1. Áttekintés
A Bora LyondellBasell Petrochemical Co., Ltd. 100Kt/év etiléngyártó részlegének repedezett gázkompresszora és hajtógőzturbinája a japán Mitsubishi Heavy Industries berendezéseivel van felszerelve.
A pirolízis gázkompresszor egy háromhengeres, ötfokozatú, 16 fokozatú járókerekes centrifugális kompresszor 6 szívó- és 5 nyomónyílással.A fő teljesítményparaméterek a következők;a névleges fordulatszám 4056r/perc, a névleges teljesítmény 53567KW, a kompresszor nyomónyomása 3.908Mpa, a nyomóhőmérséklet 77.5°C, az áramlási sebesség 474521kg/h.Az egység meghajtó gőzturbina nyomócsapágya egy Kingsbury típusú, 6 betétes nyomócsapágy.Ezek a csapágyak 6 csoport kenőolaj bemenettel vannak felszerelve a kenéshez, és mindegyik olajbemeneti csoport 4 db 3,0 mm-es és 5 A 1,5 mm-es olajbevezető nyílással rendelkezik, a tengelyirányú hézag a nyomócsapágy és a nyomólap között 0,46-0,56 mm.Alkalmazza a központosított olajellátás kényszerkenési módszerét a kenőolaj-állomáson.
Tengelydiagramja a következő:
2, egység probléma
A kompresszoregység 2020. augusztus 5-i indulása óta a gőzturbina TI31061B nyomócsapágyának hőmérséklete gyakran ingadozott, és fokozatosan emelkedett.2020. december 14-én 16:43-kor a TI31061B hőmérséklete elérte a 118°C-ot, ami már csak 2 percre van a riasztási értéktől.℃.
1. ábra: A gőzturbina nyomócsapágy-hőmérsékletének trendje TI31061B
3. Okelemzés és kezelési intézkedések
3.1 A TI31061B gőzturbina nyomócsapágy hőmérséklet-ingadozásának okai
A TI31061B gőzturbina nyomócsapágya hőmérséklet-ingadozási trendjének ellenőrzése és elemzése, valamint a helyszíni műszerkijelzési problémák, a folyamatingadozások, a gőzturbina kefe kopásának, a berendezés fordulatszám-ingadozásainak és az alkatrészek minőségének kizárása után a tengely fő okai A hőmérséklet-ingadozások a következők:
3.1.1 A kompresszorban használt kenőolaj a SHELL TURBO T32, amely ásványolaj.Ha a hőmérséklet magas, a használt kenőolaj oxidálódik, és az oxidációs termékek a csapágypersely felületén összegyűlve lakkot képeznek.Az ásványi kenőolaj főként szénhidrogénekből áll, amelyek szobahőmérsékleten és alacsony hőmérsékleten is viszonylag stabilak.Ha azonban néhány (akár nagyon kis számú) szénhidrogén molekula oxidációs reakción megy keresztül magas hőmérsékleten, akkor más szénhidrogénmolekulák is láncreakción mennek keresztül, ami a szénhidrogén láncreakciókra jellemző.
3.1.2 Amikor a kenőolajat a berendezésbe adagolják, az üzemállapot magas hőmérséklet és nagy nyomás állapotává válik, így ez a folyamat az oxidációs reakció felgyorsulásával jár.A berendezés működése során, mivel a turbina nyomócsapágya közel van az ultranagy nyomású gőzhöz, a hővezetéssel keletkező hő viszonylag nagy.Ugyanakkor a kompresszor tengelyirányú elmozdulása az indítás óta túl nagy, egyszerre elérte a 0,49 mm-t, miközben a riasztási érték ±0,5 mm volt.A gőzturbina forgórészének axiális tolóereje túl nagy, ezért ennek a nyomócsapágy résznek az oxidációs sebessége kétszerese lehet más alkatrészek oxidációs sebességének.Ebben a folyamatban az oxidációs termék oldható állapotban lesz, és az oxidációs termék a telített állapot elérésekor kicsapódik.
3.1.3 Az oldható lakk kicsapódik, és oldhatatlan lakkot képez.A kenőolaj oldható lakkot képez a magas hőmérsékletű és nagynyomású területen.Amikor az olaj a magas hőmérsékletű területről az alacsony hőmérsékletű területre áramlik, a hőmérséklet csökken, az oldhatóság csökken, és a lakkszemcsék elválik a kenőolajtól, és elkezdenek lerakódni.
