head_banner

Инновационное применение технологии удаления лака в газотурбинном генераторе Solar

Инновационное приложение

 

Аннотация: Проанализировать причины колебаний температуры подшипниковых втулок двухтопливного газотурбинного генератора, предложить конкретные решения, определить точки риска и меры профилактики эксплуатации.

Обзор оборудования

Нефтяное месторождение BZ 25-1/S (центральная часть Бохайского моря) компании CNOOC (Китай) Co., LTD.Тяньцзиньский филиал (FPSO) оснащен четырьмя двухтопливными газотурбинными генераторными установками TITAN130 производства SOLAR.В состав турбогенераторной установки входят газотурбинный двигатель, тормозное устройство, генератор, пульт управления, панель приборов, общее основание, шумоизоляционный кожух, вспомогательная система и т.д. При использовании агрегатом разного топлива величина его несущей способности также различна (см. Часть рисунка 1)

Чистая выходная мощность турбины составляет 13500 кВт, скорость — 11220 об/мин, а номинальная выходная мощность настроенного генератора — 12500 кВт при температуре окружающей среды 40 ℃.Напряжение генератора 6300 В, 50 Гц, 3 ф, коэффициент мощности 0,8 ПФ;В агрегате установлен наклонный подшипник с подушкой для упорного подшипника, подшипник диаметра вала, а в редукторе установлена ​​планетарная передача 3-го класса.Каждая точка смазки подшипников использует режим принудительной смазки с централизованной подачей масла. (Конкретные технические параметры агрегата см. в таблицах 1, 2, 3 и 4).

Четыре двухтопливных газотурбинных генератора TITAN130 могут обеспечить электроэнергией все нефтяное месторождение, а также имеется четыре устройства рекуперации отходящего тепла.Масло-носитель нагревается высокотемпературным дымовым газом, вырабатываемым турбиной.Стабильная и безопасная работа четырех двухтопливных газотурбинных генераторных установок TITAN130 имеет решающее значение.

Таблица 1: Технические параметры газотурбогенераторной установки

производители

Корпорация Сола, США (SOLAR)

номер устройства

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

ISO-сила

13500кВт

Размер устройства

1414832123948 (мм) (длина, ширина и высота),

Без учета высоты впускной/выхлопной трубы

Общий вес салазок

12Т

Виды топлива

С гневом и дизелем

способ установки

Трехточечная поддержка GIMBAL

Таблица 2: Технические параметры газовой турбины газотурбогенераторной установки

производители

Корпорация Сола, США (SOLAR)

модель

ТИТАН 130

тип

Одноосный/осевой поток/промышленный тип

Форма компрессора

осевого типа

Серия компрессоров

Уровень 14

коэффициент уменьшения

17:1

Скорость компрессора

11220 об/мин

Поток сжатого газа

48 кг/с (90,6 фунта/с)

Серия газовых турбин

Уровень 3

Скорость газовой турбины

11220об/мин

Тип камеры сгорания

Тип кольцевой трубки

Режим зажигания

Искра зажигания

Количество топливных форсунок

21

тип подшипника

упорный подшипник

стартовый режим

Двигатель с преобразованием частоты запускается.

Таблица 3: Технические параметры редуктора замедления газотурбогенераторной установки

производители

АЛЛЕН ГИРС

тип

Высокоскоростная планетарная передача 3-го уровня.

Основная выходная скорость

1500об/мин

Таблица 4: Технические параметры главного генератора газотурбогенераторной установки

производители

Американская идеальная электрическая компания

модель

САБ

производство Нет

0HF08-L0590;0114Л;0120Л;0053Л

Номинальная мощность

12000кВт

Номинальная скорость

1500 об/мин

Номинальное напряжение

6300кВ

частота

50 Гц

фактор силы

0,8

Заводской год

2004 г.

 

Инновационное приложение

Есть проблемы с устройством

В апреле 2018 года было обнаружено, что температура подшипниковой втулки четырех агрегатов колебалась, а некоторые температурные точки не могли вернуться к исходному рабочему значению после повышения температуры.Подшипник турбины одной турбины (подшипниковая втулка) достиг температуры 108 ℃ и показал тенденцию к повышению, в то время как остальные три блока также показали тенденцию к повышению.

