Özet: Çift yakıtlı gaz türbin jeneratörünün yatak burcu sıcaklık dalgalanmalarının nedenlerini analiz edin, özel çözümler ortaya koyun, risk noktalarına hakim olun ve işletme önleyici tedbirleri alın.
Ekipmana genel bakış
CNOOC (Çin) Co., LTD'nin BZ 25-1 / S Petrol Sahası (orta Bohai Denizi).Tianjin Şubesi (FPSO), SOLAR tarafından üretilen dört adet TITAN130 çift yakıtlı gaz türbini jeneratör seti ile donatılmıştır.Türbin jeneratör seti, gaz türbini motoru, yavaşlama dişlisi cihazı, jeneratör, kontrol paneli, gösterge paneli, ortak taban, ses yalıtım kapağı ve yardımcı sistem vb. içerir. Ünite farklı yakıt kullandığında taşıma kapasitesi boyutu da farklıdır.(Bkz. Şekil 1'in kesiti)
Türbinin net çıkış gücü 13500kW ve hızı 11220rpm'dir ve yapılandırılan jeneratörün çıkış gücü değeri 40°C çevre koşulları altında 12500 kW'tır.Jeneratörün voltajı 6300 V, 50 Hz, 3 ph, güç faktörü 0,8 PF'dir;ünite, baskı yatağı için eğimli yastık yatağına, şaft çapı yatağına ve redüktörde 3. Derece planet dişliye sahiptir.Her yatak yağlama noktası, merkezi yağ beslemesinin basınçlı yağlama modunu benimser. (Ünitenin özel teknik parametreleri için bkz. Tablo 1,2,3 ve 4)
Dört adet TITAN130 çift yakıtlı gaz türbini jeneratör seti, tüm petrol sahasına güç sağlayabilir ve dört adet atık ısı geri kazanım cihazı bulunmaktadır.Isı ortamı yağı, türbin tarafından üretilen yüksek sıcaklıktaki baca gazı ile ısıtılır.Dört adet TITAN130 çift yakıtlı gaz türbini jeneratör setinin istikrarlı ve güvenli çalışması çok önemlidir.
Tablo 1: Gaz türbini jeneratör setinin teknik parametreleri
üreticiler | Sola Şirketi, ABD (SOLAR) |
cihaz numarası | FPSO-MA-GTG-001A/B/C/D |
ISO gücü | 13500kW |
Birim boyutu | 1414832123948 (mm) (uzunluk, genişlik ve yükseklik), Giriş/çıkış borusunun yüksekliği hariç |
Ünite kızağının toplam ağırlığı | 12T |
Yakıt türleri | Öfkeyle ve dizelle |
yükleme yolu | Üç noktalı GIMBAL desteği |
Tablo 2: Gaz türbini jeneratör setinin gaz türbininin teknik parametreleri
üreticiler | Sola Şirketi, ABD (SOLAR) |
modeli | TİTAN 130 |
tip | Tek eksenli / eksenel akışlı / endüstriyel tip |
Kompresör formu | eksenel akışlı tip |
Kompresör serisi | Seviye 14 |
azaltma oranı | 17:1 |
Kompresör hızı | 11220 dev/dak |
Sıkıştırılmış gaz akışı | 48 kg/sn(90,6 lb/sn) |
Gaz türbini serisi | 3. seviye |
Gaz türbini hızı | 11220 dev/dak |
Yanma odası tipi | Halka tüp tipi |
Kontak modu | kıvılcım ateşlemesi |
Yakıt memesi sayısı | 21 |
rulman tipi | baskı yatağı |
başlangıç modu | Frekans dönüşüm motoru başlatıldı |
Tablo 3: Gaz türbini jeneratör setinin yavaşlama dişli kutusunun teknik parametreleri
üreticiler | ALLEN DİŞLİLER |
tip | Yüksek hız seviyesi 3 planet dişli |
Ana çıkış hızı | 1500 dev/dak |
Tablo 4: Gaz türbinli jeneratör setinin ana jeneratörünün teknik parametreleri
üreticiler | ABD İdeal Elektrik Şirketi |
modeli | SAB |
imalat numarası | 0HF08-L0590;0114L;0120L;0053L |
güç derecesi | 12000kW |
nominal hız | 1500rpm |
anma gerilimi | 6300kV |
sıklık | 50Hz |
güç faktörü | 0,8 |
Fabrika yılı | 2004 |
Ünitede sorunlar var
Nisan 2018'de dört ünitenin yatak burcunun sıcaklığının dalgalandığı, bazı sıcaklık noktalarının sıcaklık artışı sonrasında orijinal çalışma değerine dönemediği tespit edildi.Bir türbin türbin yatağı (yatak burcu) 108°C'den başlayan bir sıcaklığa ulaştı ve yükseliş eğilimi gösterdi; diğer üç ünite de yükseliş eğilimi gösterdi.