3.1.4 Megtörténik a lakk lerakódása.A lakkrészecskék kialakulása után elkezdenek agglomerálódni, és lerakódásokat képeznek, amelyek elsősorban forró fémfelületeken rakódnak le.Ugyanakkor, mivel a nyomócsapágy hőmérséklete a működés kezdete óta magas, itt a csapágypárna hőmérséklete gyorsan emelkedett, míg a többi csapágy hőmérséklete lassan változott.
3.2 Oldja meg a TI31061B gőzturbina tolócsapágy hőmérséklet-emelkedési problémáját
3.2.1 Miután megállapítottuk, hogy a TI31061B nyomócsapágy hőmérséklete lassan emelkedett, a kenőolaj hőmérsékletét 40,5 °C-ról 38 °C-ra csökkentették, és a kenőolaj nyomását 0,15 MPa-ról 0,176 Mpa-ra emelték a könnyebbség érdekében. a csapágypersely hőmérsékletének lassú emelkedése.
3.2.2 A gőzturbina forgórésze 15 fokozatú járókerékkel rendelkezik, a járókerekek első 12 fokozata kiegyensúlyozó furattal rendelkezik, az utolsó 3 fokozat pedig nincs kiegyensúlyozó furattal.A Mitsubishi által tervezett axiális tolóerő-határ túl kicsi, ezért állítsa be a gőzturbina elszívását az axiális tolóerő beállításához.Amint a 2. 1279ZI31001C ábrán látható, a gőzturbina tengelyelmozdulása 0,44 mm.A kompresszor gyártójával történt egyeztetés után a tengely elmozdulása pozitív, ami azt jelenti, hogy a forgórész a kompresszor oldalára tolódik el az eredeti tervezésű rotorhoz képest, ezért a közbenső légelszívás 300T/h Csökkentés 210T/h-ra csökkentése mellett döntenek, növelje a gőzturbina kisnyomású oldalán a terhelést, növelje a nagynyomású oldalon a tolóerőt, és csökkentse a nyomócsapágy tengelyirányú tolóerejét, ezáltal lelassítja a nyomócsapágy hőmérsékletének emelkedő trendjét.
2. ábra A gőzturbina tengelyelmozdulása és a nyomócsapágy közötti kapcsolat
3.2.3 2020. november 23-án az egység kenőolaj-mintáját elküldték a Guangzhou Institute of Mechanical Science Co., Ltd. vizsgálóintézetébe tesztelés és elemzés céljából.Az eredmények a 3. ábrán láthatók. Az elemzés eredményei azt találták, hogy az MPC érték magas volt, ami meghatározhatja az olaj oxidációjának előfordulását.A TI31061B gőzturbina nyomócsapágy magas hőmérsékletének egyik oka a lakk.Ha a kenőolaj-rendszerben lakk van, akkor az olajban lévő lakkszemcsék feloldódása és kicsapódása dinamikus egyensúlyi rendszer, mivel a kenőolaj korlátozott mértékben képes feloldani a lakkszemcséket.Amikor eléri a telített állapotot, a lakk a csapágyon vagy a csapágypárnán lóg, ami a csapágypárna hőmérsékletének ingadozását okozza.Ez komoly rejtett veszélyt jelent a biztonságos működésre nézve.
A kutatás során a jobb felhasználási hatással és piaci hírnévvel rendelkező Kunshan Winsondát választottuk a WVD elektrosztatikus adszorpció + gyanta adszorpció előállítására, amely egy kompozit lakkeltávolító berendezés a lakk eltávolítására.
A lakk az olaj lebomlásából származó termék, amely bizonyos kémiai körülmények között és hőmérsékleten oldott vagy szuszpendált állapotban van az olajban.Ha az iszap meghaladja a kenőolaj oldhatóságát, az iszap kicsapódik és lakkot képez az alkatrész felületén.
A WVD-II sorozatú olajtisztító hatékonyan ötvözi az elektrosztatikus adszorpciós tisztítási technológiát és az ioncserélő technológiát, amely hatékonyan tudja eltávolítani és megakadályozni a gőzturbina normál működése során keletkező oldható és oldhatatlan iszapot, így a lakkot nem lehet előállítani.
