Abstrakt: Analyser årsagerne til udsving i lejebøsningens temperatur i en gasturbinegenerator med dobbelt brændstof, fremlæg specifikke løsninger, behersk risikopunkterne og driftsforebyggende foranstaltninger.
Udstyrsoversigt
BZ 25-1 / S Oilfield (centrale Bohai Hav) fra CNOOC (China) Co., LTD.Tianjin Branch (FPSO) er udstyret med fire TITAN130 dual-fuel gasturbine generatorsæt produceret af SOLAR.Turbinegeneratorsættet inkluderer gasturbinemotor, decelerationsgear, generator, kontrolpanel, instrumentpanel, fælles base, lydisoleringsdæksel og hjælpesystem osv. Når enheden bruger forskelligt brændstof, er dens bæreevne også forskellig.(Se Udsnit af figur 1)
Turbinens nettoudgangseffekt er 13.500 kW og hastigheden er 11.220 rpm, og udgangseffekten for den konfigurerede generator er 12.500 kW under 40 ℃ miljøforhold.Generatorens spænding er 6300 V, 50 Hz, 3 ph, effektfaktoren er 0,8 PF;enheden har et skråtstillet stødpudeleje til trykleje, akseldiameterleje og reduktionsgear har Grade 3 planetgear.Hvert lejesmørepunkt anvender den tvungne smøretilstand for centraliseret olieforsyning. (Se tabel 1,2,3 og 4 for specifikke tekniske parametre for enheden)
Fire TITAN130 dual-fuel gasturbine generatorsæt kan drive hele oliefeltet, og der er fire spildvarmegenvindingsenheder.Varmemedieolien opvarmes af den højtemperaturrøggas, der genereres af turbinen.Den stabile og sikre drift af de fire TITAN130 dual-fuel gasturbine generatorsæt er afgørende.
Tabel 1: Tekniske parametre for gasturbinegeneratorsættet
producenter | Sola Corporation, USA (SOLAR) |
enhedsnummer | FPSO-MA-GTG-001A/B/C/D |
ISO strøm | 13500kW |
Enhedsstørrelse | 1414832123948 (mm) (længde, bredde og højde), Eksklusive højden af indsugnings-/udstødningsrøret |
Samlet vægt af enhedsslæde | 12T |
Brændstoftyper | Med vrede og diesel |
måde at installere på | Tre-punkts GIMBAL-støtte |
Tabel 2: Tekniske parametre for gasturbine i gasturbinegeneratorsæt
producenter | Sola Corporation, USA (SOLAR) |
model | TITAN 130 |
type | Enkelt-aksial / aksial-flow / industriel type |
Kompressor form | aksial flow type |
Kompressor serie | Niveau 14 |
reduktionsforhold | 17:1 |
Kompressorens hastighed | 11220 r/min |
Komprimeret gas flow | 48 kg/s (90,6 lb/s) |
Gasturbine serie | Niveau 3 |
Gasturbinehastighed | 11220r/min |
Type forbrændingskammer | Ringrør type |
Tændingstilstand | gnisttænding |
Antal brændstofdyse | 21 |
lejetype | trykleje |
starttilstand | Frekvenskonverteringsmotor er startet |
Tabel 3: Tekniske parametre for decelerationsgearkasse for gasturbinegeneratorsæt
producenter | ALLEN GEAR |
type | Højhastigheds niveau 3 planetgear |
Hovedudgangshastighed | 1500r/min |
Tabel 4: Tekniske parametre for hovedgeneratoren i gasturbinegeneratorsættet
producenter | US Ideal Electric Company |
model | SAB |
fabrikationsnr | 0HF08-L0590;0114L;0120L;0053L |
effektmærke | 12000kW |
nominel hastighed | 1500 rpm |
nominel spænding | 6300kV |
frekvens | 50 Hz |
magtfaktor | 0,8 |
Fabriksår | 2004 |
Der er problemer med enheden
I april 2018 blev det konstateret, at temperaturen på lejebøsningen på fire enheder svingede, og nogle temperaturpunkter kunne ikke vende tilbage til den oprindelige driftsværdi, efter at temperaturen steg.Et mølleleje (lejebøsning) nåede en temperatur fra 108℃ og viste en opadgående tendens, mens de tre andre enheder også viste en opadgående tendens.