Neden analizi ve tedavi önlemleri
3.1 yatak burcu sıcaklık artışının nedeni
3.1.1 Bu ünitede kullanılan yağlama yağı, mineral yağ olan CASTROL PERFECTO X32'dir.Sıcaklık yüksek olduğunda, yağlama yağının oksidasyonu kolaydır ve oksidasyon ürünleri çalının yüzeyinde toplanarak vernik oluşturur.Ünitenin çalışan yağının indeksi tespit edilerek cila eğilim indeksinin yüksek olduğu ve kirlilik derecesinin de yüksek olduğu tespit edilmiştir (bkz. Tablo 5).Verniğin eğilim indeksi yüksektir, bu da yatak burcunda yapışma ve birikim oluşumuna neden olabilir, böylece yağ filminin boşluğunu azaltabilir, sürtünmeyi artırabilir ve yatak burcunun zayıf ısı dağılımına, eksenel yükselişe yol açabilir. sıcaklık ve yağ oksidasyonunun hızlanması.Aynı zamanda, yağdaki yüksek kirlilik nedeniyle vernik diğer kirlenmiş parçacıklara yapışarak taşlama etkisi oluşturacak ve ekipman aşınmasını ağırlaştıracaktır.(Bkz. Şekil 3 Ünite yağlama akış şeması)
Tablo 5 Vernikli yağ filtresini takmadan önce yağlama yağı test ve analiz sonuçları
Vernik indeksi | ||||
tarih | 2018.04 | 2018.06 | 2018.07 | 2018.12 |
ana motor A | 29.5 | 31.5 | 32 | 32.5 |
ana motor B | 36.3 | 40.5 | 42 | 43 |
ana motor C | 40.5 | 46.8 | 42.6 | 45 |
ana motor D | 31.1 | 35 | 35.5 | 36 |
Şekil 2 Ünite kayar verniğin saflaştırılmasından önceki vernik indeksinin trend diyagramı
Şekil 3 Ünite yağlamanın akış şeması
Yatak burcu sıcaklık artışının nedenini analiz etmek için, ünitenin yağlama yağında cila üretilmiş olabilir ve cila en sonunda yatak burcu üzerinde yoğunlaşarak sıcaklık dalgalanmasına ve yatak burcunun yükselmesine neden olabilir.
3.1.2Vernik nedenleri
* Mineral yağlama yağı esas olarak oda sıcaklığında ve düşük sıcaklıkta nispeten stabil olan hidrokarbonlardan oluşur.Ancak yüksek sıcaklıkta bazı hidrokarbon molekülleri (sayı çok küçük olsa bile) oksidasyon reaksiyonuna girecekse, diğer hidrokarbon molekülleri de hidrokarbon zincir reaksiyonunun özelliği olan zincir reaksiyonunu takip edecektir;
* Yağlama yağı, yüksek sıcaklık ve yüksek basınç alanında çözünebilir vernik oluşturur.Yağın yüksek sıcaklıktaki bölgeden düşük sıcaklıktaki bölgeye akması sürecinde, sıcaklığın düşmesi çözünürlüğün azalmasına neden olur ve vernik parçacıkları yağlama yağından çökelerek birikmeye başlar;
* Vernik çökelmesi meydana gelir.Vernik parçacıklarının oluşmasından sonra, tortu yoğunlaşmaya başlar ve tortu tercihen sıcak metal yüzeyinde birikecek, bu da çalı sıcaklığının hızlı bir şekilde yükselmesine neden olacak ve yağ sıcaklığı da yavaş yavaş artacaktır;
* Diğer çevresel faktörlerden kaynaklanabilecek sıcaklık dalgalanmaları veya ünitenin arıza sorunları.
3.2 Yatak burcu sıcaklık artışı problemini çözmeye yönelik önlemler
3.2.1 Yağlama ısı transferi verimliliğini artırmak ve yatak burcu sıcaklığının yavaş yükselme eğilimini hafifletmek için yağlama yağı basıncını 0,23 Mpa'dan 0,245 Mpa'ya yükseltin.
3.2.2 Düşük eskime ısı transfer verimliliğine sahip kayar yağ soğutucusunu yeni bir ev tipi doğrudan tahrikli soğutucuyla değiştirin; kayan yağ besleme sıcaklığı uzun süre 60°C'den yaklaşık 50°C'ye kadar sabit kalır.
3.2.3 Elektrostatik adsorpsiyon teknolojisinin çalışma prensibi —— çökelmiş verniğin çıkarılması (bkz. Şekil 4)
Elektrostatik arıtma, dairesel yüksek voltajlı statik alanın kullanılmasıdır, yağ kirliliği parçacıklarının sırasıyla pozitif ve negatif elektrik göstermesini sağlar, negatif ve pozitif elektrot yönünün etkisi altında pozitif ve negatif elektrik parçacıkları, yüklü parçacıklar tarafından sıkıştırılan nötr parçacıklar akar, son olarak tüm parçacıklar toplayıcıda adsorpsiyon, yağdaki kirleticileri tamamen giderir, elektrostatik yağ parçacıkları akışıyla, tank, boru duvarı ve çamurun bileşenleri tüm yabancı maddeler üzerinde, oksit erozyonu adsorpsiyonu dışarı çıkar, aktif sistem yüzeyindeki yapışkan çamuru ve yapışkan kiri giderir , temizleme sisteminin rolünü oynayın.
