Abstrak: Menganalisis punca turun naik suhu belukar galas penjana turbin gas bahan api berganda, mengemukakan penyelesaian khusus, menguasai titik risiko dan langkah pencegahan operasi.
Gambaran keseluruhan peralatan
BZ 25-1 / S Oilfield (tengah Laut Bohai) CNOOC (China) Co., LTD.Cawangan Tianjin (FPSO) dilengkapi dengan empat set penjana turbin gas dwi-bahan api TITAN130 yang dihasilkan oleh SOLAR.Set penjana turbin termasuk enjin turbin gas, peranti gear nyahpecutan, penjana, panel kawalan, panel instrumen, tapak sepunya, penutup penebat bunyi dan sistem tambahan, dsb. Apabila unit menggunakan bahan api yang berbeza, saiz kapasiti galasnya juga berbeza.(Lihat Bahagian Rajah 1)
Kuasa keluaran bersih turbin ialah 13500kW dan kelajuan 11220rpm, dan penarafan kuasa output penjana yang dikonfigurasikan ialah 12500 kW di bawah keadaan persekitaran 40℃.Voltan penjana ialah 6300 V, 50 Hz, 3 ph, faktor kuasa ialah 0.8 PF;unit mempunyai galas kusyen condong untuk galas tujahan, galas diameter aci, dan pengurang mempunyai gear planet Gred 3.Setiap titik pelinciran galas menggunakan mod pelinciran paksa bagi bekalan minyak berpusat. (Lihat Jadual 1,2,3 dan 4 untuk parameter teknikal khusus unit)
Empat set penjana turbin gas dwi bahan api TITAN130 boleh menjana tenaga ke seluruh medan minyak, dan terdapat empat peranti pemulihan haba sisa.Minyak sederhana haba dipanaskan oleh gas serombong suhu tinggi yang dihasilkan oleh turbin.Operasi yang stabil dan selamat bagi empat set penjana turbin gas dwi bahan api TITAN130 adalah penting.
Jadual 1: Parameter teknikal set penjana turbin gas
pengilang | Sola Corporation, Amerika Syarikat (SOLAR) |
nombor peranti | FPSO-MA-GTG-001A/B/C/D |
Kuasa ISO | 13500kW |
Saiz unit | 1414832123948 (mm) (panjang, lebar dan tinggi), Tidak termasuk ketinggian paip masuk / ekzos |
Jumlah berat unit kereta luncur | 12T |
Jenis bahan api | Dengan kemarahan dan diesel |
cara memasang | Sokongan GIMBAL tiga mata |
Jadual 2: Parameter teknikal turbin gas set penjana turbin gas
pengilang | Sola Corporation, Amerika Syarikat (SOLAR) |
model | TITAN 130 |
menaip | Paksi tunggal / aliran paksi / jenis industri |
Bentuk pemampat | jenis aliran paksi |
Siri pemampat | Tahap 14 |
nisbah pengurangan | 17:1 |
Kelajuan pemampat | 11220 r/min |
Aliran gas termampat | 48kg/s(90.6lb/s) |
Siri turbin gas | Tahap 3 |
Kelajuan turbin gas | 11220r/min |
Jenis kebuk pembakaran | Jenis tiub cincin |
Mod pencucuhan | percikan api |
Bilangan muncung bahan api | 21 |
jenis galas | galas tujahan |
mod permulaan | Motor penukaran frekuensi dimulakan |
Jadual 3: Parameter teknikal kotak gear nyahpecutan set penjana turbin gas
pengilang | ALLEN GEARS |
menaip | Gear planet tahap 3 berkelajuan tinggi |
Kelajuan keluaran utama | 1500r/min |
Jadual 4: Parameter teknikal penjana utama set penjana turbin gas
pengilang | Syarikat Elektrik Ideal AS |
model | SAB |
pembuatan No | 0HF08-L0590;0114L;0120L;0053L |
penarafan kuasa | 12000kW |
kelajuan dinilai | 1500rpm |
voltan terkadar | 6300kV |
kekerapan | 50Hz |
faktor kuasa | 0.8 |
Tahun kilang | 2004 |
Masalah wujud dengan unit
Pada April 2018, didapati bahawa suhu belukar galas empat unit berubah-ubah, dan beberapa titik suhu tidak dapat kembali kepada nilai operasi asal selepas suhu meningkat.Satu galas turbin turbin (belukar galas) mencapai suhu dari 108℃ dan menunjukkan arah aliran menaik, manakala tiga unit lain juga menunjukkan arah aliran menaik.
