1 Přehled
Prasklý plynový kompresor a hnací parní turbína oddělení výroby etylenu 100 kt/a společnosti Bora LyondellBasell Petrochemical Co., Ltd. jsou všechny vybaveny zařízením od japonské Mitsubishi Heavy Industries.
Kompresor pyrolýzního plynu je tříválcový pětistupňový 16stupňový odstředivý kompresor s oběžným kolem se 6 sacími otvory a 5 výtlačnými otvory.Hlavní parametry výkonu jsou následující;jmenovité otáčky 4056 ot./min., jmenovitý výkon 53567 kW, výtlačný tlak kompresoru 3,908 MPa, výtlačná teplota 77,5 °C a průtok 474 521 kg/h.Axiální ložisko hnací parní turbíny jednotky je axiální ložisko typu Kingsbury se 6 podložkami.Tato ložiska jsou vybavena 6 skupinami vstupů mazacího oleje pro mazání a každá skupina olejových vstupů má 4 3,0 mm a 5 A 1,5 mm vstupní otvor oleje, axiální vůle mezi axiálním ložiskem a přítlačnou deskou je 0,46-0,56 mm.Přijměte metodu nuceného mazání centralizovaného zásobování olejem na stanici mazacího oleje.
Jeho osový diagram je následující:
2, Problém jednotky
Od spuštění kompresorové jednotky 5. srpna 2020 teplota axiálního ložiska TI31061B parní turbíny často kolísá a postupně se zvyšuje.K 14. prosinci 2020 v 16:43 dosáhla teplota TI31061B 118 °C, což je pouze 2 minuty od hodnoty alarmu.℃.
Obrázek 1: Trend teploty axiálního ložiska parní turbíny TI31061B
3. Analýza příčin a opatření k léčbě
3.1 Příčiny kolísání teploty axiálního ložiska parní turbíny TI31061B
Po kontrole a analýze trendu kolísání teploty axiálního ložiska parní turbíny TI31061B a vyloučení problémů se zobrazením přístroje na místě, kolísání procesu, opotřebení kartáčů parní turbíny, kolísání rychlosti zařízení a kvality dílů, hlavní důvody pro hřídel teplotní výkyvy jsou:
3.1.1 Mazací olej používaný v tomto kompresoru je SHELL TURBO T32, což je minerální olej.Když je teplota vysoká, používaný mazací olej oxiduje a oxidační produkty se shromažďují na povrchu ložiskového pouzdra a vytvářejí lak.Minerální mazací olej se skládá hlavně z uhlovodíků, které jsou relativně stabilní při pokojové teplotě a nízké teplotě.Pokud však některé (i velmi malé množství) molekul uhlovodíků podstoupí oxidační reakce při vysokých teplotách, projdou řetězovými reakcemi i jiné molekuly uhlovodíků, což je charakteristické pro uhlovodíkové řetězové reakce.
3.1.2 Když je do zařízení přidán mazací olej, pracovní stav se stává stavem vysoké teploty a vysokého tlaku, takže tento proces je doprovázen zrychlením oxidační reakce.Při provozu zařízení, protože axiální ložisko turbíny je blízko ultravysokotlaké páře, je teplo vznikající vedením tepla poměrně velké.Současně bylo axiální posunutí kompresoru od jeho spuštění příliš velké a dosáhlo najednou 0,49 mm, zatímco hodnota alarmu byla ±0,5 mm.Axiální tah rotoru parní turbíny je příliš velký, takže rychlost oxidace této části axiálního ložiska může být dvakrát vyšší než rychlost oxidace ostatních částí.V tomto procesu bude oxidační produkt existovat v rozpustném stavu a oxidační produkt se vysráží, když se dosáhne nasyceného stavu.
3.1.3 Rozpustný lak se vysráží za vzniku nerozpustného laku.Mazací olej tvoří rozpustný lak ve vysokoteplotní a vysokotlaké oblasti.Když olej proudí z vysokoteplotní oblasti do nízkoteplotní, teplota klesá a rozpustnost klesá, částice laku se oddělují od mazacího oleje a začínají se ukládat.
