1 Επισκόπηση
Ο σπασμένος συμπιεστής αερίου και η κινητήρια τουρμπίνα ατμού του τμήματος παραγωγής αιθυλενίου 100 Kt/a της Bora LyondellBasell Petrochemical Co., Ltd. είναι όλα εξοπλισμένα με εξοπλισμό της ιαπωνικής Mitsubishi Heavy Industries.
Ο συμπιεστής αερίου πυρόλυσης είναι ένας τρικύλινδρος φυγόκεντρος συμπιεστής πτερωτής πέντε σταδίων 16 σταδίων με 6 θύρες αναρρόφησης και 5 θύρες εκκένωσης.Οι κύριες παράμετροι απόδοσης είναι οι εξής.η ονομαστική ταχύτητα είναι 4056r/min, η ονομαστική ισχύς είναι 53567KW, η πίεση εκφόρτισης του συμπιεστή είναι 3,908Mpa, η θερμοκρασία εκφόρτισης είναι 77,5°C και ο ρυθμός ροής είναι 474521kg/h.Το ωστικό ρουλεμάν ατμοτουρμπίνας κίνησης της μονάδας είναι ένα ρουλεμάν ώσης τύπου Kingsbury με 6 τακάκια.Αυτά τα ρουλεμάν είναι εξοπλισμένα με 6 ομάδες εισόδων λιπαντικού λαδιού για λίπανση και κάθε ομάδα εισαγωγών λαδιού έχει 4 οπές εισόδου λαδιού 3,0 mm και 5 A 1,5 mm, το αξονικό διάκενο μεταξύ του ρουλεμάν ώσης και της πλάκας ώσης είναι 0,46-0,56 mm.Υιοθετήστε τη μέθοδο αναγκαστικής λίπανσης της κεντρικής παροχής λαδιού στο σταθμό λιπαντικού.
Το διάγραμμα των αξόνων του έχει ως εξής:
2, Πρόβλημα μονάδας
Από την έναρξη της μονάδας συμπιεστή στις 5 Αυγούστου 2020, η θερμοκρασία του ρουλεμάν ώσης TI31061B της τουρμπίνας ατμού παρουσιάζει συχνές διακυμάνσεις και έχει αυξηθεί σταδιακά.Από τις 16:43 της 14ης Δεκεμβρίου 2020, η θερμοκρασία του TI31061B έφτασε τους 118°C, που απέχει μόλις 2 λεπτά από την τιμή συναγερμού.℃.
Σχήμα 1: Τάση θερμοκρασίας ώσης ρουλεμάν ατμοτουρμπίνας TI31061B
3. Ανάλυση αιτιών και μέτρα θεραπείας
3.1 Αιτίες της διακύμανσης της θερμοκρασίας του ωστικού ρουλεμάν ατμοτουρμπίνας TI31061B
Μετά τον έλεγχο και την ανάλυση της τάσης διακύμανσης θερμοκρασίας του ρουλεμάν ώθησης του ατμοστρόβιλου TI31061B και εξαιρέθηκαν τα προβλήματα εμφάνισης του οργάνου στην τοποθεσία, οι διακυμάνσεις της διαδικασίας, η φθορά της ψήκτρας ατμοστροβίλου, οι διακυμάνσεις της ταχύτητας του εξοπλισμού και η ποιότητα των εξαρτημάτων, οι κύριοι λόγοι για τον άξονα Οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας είναι:
3.1.1 Το λιπαντικό που χρησιμοποιείται σε αυτόν τον συμπιεστή είναι το SHELL TURBO T32, το οποίο είναι ορυκτέλαιο.Όταν η θερμοκρασία είναι υψηλή, το λιπαντικό που χρησιμοποιείται οξειδώνεται και τα προϊόντα οξείδωσης συγκεντρώνονται στην επιφάνεια του ρουλεμάν για να σχηματίσουν ένα βερνίκι.Το ορυκτέλαιο λίπανσης αποτελείται κυρίως από υδρογονάνθρακες, οι οποίοι είναι σχετικά σταθεροί σε θερμοκρασία δωματίου και χαμηλή θερμοκρασία.Ωστόσο, εάν ορισμένα (ακόμα και ένας πολύ μικρός αριθμός) μορίων υδρογονανθράκων υποστούν αντιδράσεις οξείδωσης σε υψηλές θερμοκρασίες, άλλα μόρια υδρογονανθράκων θα υποστούν επίσης αλυσιδωτές αντιδράσεις, κάτι που είναι χαρακτηριστικό των αλυσιδωτών αντιδράσεων υδρογονανθράκων.
3.1.2 Όταν το λιπαντικό προστίθεται στον εξοπλισμό, η κατάσταση λειτουργίας γίνεται κατάσταση υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης, επομένως αυτή η διαδικασία συνοδεύεται από την επιτάχυνση της αντίδρασης οξείδωσης.Κατά τη λειτουργία του εξοπλισμού, επειδή το ρουλεμάν ώσης του στροβίλου είναι κοντά στον ατμό εξαιρετικά υψηλής πίεσης, η θερμότητα που παράγεται από τη αγωγιμότητα θερμότητας είναι σχετικά μεγάλη.Ταυτόχρονα, η αξονική μετατόπιση του συμπιεστή ήταν πολύ μεγάλη από την εκκίνηση του, φτάνοντας ταυτόχρονα τα 0,49 mm, ενώ η τιμή συναγερμού ήταν ±0,5 mm.Η αξονική ώθηση του ρότορα του ατμοστροβίλου είναι πολύ μεγάλη, επομένως ο ρυθμός οξείδωσης αυτού του τμήματος που φέρει ώση μπορεί να είναι διπλάσιος από τον ρυθμό οξείδωσης άλλων τμημάτων.Σε αυτή τη διαδικασία, το προϊόν οξείδωσης θα υπάρχει σε διαλυτή κατάσταση και το προϊόν οξείδωσης θα καταβυθιστεί όταν επιτευχθεί η κορεσμένη κατάσταση.