Analisis punca dan langkah rawatan
3.1 sebab kenaikan suhu belukar galas
3.1.1 Minyak pelincir yang digunakan dalam unit ini ialah CASTROL PERFECTO X32, iaitu minyak mineral.Apabila suhu tinggi, minyak pelincir mudah untuk pengoksidaan, dan produk pengoksidaan berkumpul di permukaan semak belukar untuk membentuk varnis.Dengan mengesan indeks minyak yang mengalir unit, didapati indeks kecenderungan varnis adalah tinggi, dan tahap pencemaran juga tinggi (lihat Jadual 5).Indeks kecenderungan varnis adalah tinggi, yang boleh menyebabkan pembentukan lampiran dan pengumpulan pada belukar galas, dengan itu mengurangkan jurang filem minyak, meningkatkan geseran, dan membawa kepada pelesapan haba yang lemah pada belukar galas, peningkatan paksi. suhu dan pecutan pengoksidaan minyak.Pada masa yang sama, disebabkan oleh pencemaran yang tinggi dalam minyak, varnis akan melekat pada zarah tercemar lain, membentuk kesan pengisaran dan memburukkan lagi haus peralatan. (Lihat Rajah 3 Carta aliran pelinciran unit)
Jadual 5 Ujian minyak pelincir dan keputusan analisis sebelum memasang penapis minyak varnis
Indeks varnis | ||||
Tarikh | 2018.04 | 2018.06 | 2018.07 | 2018.12 |
enjin utama A | 29.5 | 31.5 | 32 | 32.5 |
enjin utama B | 36.3 | 40.5 | 42 | 43 |
enjin utama C | 40.5 | 46.8 | 42.6 | 45 |
enjin utama D | 31.1 | 35 | 35.5 | 36 |
Rajah 2 Rajah trend indeks varnis sebelum penulenan varnis gelongsor unit
Rajah 3 Carta alir pelinciran unit
Untuk menganalisis punca kenaikan suhu belukar galas, mungkin varnis dihasilkan dalam minyak pelincir unit, dan varnis akhirnya tertumpu pada belukar galas, mengakibatkan turun naik suhu dan kenaikan belukar galas.
3.1.2Punca varnis
* Minyak pelincir mineral terutamanya terdiri daripada hidrokarbon, yang agak stabil pada suhu bilik dan suhu rendah.Tetapi jika dalam kes suhu tinggi, beberapa (walaupun bilangannya sangat kecil) molekul hidrokarbon akan mengalami tindak balas pengoksidaan, molekul hidrokarbon lain juga akan mengikuti tindak balas rantai, yang merupakan ciri tindak balas rantai hidrokarbon;
* Minyak pelincir membentuk varnis larut dalam suhu tinggi dan kawasan tekanan tinggi.Dalam proses aliran minyak dari kawasan suhu tinggi ke kawasan suhu rendah, penurunan suhu membawa kepada penurunan keterlarutan, dan zarah varnis mendakan dari minyak pelincir dan mula memendap;
* Pemendapan varnis berlaku.Selepas pembentukan zarah varnis, sedimen mula terpeluwap dan membentuk sedimen akan lebih disukai dimendapkan pada permukaan logam panas, menyebabkan suhu semak meningkat dengan cepat kembali suhu minyak juga perlahan-lahan meningkat;
* Turun naik suhu yang mungkin disebabkan oleh faktor persekitaran lain atau masalah kerosakan unit.
3.2 Langkah-langkah untuk menyelesaikan masalah kenaikan suhu belukar galas
3.2.1 Naikkan tekanan minyak pelincir daripada 0.23 Mpa kepada 0.245 Mpa untuk meningkatkan kecekapan pemindahan haba pelinciran dan mengurangkan aliran kenaikan perlahan suhu belukar galas.
3.2.2 Gantikan penyejuk minyak gelongsor dengan kecekapan pemindahan haba penuaan rendah dengan penyejuk pemacu terus domestik baharu, dan suhu bekalan minyak gelongsor stabil dari 60 ℃ kepada kira-kira 50 ℃ untuk jangka masa yang lama.
3.2.3 Prinsip kerja teknologi penjerapan elektrostatik —— penyingkiran varnis termendak (lihat Rajah 4)
Pembersihan elektrostatik adalah penggunaan medan statik voltan tinggi bulat, menjadikan zarah pencemaran minyak masing-masing menunjukkan elektrik positif dan negatif, zarah elektrik positif dan negatif di bawah tindakan arah elektrod negatif dan positif, zarah neutral yang diperah oleh zarah bercas mengalir, akhirnya semua zarah penjerapan pada pengumpul, keluarkan sepenuhnya bahan pencemar dalam minyak, dengan aliran zarah minyak elektrostatik, tangki, dinding paip dan komponen lumpur pada semua kekotoran, penjerapan hakisan oksida keluar, yang aktif mengeluarkan lumpur pelekat permukaan sistem dan kotoran pelekat , memainkan peranan sistem pembersihan.
