1 Oversikt
Den sprukne gasskompressoren og den drivende dampturbinen til 100Kt/a etylenproduksjonsavdelingen til Bora LyondellBasell Petrochemical Co., Ltd. er alle utstyrt med utstyr fra Japans Mitsubishi Heavy Industries.
Pyrolysegasskompressoren er en tresylindret fem-trinns 16-trinns impeller sentrifugalkompressor med 6 sugeporter og 5 utløpsporter.De viktigste ytelsesparametrene er som følger;den nominelle hastigheten er 4056r/min, merkeeffekten er 53567KW, utløpstrykket til kompressoren er 3,908Mpa, utløpstemperaturen er 77,5°C, og strømningshastigheten er 474521kg/t.Det drivende dampturbintrykklageret til enheten er et trykklager av Kingsbury-typen med 6 pads.Disse lagrene er utstyrt med 6 grupper av smøreoljeinntak for smøring, og hver gruppe oljeinntak har 4 3,0 mm og 5 A 1,5 mm oljeinntakshull, den aksiale klaringen mellom trykklageret og trykkplaten er 0,46-0,56 mm.Bruk den tvungne smøremetoden for sentralisert oljetilførsel på smøreoljestasjonen.
Aksediagrammet er som følger:
2, Enhetsproblem
Siden starten av kompressorenheten 5. august 2020, har temperaturen på trykklageret TI31061B til dampturbinen variert ofte, og har gradvis økt.Fra kl. 16:43 den 14. desember 2020 nådde temperaturen på TI31061B 118°C, som er bare 2 minutter unna alarmverdien.℃.
Figur 1: Trend for dampturbinens trykklagertemperatur TI31061B
3. Årsaksanalyse og behandlingstiltak
3.1 Årsaker til temperatursvingninger i dampturbinens trykklager TI31061B
Etter å ha sjekket og analysert temperaturfluktuasjonstrenden til trykklageret til dampturbinen TI31061B, og ekskludert instrumentdisplayproblemer på stedet, prosessfluktuasjoner, slitasje på dampturbinbørster, svingninger i utstyrets hastighet og delers kvalitet, er hovedårsakene til akselen. temperatursvingninger er:
3.1.1 Smøreoljen som brukes i denne kompressoren er SHELL TURBO T32, som er mineralolje.Når temperaturen er høy, oksideres smøreoljen som er i bruk, og oksidasjonsproduktene samles på overflaten av lagerbøssingen og danner en lakk.Mineralsmøreolje består hovedsakelig av hydrokarboner, som er relativt stabile ved romtemperatur og lav temperatur.Men hvis noen (selv et svært lite antall) hydrokarbonmolekyler gjennomgår oksidasjonsreaksjoner ved høye temperaturer, vil andre hydrokarbonmolekyler også gjennomgå kjedereaksjoner, som er karakteristisk for hydrokarbonkjedereaksjoner.
3.1.2 Når smøreoljen tilsettes utstyret, blir arbeidstilstanden en tilstand med høy temperatur og høyt trykk, så denne prosessen er ledsaget av akselerasjonen av oksidasjonsreaksjonen.Under driften av utstyret, fordi turbinens trykklager er nær ultrahøytrykksdampen, er varmen som genereres av varmeledning relativt stor.Samtidig har den aksiale forskyvningen av kompressoren vært for stor siden den ble startet, og nådde 0,49 mm på en gang, mens alarmverdien var ±0,5 mm.Den aksiale skyvekraften til dampturbinrotoren er for stor, så oksidasjonshastigheten til denne trykklagerdelen kan være dobbelt så høy som oksidasjonshastigheten til andre deler.I denne prosessen vil oksidasjonsproduktet eksistere i en løselig tilstand, og oksidasjonsproduktet vil bli utfelt når den mettede tilstanden er nådd.