Анализ причин и меры лечения

3.1 причина повышения температуры подшипниковой втулки

3.1.1 В данном агрегате используется минеральное масло CASTROL PERFECTO X32.При высокой температуре смазочное масло легко окисляется, а продукты окисления собираются на поверхности шбуша, образуя лак.Путем определения индекса работающего масла агрегата установлено, что индекс склонности к образованию нагара высокий, а также высокая степень загрязнения (см. Таблицу 5).Индекс склонности лака высок, что может вызвать образование налипаний и скоплений на подшипниковой втулке, тем самым уменьшая зазор масляной пленки, увеличивая трение и приводя к плохому отводу тепла подшипниковой втулки, повышению осевого температура и ускорение окисления масла.При этом из-за высокой загрязненности масла лак будет прилипать к другим загрязненным частицам, образуя эффект шлифования и усугубляя износ оборудования. (См. рис. 3 Технологическая схема смазки агрегата).

Таблица 5. Результаты испытаний и анализа смазочного масла перед установкой лакового масляного фильтра.

Индекс лака

дата

2018.04

2018.06

2018.07

2018.12

главный двигатель А

29,5

31,5

32

32,5

главный двигатель Б

36,3

40,5

42

43

главный двигатель С

40,5

46,8

42,6

45

главный двигатель Д

31,1

35

35,5

36

Инновационное приложение2

Рисунок 2. Диаграмма изменения индекса лака до очистки агрегатного скользящего лака.

Инновационное приложение3

Рисунок 3 Технологическая схема смазки агрегата

При анализе причины повышения температуры подшипниковой втулки возможно, что лак образуется в смазочном масле узла и в конечном итоге концентрируется на подшипниковой втулке, что приводит к колебаниям температуры и повышению температуры подшипниковой втулки.

3.1.2Причины появления лака

* Минеральное смазочное масло в основном состоит из углеводородов, которые относительно стабильны при комнатной и низкой температуре.Но если в случае высокой температуры некоторые (даже если их очень мало) молекулы углеводородов подвергнутся реакции окисления, то другие молекулы углеводородов также вступят в цепную реакцию, что является характеристикой цепной реакции углеводородов;

* Смазочное масло образует растворимый лак в зоне высоких температур и высокого давления.В процессе перетекания масла из области высоких температур в область низких температур снижение температуры приводит к уменьшению растворимости, частицы лака выпадают в осадок из смазочного масла и начинают осаждаться;

* Происходит отложение лака.После образования частиц лака осадок начинает конденсироваться, и образующийся осадок будет преимущественно откладываться на горячей поверхности металла, в результате чего температура втулки быстро повысится, а обратная температура масла также будет медленно повышаться;

* Колебания температуры, которые могут быть вызваны другими факторами окружающей среды или неисправностями устройства.

3.2 Меры по решению проблемы повышения температуры подшипниковой втулки

3.2.1 Поднимите давление смазочного масла с 0,23 МПа до 0,245 МПа, чтобы повысить эффективность теплопередачи смазки и смягчить тенденцию медленного повышения температуры подшипниковой втулки.

3.2.2 Замените скользящий масляный радиатор с низкой эффективностью теплопередачи при старении на новый бытовой охладитель с прямым приводом, и температура подачи скользящего масла будет стабильной от 60 ℃ до примерно 50 ℃ в течение длительного времени.

3.2.3 Принцип работы технологии электростатической адсорбции — удаление осажденного лака (см. рисунок 4).

Электростатическая очистка заключается в использовании кругового статического поля высокого напряжения, благодаря чему частицы масляного загрязнения показывают положительные и отрицательные электрические частицы соответственно, положительные и отрицательные электрические частицы под действием отрицательного и положительного направления электрода, нейтральные частицы, сжимаемые потоком заряженных частиц, наконец, все частицы Адсорбция на коллекторе, полное удаление загрязняющих веществ из масла, электростатический поток частиц масла, резервуар, стенки трубы и компоненты грязи от всех примесей, адсорбция оксидной эрозии, активное удаление с поверхности системы клейкой грязи и клейкой грязи. , играют роль системы очистки.