Årsagsanalyse og behandlingstiltag
3.1 lejebøsning temperaturstigning årsag
3.1.1 Den smøreolie, der bruges i denne enhed, er CASTROL PERFECTO X32, som er mineralolie.Når temperaturen er høj, er smøreolien let at oxidere, og oxidationsprodukterne samler sig på overfladen af busken og danner lak.Ved at detektere indekset for enhedens løbende olie, konstateres det, at laktendensindekset er højt, og forureningsgraden er også høj (se tabel 5).Tendensindekset for lak er højt, hvilket kan forårsage dannelse af fastgørelse og akkumulering på lejebøsningen, hvilket reducerer oliefilmens spalte, øger friktion og fører til dårlig varmeafledning af lejebøsningen, stigningen af aksial temperatur og accelerationen af olieoxidation.Samtidig vil lakken på grund af den høje forurening i olien klæbe til andre forurenede partikler, hvilket danner slibeeffekten og forværrer udstyrets slid.(Se Fig. 3 Flowdiagram over enhedssmøring)
Tabel 5 Smøreolietest og analyseresultater før montering af lakoliefilteret
Lakindekset | ||||
dato | 2018.04 | 2018.06 | 2018.07 | 2018.12 |
hovedmotor A | 29,5 | 31,5 | 32 | 32,5 |
hovedmotor B | 36,3 | 40,5 | 42 | 43 |
hovedmotor C | 40,5 | 46,8 | 42,6 | 45 |
hovedmotor D | 31.1 | 35 | 35,5 | 36 |
Figur 2 Trenddiagram over lakindeks før rensning af enhedsglidelak
Figur 3 Flowdiagram over enhedssmøring
For at analysere årsagen til temperaturstigningen i lejebøsningen kan det være, at lakken er produceret i enhedens smøreolie, og lakken til sidst koncentreres på lejebøsningen, hvilket resulterer i temperaturudsving og stigning i lejebøsningen.
3.1.2Årsager til lak
* Mineralsk smøreolie består hovedsageligt af kulbrinter, som er relativt stabile ved stuetemperatur og lav temperatur.Men hvis i tilfælde af høj temperatur vil nogle (selv om antallet er meget lille) kulbrintemolekyler gennemgå en oxidationsreaktion, vil andre kulbrintemolekyler også følge kædereaktionen, som er karakteristisk for kulbrintekædereaktionen;
* Smøreolie danner opløselig lak i højtemperatur- og højtryksområdet.I processen med oliestrømning fra højtemperaturområdet til lavtemperaturområdet fører temperaturfaldet til faldet i opløseligheden, og lakpartiklerne udfældes fra smøreolien og begynder at aflejre sig;
* Aflejring af lakken sker.Efter dannelsen af lakpartikler begynder sedimentet at kondensere og danne sedimentet vil fortrinsvis blive aflejret på den varme metaloverflade, hvilket resulterer i, at buskens temperatur stiger hurtigt tilbage olietemperaturen vil også langsomt stige;
* Temperatursvingninger, der kan være forårsaget af andre miljøfaktorer eller fejlproblemer på enheden.
3.2 Foranstaltninger til løsning af problemet med temperaturstigning i lejebøsningen
3.2.1 Hæv smøreolietrykket fra 0,23 Mpa til 0,245 Mpa for at forbedre smørevarmeoverførselseffektiviteten og afhjælpe den langsomt stigende tendens i lejebøsningens temperatur.
3.2.2 Udskift den glidende oliekøler med lav ældningseffektivitet for varmeoverførsel med en ny direkte drevet husholdningskøler, og den glidende olietilførselstemperatur er stabil fra 60 ℃ til omkring 50 ℃ i lang tid.
3.2.3 Arbejdsprincippet for elektrostatisk adsorptionsteknologi — fjernelse af udfældet lak (se figur 4)
Elektrostatisk rensning er brugen af cirkulært statisk højspændingsfelt, får olieforureningspartiklerne til at vise henholdsvis positive og negative elektriske, positive og negative elektriske partikler under påvirkning af negativ og positiv elektroderetning, neutrale partikler klemt af ladede partikler til at flyde, endelig alle partikler adsorption på opsamleren, fuldstændig fjern forurenende stoffer i olien, med elektrostatiske oliepartikler flow, tanken, rørvæggen og komponenter af mudderet på alle urenheder, oxiderosion adsorption ud, den aktive fjerner systemets overflade klæbende mudder og klæbende snavs , spille rollen som rengøringssystem.