3.1.4 Dochází k usazování laku.Poté, co se částice laku vytvoří, začnou se shlukovat a tvořit usazeniny, které se přednostně ukládají na horké kovové povrchy.Zároveň, protože teplota axiálního ložiska byla od začátku provozu vysoká, teplota ložiskové podložky zde rychle vzrostla, zatímco teplota ostatních ložisek se měnila pomalu.
3.2 Vyřešte problém nárůstu teploty axiálního ložiska parní turbíny TI31061B
3.2.1 Po zjištění, že teplota axiálního ložiska TI31061B pomalu stoupala, byla teplota mazacího oleje snížena ze 40,5 °C na 38 °C a tlak mazacího oleje byl zvýšen z 0,15 MPa na 0,176 MPa, aby se ulevilo pomalý nárůst teploty ložiskového pouzdra.
3.2.2 Rotor parní turbíny má 15 stupňů oběžných kol, prvních 12 stupňů oběžných kol má vyvažovací otvory a poslední 3 stupně nejsou navrženy s vyvažovacími otvory.Rozpětí axiálního tahu navržené Mitsubishi je příliš malé, proto upravte odběr parní turbíny tak, aby se axiální tah upravil.Jak je znázorněno na obrázku 2 1279ZI31001C, zdvih hřídele parní turbíny je 0,44 mm.Po konzultaci s výrobcem kompresoru je zdvih hřídele kladný, to znamená, že se rotor oproti původnímu konstrukčnímu rotoru posouvá na stranu kompresoru, takže je rozhodnuto snížit meziodtah vzduchu z 300T/h Snížit na 210T/h, zvýšení zatížení na nízkotlaké straně parní turbíny, zvýšení tahu na vysokotlaké straně a snížení axiálního tahu na axiální ložisko, čímž se zpomalí rostoucí trend teploty axiálního ložiska.
Obrázek 2 Vztah mezi posunutím hřídele parní turbíny a axiálním ložiskem
3.2.3 Dne 23. listopadu 2020 byl vzorek mazacího oleje jednotky odeslán do zkušebního ústavu Guangzhou Institute of Mechanical Science Co., Ltd. k testování a analýze.Výsledky jsou znázorněny na obrázku 3. Výsledky analýzy zjistily, že hodnota MPC byla vysoká, což může určit výskyt oxidace oleje.Lak je jedním z důvodů vysoké teploty axiálního ložiska parní turbíny TI31061B.Pokud je v systému mazacího oleje lak, je rozpouštění a srážení částic laku v oleji dynamickým rovnovážným systémem kvůli omezené schopnosti mazacího oleje rozpouštět částice laku.Když dosáhne nasyceného stavu, bude lak viset na ložisku nebo ložiskové podložce, což způsobí kolísání teploty ložiskové podložky.Je to hlavní skryté nebezpečí pro bezpečný provoz.
Prostřednictvím výzkumu jsme vybrali Kunshan Winsonda, který má lepší uživatelský efekt a lepší pověst na trhu, k výrobě elektrostatické adsorpce WVD + adsorpce pryskyřice, což je zařízení na odstraňování kompozitního laku k odstranění laku.
lak je produkt vzniklý degradací oleje, který existuje v oleji v rozpuštěném nebo suspendovaném stavu za určitých chemických podmínek a teploty.Když kal překročí rozpustnost mazacího oleje, kal se vysráží a vytvoří lak na povrchu součásti.
Čistička oleje řady WVD-II efektivně kombinuje technologii elektrostatického adsorpčního čištění a technologii iontové výměny, která dokáže účinně odstranit a zabránit rozpustnému a nerozpustnému kalu vznikajícímu při běžném provozu parní turbíny, takže lak nelze vyrobit.