A WVD-II sorozatú olajtisztítók célja a lakkképződés okának megszüntetése.Ezzel a technológiával rövid időn belül minimalizálható az iszaptartalom, és néhány napon belül visszaállítható az eredeti kenőrendszer nagy mennyiségű iszappal/lakkkal az optimális működési állapotba, így teljesen megoldható a tolóerő lassú hőmérséklet-emelkedése. a lakk okozta csapágyak .
3. ábra A vizsgálati és elemzési eredmények a lakkeltávolító egység felszerelése előtt
Egyszeri tiszta olaj: elektrosztatikus adszorpció a nem oldódó iszap/lakk eltávolítására Alapelv: Az elektrosztatikus adszorpciós technológia eltávolítja a szennyező anyagokat, az olaj körkörös nagyfeszültségű elektrosztatikus mezőben működik, így a szennyezett részecskék pozitív, illetve negatív töltést mutatnak , és trapéz alakú elektromos tér hatására nyomja a pozitív és negatív töltésű részecskéket, hogy a negatív, illetve a pozitív elektródák felé ússzon, és a semleges részecskék összenyomódnak és elmozdulnak a töltött részecskék áramlásától, végül az összes részecske adszorbeálódik. a kollektort az olajban lévő szennyeződések teljes eltávolításához.
Másodlagos tiszta olaj: Ioncserélő gyanta adszorpció az oldott kolloidok eltávolítására Alapelv: A töltés adszorpciós technológiája önmagában nem tudja megoldani az oldott lakkot, miközben az iongyanta több milliárd poláris helyet tartalmaz, amelyek képesek felszívni az oldható lakkot és a potenciális lakkot, így biztosítva a bomlástermékek hatását. nem halmozódnak fel a kenőolajban, és javíthatják a kenőolaj fizetőképességét, így a rendszer optimális működési állapotba kerül.
5. ábra A másodlagos tiszta olaj sematikus diagramja
3.3 A lakk eltávolításának hatása
A lakkegység felszerelése és üzemeltetése 2020. december 14-én történt, és a TI31061B gőzturbina tolócsapágyának hőmérséklete 2020. december 19-én körülbelül 92 °C-ra esett (a 6. ábra szerint).
6. ábra A gőzturbina TI31061B nyomócsapágyának hőmérsékleti trendje
A lakkeltávolító egység több mint egy hónapos működése után jelentősen javult az egység kenőolajának minősége.A Guangyan Kutatóintézet kimutatása és elemzése révén az olajtermékek lakkhajlam indexe 10,2-ről 6,2-re, a szennyezettség pedig >12-ről 7-re csökkent, a kenőanyagban nincs adalékanyag-veszteség. olajat (a lakkeltávolító egység felszerelése utáni kimutatási és elemzési eredményeket lásd a 7. ábrán).
ÁBRA.7 Vizsgálati és elemzési eredmények az egység telepítése után
4 Megtermelt gazdasági előnyök
A lakkeltávolító egység beépítésével és üzemeltetésével teljesen megoldódik a gőzturbina TI31061B nyomócsapágyának lakk által okozott lassú hőmérséklet-emelkedésének problémája, valamint a pirolízis gázkompresszor egység leállásából adódó óriási veszteség. elkerülve (legalább 3 nap, veszteség legalább 4 millió RMB; a gőzturbina nyomócsapágyának cseréje 1 napot vesz igénybe, a veszteség 1 millió), a forgó és tömítő alkatrészek pótalkatrészeinek elvesztése után a nyomócsapágy hőmérséklete lassan emelkedik (a veszteség 500 000 és 8 millió jüan között van).
A blokkba összesen 160 hordó olajterméket töltöttek fel, és az olajtermékek a lakkeltávolító egység nagy pontosságú szűrése után teljes mértékben elérték a minősített indexet, így 500.000 RMB olajtermék-csere költséget takarítottak meg.
5 Következtetés
A nagy egységek kenési rendszerében a hosszú távú magas hőmérséklet, nagy nyomás és nagy fordulatszámú üzemi feltételek miatt az olaj oxidációs sebessége felgyorsul és a lakk indexe megnő.A tolócsapágyban a perselyégés rejtett veszélye biztosítja az egység hosszú távú stabil működését, ami bizonyítja a fenti intézkedések hatásosságát.
Feladás időpontja: 2022. december 28