תקציר: נתח את הגורמים לתנודות טמפרטורת בוש המיסבים של מחולל טורבינת גז כפול דלק, הצג פתרונות ספציפיים, שולט בנקודות הסיכון ואמצעי מניעה לפעולה.
סקירת ציוד
BZ 25-1 / S Oilfield (מרכז ים בוהאי) של CNOOC (China) Co., LTD.סניף טיאנג'ין (FPSO) מצויד בארבעה ערכות גנרטורים של טורבינות גז דו-דלק מסוג TITAN130 המיוצרות על ידי SOLAR.סט מחולל הטורבינה כולל מנוע טורבינת גז, התקן הילוך האטה, גנרטור, לוח בקרה, לוח מכשירים, בסיס משותף, כיסוי בידוד קול ומערכת עזר וכו'. כאשר היחידה משתמשת בדלק שונה, גם גודל כושר הנשיאה שלה שונה.(ראה קטע של איור 1)
הספק המוצא נטו של הטורבינה הוא 13500kW והמהירות היא 11220rpm, ודירוג הספק המוצא של הגנרטור המוגדר הוא 12500kW בתנאי סביבה של 40℃.המתח של הגנרטור הוא 6300 V, 50 הרץ, 3 ph, מקדם ההספק הוא 0.8 PF;ליחידה יש מיסב כרית נוטה עבור מיסב דחף, מיסב בקוטר פיר, ולמפחית יש גיר פלנטרי דרגה 3.כל נקודת שימון מיסבים מאמצת את מצב הסיכה הכפוי של אספקת שמן מרכזית. (ראה טבלה 1,2,3 ו-4 לפרמטרים טכניים ספציפיים של היחידה)
ארבע ערכות גנרטורים של טורבינות גז דו-דלק TITAN130 יכולות להפעיל את כל שדה הנפט, ויש ארבעה התקני שחזור חום פסולת.שמן בינוני החום מחומם על ידי גז הפליטה בטמפרטורה גבוהה שנוצר על ידי הטורבינה.הפעולה היציבה והבטוחה של ארבעת ערכות גנרטורים של טורבינות גז דו-דלק מסוג TITAN130 היא קריטית.
טבלה 1: פרמטרים טכניים של סט גנרטור טורבינות גז
יצרנים | Sola Corporation, ארה"ב (SOLAR) |
מספר מכשיר | FPSO-MA-GTG-001A/B/C/D |
כוח ISO | 13500 קילוואט |
גודל יחידה | 1414832123948 (מ"מ) (אורך, רוחב וגובה), לא כולל גובה צינור הכניסה/פליטה |
משקל כולל של מזחלת יחידה | 12T |
סוגי דלק | עם כעס וסולר |
דרך להתקין | תמיכת GIMBAL בשלוש נקודות |
טבלה 2: פרמטרים טכניים של טורבינת גז של סט גנרטורים של טורבינות גז
יצרנים | Sola Corporation, ארה"ב (SOLAR) |
דֶגֶם | טיטאן 130 |
סוּג | סוג חד צירי / זרימה צירית / תעשייתי |
טופס מדחס | סוג זרימה צירית |
סדרת מדחסים | רמה 14 |
יחס הפחתה | 17:1 |
מהירות המדחס | 11220 סל"ד לדקה |
זרימת גז דחוס | 48 ק"ג/שנייה (90.6 פאונד/שנייה) |
סדרת טורבינות גז | רמה 3 |
מהירות טורבינת גז | 11220r/min |
סוג תא בעירה | סוג צינור טבעת |
מצב הצתה | בהצתת ניצוץ |
מספר פיית הדלק | 21 |
סוג מיסב | מיסב דחף |
מצב התחלה | מנוע המרת תדר מופעל |
טבלה 3: פרמטרים טכניים של תיבת ההאטה של סט גנרטור טורבינות גז
יצרנים | ALLEN GEARS |
סוּג | הילוך פלנטרי מהיר רמה 3 |
מהירות פלט עיקרית | 1500 ר/דקה |
טבלה 4: פרמטרים טכניים של הגנרטור הראשי של סט גנרטור טורבינות הגז
יצרנים | חברת החשמל האמריקאית אידאלית |
דֶגֶם | SAB |
מס' ייצור | 0HF08-L0590;0114L;0120L;0053L |
דירוג עוצמה | 12000 קילוואט |
מהירות מדורגת | 1500 סל"ד |
מתח מדורג | 6300kV |
תדירות | 50 הרץ |
גורם כוח | 0.8 |
שנת מפעל | 2004 |
קיימות בעיות ביחידה
באפריל 2018, נמצא כי טמפרטורת שיח הנושא של ארבע יחידות השתנתה, וחלק מנקודות הטמפרטורה לא יכלו לחזור לערך ההפעלה המקורי לאחר עליית הטמפרטורה.מיסב טורבינת טורבינה אחד (שיח מיסב) הגיע לטמפרטורה של 108℃ והראה מגמת עלייה, בעוד שלוש היחידות האחרות הראו אף הן מגמת עלייה.