Cílem čističek oleje řady WVD-II je odstranit příčinu tvorby laku.Tato technologie dokáže v krátké době minimalizovat obsah kalu a během několika dnů obnovit původní mazací systém s velkým množstvím kalu/laku do optimálního provozního stavu, čímž je zcela vyřešen problém pomalého nárůstu teploty tahu ložiska způsobená lakem .
Obrázek 3 Výsledky testu a analýzy před instalací jednotky pro odstraňování laku
Jednorázově čistý olej: elektrostatická adsorpce k odstranění nerozpustného kalu/laku Princip: technologie elektrostatické adsorpce odstraňuje škodliviny, olej je v působení kruhového vysokonapěťového elektrostatického pole, takže znečištěné částice vykazují kladný a záporný náboj a působením lichoběžníkového elektrického pole Zatlačte kladně a záporně nabité částice tak, aby plavaly směrem k záporné a kladné elektrodě, a neutrální částice jsou stlačovány a posouvány proudem nabitých částic a nakonec jsou všechny částice adsorbovány na sběrač, aby se zcela odstranily znečišťující látky v oleji.
Sekundární čistý olej: Adsorpce iontoměničové pryskyřice k odstranění rozpuštěných koloidů Princip: Samotná technologie adsorpce náboje nemůže vyřešit rozpuštěný lak, zatímco iontová pryskyřice obsahuje miliardy polárních míst, která mohou absorbovat rozpustný lak a potenciální lak, aby se zajistilo, že degradační produkty ano. se nehromadí v mazacím oleji a může zlepšit rozpustnost mazacího oleje, takže systém je v optimálním provozním stavu.
Obrázek 5. Schéma sekundárního čistého oleje
3.3 Efekt odstranění laku
Lakovací jednotka byla instalována a uvedena do provozu 14. prosince 2020 a teplota axiálního ložiska parní turbíny TI31061B klesla 19. prosince 2020 na přibližně 92 °C (jak je znázorněno na obrázku 6).
Obr.6 Trend teploty axiálního ložiska TI31061B parní turbíny
Po více než měsíci provozu odlakovací jednotky se výrazně zlepšila kvalita mazacího oleje jednotky.Prostřednictvím detekce a analýzy Guangyan Research Institute byl index tendence k lakování ropných produktů snížen z 10,2 na 6,2 a úroveň znečištění byla snížena z >12 na 7 stupňů, nedochází ke ztrátě žádných přísad v mazivu. oleje (viz obrázek 7 pro výsledky detekce a analýzy po instalaci jednotky pro odstraňování laku).
OBR.7 Výsledky testů a analýz po instalaci jednotky
4 Vytvořené ekonomické přínosy
Instalací a provozem jednotky na odstraňování laku je zcela vyřešen problém pomalého nárůstu teploty axiálního ložiska TI31061B parní turbíny způsobené lakem a obrovské ztráty způsobené odstavením jednotky kompresoru pyrolýzního plynu. se zabránilo (alespoň 3 dny, ztráta je minimálně 4 miliony RMB; výměna axiálního ložiska parní turbíny trvá 1 den, ztráta je 1 milion) a ztráta náhradních dílů na rotujících a těsnících částech po teplota axiálního ložiska se pomalu zvyšuje (ztráta se pohybuje mezi 500 000 a 8 miliony juanů).
Jednotka byla naplněna celkem 160 barely ropných produktů a ropné produkty zcela dosáhly kvalifikovaného indexu po vysoce přesné filtraci jednotky na odstraňování laku, což ušetřilo 500 000 RMB na nákladech na výměnu ropných produktů.
5 Závěr
V důsledku dlouhodobých vysokoteplotních, vysokotlakých a vysokorychlostních provozních podmínek v mazacím systému velkých jednotek se zrychluje rychlost oxidace oleje a zvyšuje se index laku.Skryté nebezpečí prohoření pouzdra v tlačném ložisku zajišťuje dlouhodobý stabilní provoz jednotky, což dokazuje, že výše uvedená opatření jsou účinná.
Čas odeslání: 28. prosince 2022