3.1.3 Løselig lakk faller ut og danner uløselig lakk.Smøreolje danner en løselig lakk i høytemperatur- og høytrykksområdet.Når oljen strømmer fra høytemperaturområdet til lavtemperaturområdet, synker temperaturen og løseligheten synker, og lakkpartiklene skilles fra smøreoljen og begynner å avsettes.
3.1.4 Avsetning av lakk forekommer.Etter at lakkpartiklene er dannet, begynner de å agglomerere og danne avleiringer som fortrinnsvis avsettes på varme metalloverflater.Samtidig, siden temperaturen på aksiallageret har vært høy siden driftsstart, har temperaturen på lagerputen her steget raskt mens temperaturen på andre lagre har endret seg sakte.
3.2 Løs temperaturøkningsproblemet til dampturbinens trykklager TI31061B
3.2.1 Etter å ha funnet ut at temperaturen på aksiallageret TI31061B steg sakte, ble temperaturen på smøreoljen senket fra 40,5°C til 38°C, og trykket på smøreoljen ble hevet fra 0,15Mpa til 0,176Mpa for å lette den langsomme stigningen i lagerbuskens temperatur.
3.2.2 Dampturbinrotoren har 15 trinn med løpehjul, de første 12 trinnene med løpehjul har balansehull, og de siste 3 trinnene er ikke konstruert med balansehull.Den aksiale skyvekraftsmarginen designet av Mitsubishi er for liten, så juster dampturbinuttaket for å justere den aksiale skyvekraften.Som vist i figur 2 1279ZI31001C, er akselforskyvningen til dampturbinen 0,44 mm.Etter å ha konsultert kompressorprodusenten er akselforskyvningen positiv, noe som betyr at rotoren skifter til kompressorsiden i forhold til den originale designrotoren, så det er besluttet å redusere mellomluftavtrekket fra 300T/t Reduser til 210T/t, øke belastningen på lavtrykkssiden av dampturbinen, øke skyvekraften på høytrykkssiden og redusere aksialkraften på trykklageret, og dermed bremse den stigende trenden til trykklagertemperaturen.
Figur 2 Sammenheng mellom akselforskyvning av dampturbin og trykklager
3.2.3 Den 23. november 2020 ble smøreoljeprøven av enheten sendt til testinstituttet til Guangzhou Institute of Mechanical Science Co., Ltd. for testing og analyse.Resultatene er vist i figur 3. Analyseresultatene fant at MPC-verdien var høy, noe som kan bestemme forekomsten av oljeoksidasjon.Lakken er en av årsakene til den høye temperaturen til dampturbinens trykklager TI31061B.Når det er en lakk i smøreoljesystemet, er oppløsningen og utfellingen av lakkpartiklene i oljen et dynamisk likevektssystem på grunn av smøreoljens begrensede evne til å løse opp lakkpartiklene.Når den når en mettet tilstand, vil lakken henge på lageret eller lagerputen, noe som får lagerputetemperaturen til å svinge.Det er en stor skjult fare for sikker drift.
Gjennom forskning valgte vi Kunshan Winsonda, som har bedre brukseffekt og markedsomdømme, for å produsere WVD elektrostatisk adsorpsjon + harpiksadsorpsjon, som er et kompositt lakkfjerningsutstyr for å eliminere lakk.
lakk er et produkt dannet ved nedbrytning av olje, som finnes i oljen i oppløst eller suspendert tilstand under visse kjemiske forhold og temperatur.Når slammet overstiger løseligheten til smøreoljen, vil slammet felle ut og danne en lakk på overflaten av komponenten.
WVD-II-serien oljerenser kombinerer effektivt elektrostatisk adsorpsjonsrenseteknologi og ionebytterteknologi, som effektivt kan fjerne og forhindre det løselige og uløselige slammet som genereres under normal drift av dampturbinen, slik at lakken ikke kan produseres.