ניתוח גורם ואמצעי טיפול
3.1 מיסב טמפרטורת עליית טמפרטורת סיבה
3.1.1 שמן הסיכה המשמש ביחידה זו הוא CASTROL PERFECTO X32, שהוא שמן מינרלי.כאשר הטמפרטורה גבוהה, שמן הסיכה קל לחמצון, ותוצרי החמצון נאספים על פני השטח של היער ליצירת לכה.על ידי זיהוי מדד השמן הזורם של היחידה, נמצא כי מדד נטיית הלכה גבוה, וגם דרגת הזיהום גבוהה (ראה טבלה 5).מדד הנטייה של לכה גבוה, מה שעלול לגרום להיווצרות התקשרות והצטברות על שיח המיסב, ובכך להקטין את הפער של סרט השמן, להגביר את החיכוך ולהוביל לפיזור חום לקוי של שיח המיסב, לעליית ציר. טמפרטורה והאצת חמצון השמן.יחד עם זאת, בשל הזיהום הגבוה בשמן, הלכה תיצמד לחלקיקים מזוהמים אחרים, תהווה את אפקט הטחינה ותחמיר את בלאי הציוד.(ראה איור 3 תרשים זרימה של שימון יחידה)
טבלה 5 בדיקת שמן סיכה ותוצאות ניתוח לפני התקנת מסנן שמן לכה
מדד הלכה | ||||
תַאֲרִיך | 2018.04 | 2018.06 | 2018.07 | 2018.12 |
מנוע ראשי א | 29.5 | 31.5 | 32 | 32.5 |
מנוע ראשי B | 36.3 | 40.5 | 42 | 43 |
מנוע ראשי C | 40.5 | 46.8 | 42.6 | 45 |
מנוע ראשי D | 31.1 | 35 | 35.5 | 36 |
איור 2 תרשים מגמה של מדד לכה לפני טיהור של לכה הזזה של יחידה
איור 3 תרשים זרימה של שימון היחידה
כדי לנתח את הגורם לעליית טמפרטורת המיסב, ייתכן שההלכה מיוצרת בשמן הסיכה של היחידה, והלכה מתרכזת לבסוף בשיח המיסב, וכתוצאה מכך לתנודת הטמפרטורה ולעלייה של שיח המיסב.
3.1.2גורמים לכה
* שמן סיכה מינרלי מורכב בעיקר מפחמימנים, שהם יציבים יחסית בטמפרטורת החדר ובטמפרטורה נמוכה.אבל אם במקרה של טמפרטורה גבוהה, חלק ממולקולות הפחמימנים (גם אם המספר קטן מאוד) יעברו תגובת חמצון, מולקולות פחמימנים אחרות ילכו בעקבות תגובת השרשרת, שהיא האופיינית לתגובת שרשרת פחמימנים;
* שמן סיכה יוצר לכה מסיסה באזור הטמפרטורה הגבוהה והלחץ הגבוה.בתהליך זרימת השמן מאזור הטמפרטורה הגבוהה לאזור הטמפרטורה הנמוכה, ירידת הטמפרטורה מובילה לירידה במסיסות, וחלקיקי הלכה משקעים משמן הסיכה ומתחילים להתמקם;
* מתרחשת שקיעה של הלכה.לאחר היווצרות חלקיקי לכה, המשקעים מתחילים להתעבות ויוצרים המשקעים יופקדו בעדיפות על פני המתכת החמה, וכתוצאה מכך טמפרטורת השיח תעלה במהירות חזרה טמפרטורת השמן תעלה לאט לאט;
* תנודות טמפרטורה שעלולות להיגרם על ידי גורמים סביבתיים אחרים או בעיות תקלות של היחידה.
3.2 אמצעים לפתרון הבעיה של עליית טמפרטורת בוש המיסב
3.2.1 העלה את לחץ שמן הסיכה מ-0.23 מגפ"ש ל-0.245 מג"פ כדי לשפר את יעילות העברת חום הסיכה ולהקל על מגמת העלייה האיטית של טמפרטורת המיסב.
3.2.2 החלף את מצנן השמן ההזזה ביעילות העברת חום התיישנות נמוכה במקרר ביתי חדש עם הנעה ישירה, וטמפרטורת אספקת השמן ההזזה יציבה מ-60 מעלות לכ-50 מעלות למשך זמן רב.
3.2.3 עקרון העבודה של טכנולוגיית ספיחה אלקטרוסטטית - הסרת לכה שקועה (ראה איור 4)
טיהור אלקטרוסטטי הוא שימוש בשדה סטטי מעגלי במתח גבוה, גורם לחלקיקי זיהום הנפט להראות חשמליים חיוביים ושליליים בהתאמה, חלקיקים חשמליים חיוביים ושליליים בפעולה של כיוון אלקטרודה שלילי וחיובי, חלקיקים ניטרליים שנלחצים על ידי חלקיקים טעונים לזרום, לבסוף כל החלקיקים ספיחה על הקולט, להסיר לחלוטין את המזהמים בשמן, עם זרימת חלקיקי שמן אלקטרוסטטיים, המיכל, דופן הצינור ורכיבי הבוץ על כל הזיהומים, ספיחת שחיקת תחמוצת החוצה, הפעילים מסירים את בוץ דבק משטח המערכת ולכלוך דבק , לשחק את התפקיד של מערכת ניקוי.