Şekil 4. Elektrostatik adsorpsiyon teknolojisinin şematik gösterimi
3.2.4 İyon reçine adsorpsiyon teknolojisinin çalışma prensibi —— Çözünmüş verniği çıkarın
İyon değiştirme reçinesi DICR™, türbin yağındaki çözünebilir kirleticileri gidererek MPC göstergelerinin azalmasını sağlayabilir, çünkü türbinlerin çoğu çalışma sırasında çözünür ve yalnızca doymuş bu ürünler çökelme oluşturur, elektrostatik ekipman bu yan ürünleri çözünmüş hali.
Elektrostatik adsorpsiyon ve reçine teknolojisinin birleşimi yalnızca asılı verniği etkili bir şekilde çıkarmakla kalmaz, aynı zamanda çözünmüş vernik ürününü de giderir.
Şekil 5 İyon reçine adsorpsiyon teknolojisinin şematik diyagramı
3.3 Verniği çıkarmanın etkisi
14 Aralık 2019 tarihinde WVD model vernikli yağ filtresinin montajı ve çalıştırılması yapılmıştır.20 Ağustos 2020'de gaz türbini yağ soğutucusunun değiştirilmesine ilişkin kapsamlı önlem kapsamında, türbin yatağının (burç) sıcaklığı 108°C'den yaklaşık 90°C'ye düştü (bkz. Şekil 6 arka temizleme yatağının (burç) sıcaklık eğilimi).Yağın rengi önemli ölçüde iyileşir (Şekil 7, yağın saflaştırma öncesi ve sonrası karşılaştırması).Analiz ve dış test verileri sayesinde yağ verniğinin eğilim indeksi 42,4'ten 4,5'e, kirlilik seviyesi NAS 9'dan 6'ya ve asit değer indeksi 0,17'den 0,07'ye düşürüldü.(Bkz. Tablo 6 Test ve filtre filtresinden sonra yağın analiz sonuçları)
Şekil 6 Temizlenmiş arka yatağın (yatak burcu) sıcaklık eğilimi
Tablo 6 Filtre filtresinden sonraki yağın test ve analiz sonuçları
Vernik indeksi | |||||||
tarih | 20/1 | 20/4 | 20/7 | 20/10 | 21/1 | 21/4 | 21/8 |
ana motor A | 19.5 | 11.5 | 9.6 | 10 | 7.8 | 8 | 7.6 |
ana motor B | 16.3 | 13.5 | 11.2 | 12.7 | 8.5 | 8.7 | 8.5 |
ana motor C | 20.5 | 16.8 | 12.6 | 10.8 | 11.5 | 10.3 | 8.3 |
ana motor D | 21.1 | 18.3 | 15.5 | 9.5 | 10.4 | 6.7 | 7.8 |
Şekil 7 Saflaştırma öncesi ve sonrası yağ renginin karşılaştırılması
Elde edilen ekonomik faydalar
Kurulumu ve işletimi sayesindeWVD vernik çıkarma ünitesi, gaz türbini baskı yatağı sıcaklık artışını etkili bir şekilde çözer, yatak hasarından ve yedek parçalardan kaynaklanan döner sızdırmazlık parçaları kaybından kaynaklanan ağır hasarları önler, bakım yatağı kaybını 5 milyon RMB'nin üzerinde azaltır ve koordinasyon bakım süresi uzundur, Üretim sahasında yedek ünitenin bulunmaması, güvenli ve istikrarlı üretim üzerinde ciddi etkiye neden olur.
Ünitenin birim başına 20 varil petrol doldurması gerekmektedir.Boya çıkarma filmini filtreledikten sonra yağ, nitelikli endekse tamamen ulaşır ve yaklaşık 400.000 RMB'lik yağ değiştirme maliyetinden tasarruf sağlar.
Çözüm
Büyük ünitenin yağlama sisteminin uzun süreli yüksek sıcaklığı, yüksek basıncı ve yüksek hızı nedeniyle yağın oksidasyon hızı hızlanır, vernik indeksi artar ve jelatin içeriği artar.Büyük ünite sisteminde yumuşak yabancı maddelerin birikmesi, hız düzenleme sisteminin doğruluğunu ve ünitenin normal çalışmasını etkiler; bu da ünitenin dalgalanmasına ve hatta plansız kapanmasına neden olabilir.Şaft burcunun yüzeyinde biriken vernik tutkalı da şaft burcu sıcaklığının artmasına neden olacağı gibi, cila ve katı parçacıkların yapışması da ekipmanın aşınma ve yıpranmasını ağırlaştıracaktır.WVD vernik çıkarma ünitesi, ünitenin yağlama yağı kalitesini sürekli olarak iyileştirebilir, büyük ünitelerin uzun çevrimli istikrarlı çalışmasını sağlayabilir, yağlama yağının servis döngüsünü uzatabilir, sistemin çalışma ortamını iyileştirebilir, yağlama yağının satın alma maliyetini azaltabilir.
Gönderim zamanı: Aralık-02-2023