Målet med oljerensere i WVD-II-serien er å eliminere årsaken til lakkdannelse.Denne teknologien kan minimere innholdet av slam i løpet av kort tid, og gjenopprette det originale smøresystemet med en stor mengde slam/lakk til optimal driftstilstand i løpet av få dager, og dermed fullstendig løse problemet med langsom temperaturøkning av skyvekraft. lagre forårsaket av lakken .
Figur 3 Test- og analyseresultatene før installasjon av lakkfjerningsenheten
Engangs ren olje: elektrostatisk adsorpsjon for å fjerne uløselig slam/lakk Prinsipp: elektrostatisk adsorpsjonsteknologi fjerner forurensninger, oljen er i aksjon av et sirkulært høyspent elektrostatisk felt, slik at de forurensede partiklene viser henholdsvis positive og negative ladninger , og under påvirkning av et trapesformet elektrisk felt Skyv de positivt og negativt ladede partiklene for å svømme mot henholdsvis de negative og positive elektrodene, og de nøytrale partiklene klemmes og flyttes av strømmen av ladede partikler, og til slutt blir alle partiklene adsorbert på oppsamleren for å fjerne forurensningene i oljen fullstendig.
Sekundær ren olje: Ionebytterharpiksadsorpsjon for å fjerne oppløste kolloider Prinsipp: Ladningsadsorpsjonsteknologien alene kan ikke løse den oppløste lakken, mens ioneharpiksen inneholder milliarder av polare steder, som kan absorbere løselig lakk og potensiell lakk, for å sikre at nedbrytningsprodukter gjør ikke samler seg i smøreoljen, og kan forbedre smøreoljens løseevne, slik at systemet er i optimal driftstilstand.
Figur 5. Skjematisk diagram av sekundær ren olje
3.3 Effekt av å fjerne lakk
Lakkenheten ble installert og drevet 14. desember 2020, og temperaturen på dampturbinens trykklager TI31061B falt til omtrent 92°C 19. desember 2020 (som vist i figur 6).
Fig.6 Temperaturtrend for trykklager TI31061B til dampturbin
Etter mer enn en måneds drift av lakkfjerningsenheten har kvaliteten på enhetens smøreolje forbedret seg betydelig.Gjennom påvisning og analyse av Guangyan Research Institute, er lakktendensindeksen til oljeprodukter redusert fra 10,2 til 6,2, og forurensningsnivået er redusert fra >12 til 7 Grade, det er ingen tap av tilsetningsstoffer i smøringen. olje (se figur 7 for deteksjons- og analyseresultater etter at lakkfjerningsenheten er installert).
FIG.7 Test- og analyseresultater etter at enheten er installert
4 Genererte økonomiske fordeler
Gjennom installasjon og drift av lakkfjerningsenheten er problemet med den langsomme temperaturøkningen til trykklageret TI31061B til dampturbinen forårsaket av lakken fullstendig løst, og det enorme tapet forårsaket av nedleggelsen av pyrolysegasskompressorenheten er unngås (minst 3 dager, tapet er minst 4 millioner RMB; utskifting av trykklageret til dampturbinen tar 1 dag, tapet er 1 million), og tapet av reservedeler til de roterende og tettende delene etter temperaturen på trykklageret øker sakte (tapet er mellom 500 000 og 8 millioner yuan mellom).
Enheten ble fylt med totalt 160 fat oljeprodukter, og oljeproduktene nådde fullstendig den kvalifiserte indeksen etter høypresisjonsfiltrering av lakkfjerningsenheten, og sparte 500 000 RMB i utskiftingskostnader for oljeprodukter.
5. Konklusjon
På grunn av langvarig høy temperatur, høytrykk og høyhastighets driftsforhold i smøresystemet til store enheter, akselereres oljeoksidasjonshastigheten og lakkindeksen økes.Den skjulte faren for buskbrenning i skyvelageret sikrer langsiktig stabil drift av enheten, noe som beviser at de ovennevnte tiltakene er effektive.
Innleggstid: 28. desember 2022