איור 4. איור סכמטי של טכנולוגיית הספיחה האלקטרוסטטית
3.2.4 עקרון העבודה של טכנולוגיית ספיחת שרף יונים —— הסר את הלכה המומסת
שרף חילופי היונים DICR ™ יכול להסיר מזהמים מסיסים בשמן הטורבינה, מה שמבטיח ירידה באינדיקטורים של MPC, מכיוון שרוב הטורבינות מסיסות במהלך הפעולה, ורק מוצרים רוויים אלה יווצרו משקעים, ציוד אלקטרוסטטי אינו יכול להסיר את תוצרי הלוואי הללו. המצב המומס.
השילוב של ספיחה אלקטרוסטטית וטכנולוגיית שרף יכול לא רק להסיר ביעילות את הלכה התלויה, אלא גם להסיר את מוצר הלכה המומס.
איור 5 תרשים סכמטי של טכנולוגיית ספיחת שרף יונים
3.3 השפעת הסרת הלכה
ב-14 בדצמבר 2019 הותקן והופעל מסנן שמן לכה מדגם WVD.במסגרת המדד המקיף של החלפת מצנן שמן לטורבינת גז ב-20 באוגוסט,2020, הטמפרטורה של מיסב הטורבינה (בוש) ירדה מ-108℃ לכ-90℃ (ראה איור 6 מגמת טמפרטורות של מיסב טיהור אחורי (בוש)).צבע השמן השתפר משמעותית (איור 7 השוואה של שמן לפני ואחרי טיהור).באמצעות הניתוח ונתוני הבדיקה החיצוניים, מדד הנטייה של לכה שמן הופחת מ-42.4 ל-4.5, רמת הזיהום הופחתה מ-NAS 9 ל-6, ומדד ערך החומצה ירד מ-0.17 ל-0.07.(ראה טבלה 6 בדיקה ו- תוצאות ניתוח של שמן לאחר מסנן מסנן)
איור 6 מגמת טמפרטורה של מיסב אחורי מטוהר (שיח מיסב)
טבלה 6 תוצאות בדיקה וניתוח של שמן לאחר מסנן מסנן
מדד הלכה | |||||||
תַאֲרִיך | 20/1 | 20/4 | 20/7 | 20/10 | 21/1 | 21/4 | 21/8 |
מנוע ראשי א | 19.5 | 11.5 | 9.6 | 10 | 7.8 | 8 | 7.6 |
מנוע ראשי B | 16.3 | 13.5 | 11.2 | 12.7 | 8.5 | 8.7 | 8.5 |
מנוע ראשי C | 20.5 | 16.8 | 12.6 | 10.8 | 11.5 | 10.3 | 8.3 |
מנוע ראשי D | 21.1 | 18.3 | 15.5 | 9.5 | 10.4 | 6.7 | 7.8 |
איור 7 השוואה של צבע שמן לפני ואחרי טיהור
היתרונות הכלכליים שנוצרו
באמצעות התקנה ותפעול שליחידה להסרת לכה WVD, לפתור ביעילות את עליית טמפרטורת נושא הדחף בטורבינת הגז, למנוע את הנזק הכבד שנגרם על ידי נזקי המיסבים ואובדן חלקי איטום מסתובבים הנגרמים על ידי חלקי חילוף, להפחית את אובדן נושא התחזוקה ב-5 מיליון יואן מלמעלה, וזמן תחזוקת התיאום ארוך, אין יחידת המתנה באתר הייצור, לגרום להשפעה חמורה על הייצור הבטוח והיציב.
היחידה צריכה למלא 20 חביות שמן / יחידה.לאחר סינון הסרט להסרת הצבע, השמן מגיע במלואו למדד המותאם, וחוסך את עלות החלפת השמן של כ-400,000 יואן.
סיכום
בשל הטמפרטורה הגבוהה לטווח ארוך, הלחץ הגבוה והמהירות הגבוהה של מערכת הסיכה של יחידה גדולה, מהירות חמצון השמן מואצת, מדד הלכה עולה ותכולת הג'לטין עולה.הצטברות זיהומים רכים במערכת היחידה הגדולה משפיעה על דיוק מערכת ויסות המהירות ועל פעולתה הרגילה של היחידה, מה שקל להוביל לתנודות של היחידה או אפילו כיבוי לא מתוכנן.דבק הלכה המופקד על פני שיח הפיר יגרום אף הוא לעלייה בטמפרטורת שיח הפיר, והיצמדות הלכה והחלקיקים המוצקים גם תחריף את הבלאי של הציוד.יחידת הסרת לכה WVD יכולה לשפר ללא הרף את איכות שמן הסיכה של היחידה, להבטיח פעולה יציבה במחזור ארוך של יחידות גדולות, להאריך את מחזור השירות של שמן סיכה, לשפר את סביבת ההפעלה של המערכת, להפחית את עלות הרכישה של שמן סיכה.
זמן פרסום: דצמבר-02-2023