head_banner

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการกำจัดสารเคลือบเงาที่เป็นนวัตกรรมในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันก๊าซโซล่า

แอปพลิเคชั่นที่เป็นนวัตกรรมใหม่

 

บทคัดย่อ: วิเคราะห์สาเหตุของความผันผวนของอุณหภูมิบุชแบริ่งของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันก๊าซเชื้อเพลิงคู่ นำเสนอวิธีแก้ปัญหาเฉพาะ เชี่ยวชาญจุดความเสี่ยง และมาตรการป้องกันการปฏิบัติงาน

ภาพรวมอุปกรณ์

BZ 25-1 / S บ่อน้ำมัน (ทะเลโป๋ไห่ตอนกลาง) ของ CNOOC (China) Co., LTD.สาขาเทียนจิน (FPSO) ติดตั้งชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันก๊าซเชื้อเพลิงคู่ TITAN130 จำนวนสี่ชุดที่ผลิตโดย SOLARชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันประกอบด้วยเครื่องยนต์กังหันแก๊ส อุปกรณ์เกียร์ลดความเร็ว เครื่องกำเนิดไฟฟ้า แผงควบคุม แผงหน้าปัด ฐานร่วม ฝาครอบฉนวนกันเสียง และระบบเสริม ฯลฯ เมื่อหน่วยใช้เชื้อเพลิงที่แตกต่างกัน ขนาดความจุแบริ่งก็จะแตกต่างกันด้วย (ดู ส่วนของรูปที่ 1)

กำลังไฟฟ้าเอาท์พุตสุทธิของกังหันอยู่ที่ 13,500 กิโลวัตต์ และความเร็วอยู่ที่ 11,220 รอบต่อนาที และกำลังไฟฟ้าเอาท์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่กำหนดค่าไว้คือ 12,500 กิโลวัตต์ ภายใต้สภาพแวดล้อม 40°Cแรงดันไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือ 6300 V, 50 Hz, 3 ph, ตัวประกอบกำลังคือ 0.8 PF;หน่วยมีแบริ่งเบาะเอียงสำหรับแบริ่งแรงขับ, แบริ่งขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเพลาและตัวลดเกียร์มีเกียร์ดาวเคราะห์เกรด 3จุดหล่อลื่นแบริ่งแต่ละจุดใช้โหมดการหล่อลื่นแบบบังคับของการจ่ายน้ำมันจากส่วนกลาง (ดูตารางที่ 1,2,3 และ 4 สำหรับพารามิเตอร์ทางเทคนิคเฉพาะของตัวเครื่อง)

เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันก๊าซที่ใช้เชื้อเพลิงคู่ TITAN130 จำนวน 4 ชุดสามารถจ่ายพลังงานให้กับแหล่งน้ำมันทั้งหมดได้ และมีอุปกรณ์นำความร้อนทิ้งกลับมาใช้ใหม่อีก 4 เครื่องน้ำมันความร้อนปานกลางได้รับความร้อนจากก๊าซไอเสียที่มีอุณหภูมิสูงซึ่งเกิดจากกังหันการทำงานที่มั่นคงและปลอดภัยของชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันก๊าซเชื้อเพลิงคู่ TITAN130 ทั้งสี่เครื่องถือเป็นสิ่งสำคัญ

ตารางที่ 1: พารามิเตอร์ทางเทคนิคของชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันก๊าซ

ผู้ผลิต

โซล่า คอร์ปอเรชั่น สหรัฐอเมริกา (SOLAR)

หมายเลขอุปกรณ์

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

กำลังไอเอสโอ

13500กิโลวัตต์

ขนาดหน่วย

1414832123948 (มม.) (ความยาว ความกว้าง และความสูง)

ไม่รวมความสูงของท่อทางเข้า/ท่อไอเสีย

น้ำหนักรวมของชุดเลื่อน

12T

ประเภทเชื้อเพลิง

ด้วยความโกรธและดีเซล

วิธีการติดตั้ง

รองรับ GIMBAL สามจุด

ตารางที่ 2: พารามิเตอร์ทางเทคนิคของกังหันก๊าซของชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันก๊าซ