Figur 4. Skematisk illustration af den elektrostatiske adsorptionsteknologi
3.2.4 Funktionsprincip for ionharpiksadsorptionsteknologi —— Fjern den opløste lak
Ionbytterharpiksen DICR ™ kan fjerne opløselige forurenende stoffer i turbineolien, hvilket sikrer et fald i MPC-indikatorer, fordi de fleste af turbinerne er opløselige under drift, og kun mættede disse produkter vil danne nedbør, elektrostatisk udstyr kan ikke fjerne disse biprodukter i den opløste tilstand.
Kombinationen af elektrostatisk adsorption og harpiksteknologi kan ikke kun effektivt fjerne den suspenderede lak, men også fjerne det opløste lakprodukt.
Figur 5 Skematisk diagram af ionharpiksadsorptionsteknologi
3.3 Effekt af at fjerne lakken
Den 14. december 2019 blev WVD model lak oliefilter installeret og betjent.Under den omfattende foranstaltning til udskiftning af gasturbineoliekøler den 20. august 2020 faldt temperaturen på turbineleje (bøsning) fra 108 ℃ til omkring 90 ℃ (se figur 6 temperaturtendens for bagerste renseleje (bøsning)).Oliens farve er væsentligt forbedret (Figur 7 sammenligning af olie før og efter oprensning).Gennem analysen og eksterne testdata blev tendensindekset for olielak reduceret fra 42,4 til 4,5, forureningsniveauet blev reduceret fra NAS 9 til 6, og syreværdiindekset blev reduceret fra 0,17 til 0,07.(Se Tabel 6 Test og analyseresultater af olie efter filterfilter)
Figur 6 Temperaturtendens for renset bagleje (lejebøsning)
Tabel 6 Test- og analyseresultater af olie efter filterfilter
Lakindekset | |||||||
dato | 20/1 | 20/4 | 20/7 | 20/10 | 21/1 | 21/4 | 21/8 |
hovedmotor A | 19.5 | 11.5 | 9.6 | 10 | 7.8 | 8 | 7.6 |
hovedmotor B | 16.3 | 13.5 | 11.2 | 12.7 | 8.5 | 8.7 | 8.5 |
hovedmotor C | 20.5 | 16.8 | 12.6 | 10.8 | 11.5 | 10.3 | 8.3 |
hovedmotor D | 21.1 | 18.3 | 15.5 | 9.5 | 10.4 | 6.7 | 7.8 |
Figur 7 Sammenligning af oliefarve før og efter oprensning
De genererede økonomiske fordele
Gennem installation og drift afWVD lakfjerningsenhed, effektivt løse gasturbinens tryklejetemperaturstigning, undgå de store skader forårsaget af lejeskaden og tab af roterende tætningsdele forårsaget af reservedele, reducere vedligeholdelseslejetabet med 5 millioner RMB eller derover, og koordinationsvedligeholdelsestiden er lang, ingen standby-enhed på produktionsstedet, forårsage alvorlig indvirkning på den sikre og stabile produktion.
Enheden skal fylde 20 tønder olie/enhed.Efter filtrering af malingsfjernelsesfilmen når olien fuldt ud det kvalificerede indeks, hvilket sparer olieudskiftningsomkostningerne på omkring 400.000 RMB.
Konklusion
På grund af den langsigtede høje temperatur, høje tryk og høje hastighed af smøresystemet i stor enhed, accelererer olieoxidationshastigheden, lakindekset stiger, og indholdet af gelatine stiger.Ophobningen af bløde urenheder i det store enhedssystem påvirker nøjagtigheden af hastighedsreguleringssystemet og den normale drift af enheden, hvilket er let at føre til udsving i enheden eller endda uplanlagt nedlukning.Den laklim, der er afsat på overfladen af akselbøsningen, vil også forårsage en stigning i akselbøsningens temperatur, og vedhæftningen af lakken og faste partikler vil også forværre slitage af udstyret.WVD lakfjernelsesenhed kan kontinuerligt forbedre enhedens smøreoliekvalitet, sikre den lange cyklus stabil drift af store enheder, forlænge servicecyklussen af smøreolie, forbedre systemets driftsmiljø, reducere købsomkostningerne for smøreolie.
Posttid: Dec-02-2023