Инновационное приложение4

Рисунок 4. Схематическая иллюстрация технологии электростатической адсорбции.

3.2.4 Принцип работы технологии адсорбции ионной смолы —— Удаление растворенного лака.

Ионообменная смола DICR™ способна удалять растворимые загрязнения в турбинном масле, обеспечивая снижение показателей ПДК, поскольку большинство турбин в процессе работы растворимы, и только насыщенные эти продукты будут образовывать осадки, электростатическое оборудование не может удалить эти побочные продукты в растворенное состояние.

Сочетание электростатической адсорбции и технологии смол позволяет не только эффективно удалять взвешенный лак, но и растворенный лаковый продукт.

Инновационное приложение5Рисунок 5. Принципиальная схема технологии адсорбции ионной смолой.

3.3 Эффект от снятия лака

14 декабря 2019 года установлен и введен в эксплуатацию лаковый масляный фильтр модели WVD.В ходе комплексных мероприятий по замене масляного радиатора газовой турбины 20 августа 2020 года температура подшипника турбины (втулка) снизилась со 108 ℃ до примерно 90 ℃ (см. Рисунок 6, температурный тренд заднего подшипника очистки (втулка)).Цвет масла значительно улучшается (рис. 7, сравнение масла до и после очистки).Благодаря анализу и данным внешних испытаний индекс тенденции масляного лака был снижен с 42,4 до 4,5, уровень загрязнения был снижен с NAS 9 до 6, а индекс кислотного числа был снижен с 0,17 до 0,07. (См. Таблицу 6 Испытания и результаты анализа масла после фильтра фильтра)

Инновационное приложение6

Рисунок 6. Температурный тренд очищенного заднего подшипника (втулка подшипника).

Таблица 6 Результаты испытаний и анализа масла после фильтра-фильтра

Индекс лака

дата

20/1

20/4

20/7

20/10

21/1

21/4

21/8

главный двигатель А

19,5

11,5

9,6

10

7,8

8

7,6

главный двигатель Б

16.3

13,5

11.2

12,7

8,5

8,7

8,5

главный двигатель С

20,5

16,8

12,6

10,8

11,5

10.3

8.3

главный двигатель Д

21.1

18,3

15,5

9,5

10.4

6.7

7,8

Инновационное приложение7

Рисунок 7. Сравнение цвета масла до и после очистки.

Экономические выгоды, полученные

Благодаря установке и эксплуатацииУстройство для снятия лака WVD, эффективно решить проблему повышения температуры упорного подшипника газовой турбины, избежать тяжелых повреждений, вызванных повреждением подшипника и потерей вращающихся уплотнительных деталей, вызванной запасными частями, уменьшить потери при обслуживании подшипника на 5 миллионов юаней и выше, а время координации обслуживания длительное, отсутствие резервного агрегата на производственной площадке серьезно влияет на безопасное и стабильное производство.

В агрегат необходимо заправить 20 баррелей масла/единицу.После фильтрации пленки для удаления краски масло полностью достигает требуемого индекса, что позволяет сэкономить на замене масла около 400 000 юаней.

Заключение

 

Из-за длительной высокой температуры, высокого давления и высокой скорости системы смазки большого агрегата скорость окисления масла ускоряется, индекс лака увеличивается, а содержание желатина увеличивается.Накопление мягких примесей в большой системе агрегата влияет на точность системы регулирования скорости и нормальную работу агрегата, что легко привести к колебанию агрегата или даже к незапланированному отключению.Лаковый клей, нанесенный на поверхность втулки вала, также приведет к повышению температуры втулки вала, а прилипание лака и твердых частиц также усугубит износ оборудования.Устройство для удаления лака WVD может постоянно улучшать качество смазочного масла устройства, обеспечивать стабильную работу крупных агрегатов в течение длительного цикла, продлевать цикл обслуживания смазочного масла, улучшать рабочую среду системы, снижать стоимость покупки смазочного масла.

 


Время публикации: 02 декабря 2023 г.
Онлайн-чат WhatsApp!