custo de compra do aceite lubricante.

 


Hora de publicación: Dec-02-2023
Chat en liña de WhatsApp!