ผู้ผลิต

โซล่า คอร์ปอเรชั่น สหรัฐอเมริกา (SOLAR)

แบบอย่าง

ไททัน 130

พิมพ์

ประเภทแกนเดียว / ไหลตามแกน / ประเภทอุตสาหกรรม

แบบฟอร์มคอมเพรสเซอร์

ประเภทการไหลตามแนวแกน

ซีรี่ส์คอมเพรสเซอร์

ระดับ 14

อัตราส่วนการลด

17:1

ความเร็วของคอมเพรสเซอร์

11220 รอบ/นาที

การไหลของก๊าซอัด

48กก./วินาที (90.6ปอนด์/วินาที)

ชุดกังหันแก๊ส

ระดับ 3

ความเร็วกังหันก๊าซ

11220r/นาที

ประเภทห้องเผาไหม้

ประเภทท่อวงแหวน

โหมดจุดระเบิด

การจุดประกายไฟ

จำนวนหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง

21

ประเภทแบริ่ง

แบริ่งแรงขับ

โหมดเริ่มต้น

มอเตอร์แปลงความถี่เริ่มทำงาน

ตารางที่ 3: พารามิเตอร์ทางเทคนิคของกระปุกเกียร์ลดความเร็วของชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันก๊าซ

ผู้ผลิต

อัลเลนเกียร์

พิมพ์

เกียร์ดาวเคราะห์ความเร็วสูงระดับ 3

ความเร็วเอาต์พุตหลัก

1500r/นาที

ตารางที่ 4: พารามิเตอร์ทางเทคนิคของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลักของชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันก๊าซ

ผู้ผลิต

บริษัทไฟฟ้าในอุดมคติของสหรัฐอเมริกา

แบบอย่าง

สบ

หมายเลขการผลิต

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

ระดับพลังงาน

12,000กิโลวัตต์

ความเร็วสูงสุด

1500 รอบต่อนาที

แรงดันไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับ

6300kV

ความถี่

50เฮิร์ต

ตัวประกอบกำลัง

0.8

ปีโรงงาน

2547

 

แอปพลิเคชั่นที่เป็นนวัตกรรมใหม่

มีปัญหากับตัวเครื่อง

ในเดือนเมษายน 2561 พบว่าอุณหภูมิของบุชลูกปืนทั้ง 4 หน่วยมีความผันผวน และจุดอุณหภูมิบางจุดไม่สามารถกลับสู่ค่าการทำงานเดิมได้หลังจากที่อุณหภูมิเพิ่มขึ้นแบริ่งกังหันกังหันหนึ่งตัว (บุชแบริ่ง) มีอุณหภูมิตั้งแต่ 108°C และมีแนวโน้มสูงขึ้น ในขณะที่อีกสามยูนิตที่เหลือก็มีแนวโน้มสูงขึ้นเช่นกัน

มาตรการวิเคราะห์สาเหตุและการรักษา

3.1 เหตุผลการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิบุชแบริ่ง

3.1.1 น้ำมันหล่อลื่นที่ใช้ในหน่วยนี้คือ CASTROL PERFECTO X32 ซึ่งเป็นน้ำมันแร่เมื่ออุณหภูมิสูง น้ำมันหล่อลื่นจะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นได้ง่าย และผลิตภัณฑ์ออกซิเดชั่นจะรวมตัวกันบนพื้นผิวของไม้พุ่มเพื่อสร้างสารเคลือบเงาจากการตรวจจับดัชนีน้ำมันที่ใช้งานอยู่ของเครื่อง พบว่าดัชนีแนวโน้มการเคลือบเงาอยู่ในระดับสูง และระดับมลพิษก็สูงเช่นกัน (ดูตารางที่ 5)ดัชนีแนวโน้มของสารเคลือบเงาอยู่ในระดับสูงซึ่งอาจทำให้เกิดการเกาะติดและการสะสมบนบุชแบริ่ง ซึ่งจะช่วยลดช่องว่างของฟิล์มน้ำมัน เพิ่มแรงเสียดทาน และนำไปสู่การระบายความร้อนที่ไม่ดีของบุชแบริ่ง การเพิ่มขึ้นของแนวแกน อุณหภูมิและความเร่งของการเกิดออกซิเดชันของน้ำมันในเวลาเดียวกัน เนื่องจากมีมลพิษในน้ำมันสูง สารเคลือบเงาจะเกาะติดกับอนุภาคที่ปนเปื้อนอื่นๆ ส่งผลให้เกิดการบดและทำให้อุปกรณ์สึกหรอมากขึ้น (ดูรูปที่ 3 แผนภูมิการไหลของหน่วยการหล่อลื่น)