Rajah 4. Ilustrasi skematik teknologi penjerapan elektrostatik
3.2.4 Prinsip kerja teknologi penjerapan resin ion —— Keluarkan varnis terlarut
Resin penukar ion DICR ™ boleh membuang bahan cemar larut dalam minyak turbin, memastikan penurunan penunjuk MPC, kerana kebanyakan turbin larut semasa operasi, dan hanya tepu produk ini akan membentuk pemendakan, peralatan elektrostatik tidak boleh mengeluarkan produk sampingan ini dalam keadaan terlarut.
Gabungan teknologi penjerapan elektrostatik dan resin bukan sahaja berkesan menghilangkan varnis yang digantung, tetapi juga mengeluarkan produk varnis terlarut.
Rajah 5 Gambarajah skematik teknologi penjerapan resin ion
3.3 Kesan menanggalkan varnis
Pada 14 Disember 2019, penapis minyak varnis model WVD telah dipasang dan dikendalikan.Di bawah langkah komprehensif menggantikan penyejuk minyak turbin gas pada 20 Ogos, 2020, suhu galas turbin (belukar) menurun daripada 108℃ kepada kira-kira 90℃ (lihat Rajah 6 trend suhu galas penulenan belakang (belukar)).Warna minyak bertambah baik dengan ketara (Rajah 7 perbandingan minyak sebelum dan selepas penulenan).Melalui analisis dan data ujian luaran, indeks kecenderungan varnis minyak dikurangkan daripada 42.4 kepada 4.5, tahap pencemaran dikurangkan daripada NAS 9 kepada 6, dan indeks nilai asid dikurangkan daripada 0.17 kepada 0.07.(Lihat Jadual 6 Ujian dan keputusan analisis minyak selepas penapis penapis)
Rajah 6 Aliran suhu galas belakang yang telah dimurnikan (belukar galas)
Jadual 6 Keputusan ujian dan analisis minyak selepas penapis penapis
Indeks varnis | |||||||
Tarikh | 20/1 | 20/4 | 20/7 | 20/10 | 21/1 | 21/4 | 21/8 |
enjin utama A | 19.5 | 11.5 | 9.6 | 10 | 7.8 | 8 | 7.6 |
enjin utama B | 16.3 | 13.5 | 11.2 | 12.7 | 8.5 | 8.7 | 8.5 |
enjin utama C | 20.5 | 16.8 | 12.6 | 10.8 | 11.5 | 10.3 | 8.3 |
enjin utama D | 21.1 | 18.3 | 15.5 | 9.5 | 10.4 | 6.7 | 7.8 |
Rajah 7 Perbandingan warna minyak sebelum dan selepas penulenan
Faedah ekonomi yang dihasilkan
Melalui pemasangan dan pengendalianUnit penyingkiran varnis WVD, dengan berkesan menyelesaikan turbin gas kenaikan suhu galas tujahan, mengelakkan kerosakan berat yang disebabkan oleh kerosakan galas dan kehilangan bahagian pengedap berputar yang disebabkan oleh alat ganti, mengurangkan kehilangan galas penyelenggaraan dalam 5 juta RMB di atas, dan masa penyelenggaraan penyelarasan adalah panjang, tiada unit siap sedia di tapak pengeluaran, menyebabkan kesan serius terhadap pengeluaran yang selamat dan stabil.
Unit perlu mengisi 20 tong minyak / unit.Selepas menapis filem penyingkiran cat, minyak sepenuhnya mencapai indeks yang layak, menjimatkan kos penggantian minyak kira-kira 400,000 RMB.
Kesimpulan
Oleh kerana suhu tinggi jangka panjang, tekanan tinggi dan kelajuan tinggi sistem pelinciran unit besar, kelajuan pengoksidaan minyak mempercepatkan, indeks varnis meningkat, dan kandungan gelatin meningkat.Pengumpulan kekotoran lembut dalam sistem unit besar menjejaskan ketepatan sistem peraturan kelajuan dan operasi normal unit, yang mudah membawa kepada turun naik unit atau bahkan penutupan yang tidak dirancang.Gam varnis yang didepositkan pada permukaan semak aci juga akan menyebabkan peningkatan suhu semak aci, dan lekatan varnis dan zarah pepejal juga akan memburukkan lagi haus dan lusuh peralatan.Unit penyingkiran varnis WVD boleh terus meningkatkan kualiti minyak pelincir unit, memastikan operasi stabil kitaran panjang bagi unit besar, memanjangkan kitaran perkhidmatan minyak pelincir, memperbaiki persekitaran operasi sistem, mengurangkan kos pembelian minyak pelincir.
Masa siaran: Dis-02-2023