ตารางที่ 5 ผลการทดสอบและวิเคราะห์น้ำมันหล่อลื่นก่อนติดตั้งกรองน้ำมันเครื่องวานิช

ดัชนีสารเคลือบเงา

วันที่

2018.04

2018.06

2018.07

2018.12

เครื่องยนต์หลัก A

29.5

31.5

32

32.5

เครื่องยนต์หลัก B

36.3

40.5

42

43

เครื่องยนต์หลัก C

40.5

46.8

42.6

45

เครื่องยนต์หลัก D

31.1

35

35.5

36

การประยุกต์ใช้นวัตกรรม2

รูปที่ 2 แผนภาพแนวโน้มของดัชนีวานิชก่อนฟอกน้ำยาวานิชแบบยูนิต

การประยุกต์ใช้นวัตกรรม3

รูปที่ 3 ผังการไหลของการหล่อลื่นยูนิต

เพื่อวิเคราะห์สาเหตุของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของบุชแบริ่ง อาจเป็นไปได้ว่าสารเคลือบเงานั้นผลิตขึ้นในน้ำมันหล่อลื่นของยูนิต และในที่สุดสารเคลือบเงาก็เข้มข้นไปที่บุชแบริ่ง ส่งผลให้เกิดความผันผวนของอุณหภูมิและการเพิ่มขึ้นของบุชแบริ่ง

3.1.2สาเหตุของการเคลือบเงา

* น้ำมันหล่อลื่นแร่ส่วนใหญ่ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนซึ่งค่อนข้างเสถียรที่อุณหภูมิห้องและอุณหภูมิต่ำแต่หากในกรณีที่มีอุณหภูมิสูง โมเลกุลไฮโดรคาร์บอนบางส่วน (แม้ว่าจะมีจำนวนน้อยมาก) จะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน โมเลกุลไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ ก็จะเป็นไปตามปฏิกิริยาลูกโซ่เช่นกัน ซึ่งเป็นลักษณะของปฏิกิริยาลูกโซ่ไฮโดรคาร์บอน

* น้ำมันหล่อลื่นเป็นสารเคลือบเงาที่ละลายน้ำได้ในบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงและแรงดันสูงในกระบวนการไหลของน้ำมันจากบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำ อุณหภูมิที่ลดลงจะทำให้ความสามารถในการละลายลดลง และอนุภาคสารเคลือบเงาจะตกตะกอนจากน้ำมันหล่อลื่นและเริ่มสะสม

* การสะสมของสารเคลือบเงาเกิดขึ้นหลังจากการก่อตัวของอนุภาควานิช ตะกอนจะเริ่มควบแน่นและก่อตัวเป็นตะกอนจะถูกสะสมบนพื้นผิวโลหะร้อนเป็นพิเศษ ส่งผลให้อุณหภูมิพุ่มเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว อุณหภูมิน้ำมันก็จะเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ ด้วยเช่นกัน

* ความผันผวนของอุณหภูมิที่อาจเกิดจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอื่นๆ หรือปัญหาข้อผิดพลาดของเครื่อง

3.2 มาตรการแก้ไขปัญหาอุณหภูมิบุชแบริ่งเพิ่มขึ้น

3.2.1 เพิ่มแรงดันน้ำมันหล่อลื่นจาก 0.23 Mpa เป็น 0.245 Mpa เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนของการหล่อลื่น และบรรเทาแนวโน้มอุณหภูมิบุชแบริ่งที่เพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ

3.2.2 เปลี่ยนตัวทำความเย็นน้ำมันแบบเลื่อนด้วยประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนที่มีอายุต่ำด้วยตัวทำความเย็นแบบขับเคลื่อนโดยตรงในประเทศตัวใหม่ และอุณหภูมิการจ่ายน้ำมันแบบเลื่อนจะคงที่จาก 60°C ถึงประมาณ 50°C เป็นเวลานาน

3.2.3 หลักการทำงานของเทคโนโลยีการดูดซับไฟฟ้าสถิต —— การขจัดสารเคลือบเงาที่ตกตะกอน (ดูรูปที่ 4)

การทำให้บริสุทธิ์ด้วยไฟฟ้าสถิตคือการใช้สนามไฟฟ้าแรงสูงแบบวงกลม ทำให้อนุภาคมลพิษน้ำมันแสดงไฟฟ้าบวกและลบตามลำดับ อนุภาคไฟฟ้าบวกและลบภายใต้การกระทำของทิศทางอิเล็กโทรดเชิงลบและบวก อนุภาคเป็นกลางบีบโดยอนุภาคที่มีประจุไหล ในที่สุดอนุภาคทั้งหมด การดูดซับในตัวสะสมกำจัดสารมลพิษในน้ำมันอย่างสมบูรณ์ด้วยการไหลของอนุภาคน้ำมันไฟฟ้าสถิตถังผนังท่อและส่วนประกอบของโคลนบนสิ่งสกปรกทั้งหมดการดูดซับการกัดเซาะของออกไซด์ออกการใช้งานจะลบโคลนกาวพื้นผิวระบบและสิ่งสกปรกกาว มีบทบาทในระบบทำความสะอาด

การประยุกต์ใช้นวัตกรรม4

รูปที่ 4 ภาพประกอบแผนผังของเทคโนโลยีการดูดซับไฟฟ้าสถิต

3.2.4 หลักการทำงานของเทคโนโลยีการดูดซับเรซินไอออน —— ขจัดคราบที่ละลายอยู่ออก

เรซินแลกเปลี่ยนไอออน DICR ™ สามารถกำจัดสิ่งปนเปื้อนที่ละลายได้ในน้ำมันกังหัน ซึ่งจะทำให้ตัวบ่งชี้ MPC ลดลง เนื่องจากกังหันส่วนใหญ่ละลายได้ในระหว่างการทำงาน และมีเพียงผลิตภัณฑ์เหล่านี้ที่อิ่มตัวเท่านั้นที่จะก่อให้เกิดการตกตะกอน อุปกรณ์ไฟฟ้าสถิตไม่สามารถกำจัดผลพลอยได้เหล่านี้ใน สถานะละลาย

การผสมผสานระหว่างการดูดซับไฟฟ้าสถิตและเทคโนโลยีเรซินไม่เพียงแต่ช่วยขจัดสารเคลือบเงาที่แขวนลอยได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ยังช่วยขจัดผลิตภัณฑ์เคลือบเงาที่ละลายอีกด้วย

การประยุกต์ใช้นวัตกรรม5รูปที่ 5 แผนผังของเทคโนโลยีการดูดซับเรซินไอออน

3.3 ผลของการขจัดคราบวานิช

เมื่อวันที่ 14 ธันวาคม 2019 มีการติดตั้งและใช้งานไส้กรองน้ำมันวานิชรุ่น WVDภายใต้มาตรการที่ครอบคลุมในการเปลี่ยนเครื่องทำความเย็นน้ำมันกังหันแก๊สเมื่อวันที่ 20 สิงหาคม 2020 อุณหภูมิของแบริ่งกังหัน (บุช) ลดลงจาก 108°C เป็นประมาณ 90°C (ดูรูปที่ 6 แนวโน้มอุณหภูมิของแบริ่งการทำให้บริสุทธิ์ด้านหลัง (บุช))สีของน้ำมันดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด (รูปที่ 7 การเปรียบเทียบน้ำมันก่อนและหลังการทำให้บริสุทธิ์)จากการวิเคราะห์และข้อมูลการทดสอบภายนอก ดัชนีแนวโน้มของสารเคลือบเงาน้ำมันลดลงจาก 42.4 เป็น 4.5 ระดับมลพิษลดลงจาก NAS 9 เป็น 6 และดัชนีค่ากรดลดลงจาก 0.17 เป็น 0.07 (ดูตารางที่ 6 การทดสอบและ ผลการวิเคราะห์น้ำมันหลังกรอง)

การประยุกต์ใช้นวัตกรรม6

รูปที่ 6 แนวโน้มอุณหภูมิของลูกปืนหลังบริสุทธิ์ (บุชลูกปืน)

ตารางที่ 6 ผลการทดสอบและวิเคราะห์น้ำมันหลังไส้กรอง

ดัชนีสารเคลือบเงา

วันที่

20/1

20/4

20/7

20/10

21/1

21/4

21/8

เครื่องยนต์หลัก A

19.5

11.5

9.6

10

7.8

8

7.6

เครื่องยนต์หลัก B

16.3

13.5

11.2

12.7

8.5

8.7

8.5

เครื่องยนต์หลัก C

20.5

16.8

12.6

10.8

11.5

10.3

8.3

เครื่องยนต์หลัก D

21.1

18.3

15.5

9.5

10.4

6.7

7.8

การประยุกต์ใช้นวัตกรรม7

รูปที่ 7 เปรียบเทียบสีน้ำมันก่อนและหลังการทำให้บริสุทธิ์

ผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่เกิดขึ้น

โดยผ่านการติดตั้งและการทำงานของหน่วยกำจัดวานิช WVDแก้ปัญหากังหันแก๊สได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่ออุณหภูมิของแบริ่งแรงขับเพิ่มขึ้น หลีกเลี่ยงความเสียหายหนักที่เกิดจากความเสียหายของแบริ่งและการสูญเสียชิ้นส่วนซีลแบบหมุนที่เกิดจากชิ้นส่วนอะไหล่ ลดการสูญเสียการบำรุงรักษาแบริ่งใน 5 ล้านหยวนข้างต้น และเวลาในการบำรุงรักษาการประสานงานเป็นเวลานาน ไม่มีหน่วยสแตนด์บายที่ไซต์การผลิต ทำให้เกิดผลกระทบร้ายแรงต่อการผลิตที่ปลอดภัยและมีเสถียรภาพ

หน่วยต้องเติมน้ำมัน 20 บาร์เรล/หน่วยหลังจากกรองฟิล์มกำจัดสีแล้ว น้ำมันจะถึงดัชนีที่มีคุณสมบัติครบถ้วน ซึ่งช่วยประหยัดค่าเปลี่ยนน้ำมันได้ประมาณ 400,000 หยวน

บทสรุป

 

เนื่องจากอุณหภูมิสูงในระยะยาว แรงดันสูง และความเร็วสูงของระบบหล่อลื่นของหน่วยขนาดใหญ่ ความเร็วออกซิเดชันของน้ำมันจะเร่งขึ้น ดัชนีสารเคลือบเงาเพิ่มขึ้น และเนื้อหาของเจลาตินจะเพิ่มขึ้นการสะสมของสิ่งสกปรกอ่อนในระบบยูนิตขนาดใหญ่ส่งผลต่อความแม่นยำของระบบควบคุมความเร็วและการทำงานปกติของยูนิต ซึ่งทำให้เกิดความผันผวนของยูนิตได้ง่ายหรือแม้แต่การปิดระบบโดยไม่ได้วางแผนกาววานิชที่สะสมบนพื้นผิวของบุชเพลาจะทำให้อุณหภูมิบุชเพลาเพิ่มขึ้น และการยึดเกาะของสารเคลือบเงาและอนุภาคของแข็งจะทำให้การสึกหรอของอุปกรณ์รุนแรงขึ้นหน่วยกำจัดสารเคลือบเงา WVD สามารถปรับปรุงคุณภาพน้ำมันหล่อลื่นของหน่วยได้อย่างต่อเนื่อง รับประกันการทำงานที่มั่นคงในระยะยาวของหน่วยขนาดใหญ่ ยืดรอบการบริการของน้ำมันหล่อลื่น ปรับปรุงสภาพแวดล้อมการทำงานของระบบ ลดต้นทุนการซื้อน้ำมันหล่อลื่น

 


เวลาโพสต์: Dec-02-2023
แชทออนไลน์ WhatsApp!