3.1.3 Το διαλυτό βερνίκι καθιζάνει για να σχηματίσει αδιάλυτο βερνίκι.Το λιπαντικό λάδι σχηματίζει ένα διαλυτό βερνίκι στην περιοχή υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης.Όταν το λάδι ρέει από την περιοχή υψηλής θερμοκρασίας στην περιοχή χαμηλής θερμοκρασίας, η θερμοκρασία μειώνεται και η διαλυτότητα μειώνεται και τα σωματίδια του βερνικιού διαχωρίζονται από το λιπαντικό λάδι και αρχίζουν να εναποτίθενται.
3.1.4 Γίνεται εναπόθεση βερνικιού.Αφού σχηματιστούν τα σωματίδια του βερνικιού, αρχίζουν να συσσωματώνονται και να σχηματίζουν εναποθέσεις που εναποτίθενται κατά προτίμηση σε θερμές μεταλλικές επιφάνειες.Ταυτόχρονα, δεδομένου ότι η θερμοκρασία του ρουλεμάν ώσης ήταν υψηλή από την έναρξη της λειτουργίας, η θερμοκρασία του ρουλεμάν έχει αυξηθεί γρήγορα ενώ η θερμοκρασία των άλλων ρουλεμάν έχει αλλάξει αργά.
3.2 Επίλυση του προβλήματος αύξησης της θερμοκρασίας του ωστικού ρουλεμάν ατμοτουρμπίνας TI31061B
3.2.1 Αφού διαπιστώθηκε ότι η θερμοκρασία του ρουλεμάν ώσης TI31061B αυξήθηκε αργά, η θερμοκρασία του λιπαντικού μειώθηκε από 40,5°C στους 38°C και η πίεση του λιπαντικού λαδιού αυξήθηκε από 0,15Mpa σε 0,176Mpa για να χαλαρώσει η αργή άνοδος της θερμοκρασίας του ρουλεμάν.
3.2.2 Ο ρότορας του στροβίλου ατμού έχει 15 στάδια πτερυγίων, τα πρώτα 12 στάδια των πτερυγίων έχουν οπές ισορροπίας και τα τελευταία 3 στάδια δεν έχουν σχεδιαστεί με οπές ισορροπίας.Το περιθώριο αξονικής ώθησης που σχεδιάστηκε από τη Mitsubishi είναι πολύ μικρό, επομένως ρυθμίστε την εξαγωγή του στροβίλου ατμού για να ρυθμίσετε την αξονική ώθηση.Όπως φαίνεται στο Σχήμα 2 1279ZI31001C, η μετατόπιση του άξονα του ατμοστρόβιλου είναι 0,44 mm.Μετά από διαβούλευση με τον κατασκευαστή του συμπιεστή, η μετατόπιση του άξονα είναι θετική, πράγμα που σημαίνει ότι ο ρότορας μετατοπίζεται προς την πλευρά του συμπιεστή σε σχέση με τον αρχικό ρότορα σχεδιασμού, επομένως αποφασίζεται η μείωση της ενδιάμεσης εξαγωγής αέρα από 300T/h Μείωση σε 210T/h, αυξήστε το φορτίο στην πλευρά χαμηλής πίεσης του ατμοστρόβιλου, αυξήστε την ώθηση στην πλευρά υψηλής πίεσης και μειώστε την αξονική ώθηση στο έδρανο ώσης, επιβραδύνοντας έτσι την ανοδική τάση της θερμοκρασίας του ρουλεμάν ώσης.
Σχήμα 2 Σχέση μεταξύ της μετατόπισης του άξονα του ατμοστρόβιλου και του ρουλεμάν ώσης
3.2.3 Στις 23 Νοεμβρίου 2020, το δείγμα λιπαντικού λαδιού της μονάδας στάλθηκε στο ινστιτούτο δοκιμών του Guangzhou Institute of Mechanical Science Co., Ltd. για δοκιμή και ανάλυση.Τα αποτελέσματα φαίνονται στο Σχήμα 3. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης διαπίστωσαν ότι η τιμή MPC ήταν υψηλή, γεγονός που μπορεί να καθορίσει την εμφάνιση οξείδωσης λαδιού.Το βερνίκι είναι ένας από τους λόγους για την υψηλή θερμοκρασία του ωστικού ρουλεμάν ατμοτουρμπίνας TI31061B.Όταν υπάρχει βερνίκι στο σύστημα λιπαντικού λαδιού, η διάλυση και η καθίζηση των σωματιδίων του βερνικιού στο λάδι είναι ένα σύστημα δυναμικής ισορροπίας λόγω της περιορισμένης ικανότητας του λιπαντικού λαδιού να διαλύει τα σωματίδια του βερνικιού.Όταν φτάσει σε κορεσμένη κατάσταση, το βερνίκι θα κρέμεται στο ρουλεμάν ή στο επίθεμα ρουλεμάν, προκαλώντας διακυμάνσεις στη θερμοκρασία του ρουλεμάν.Είναι ένας σημαντικός κρυφός κίνδυνος για την ασφαλή λειτουργία.
Μέσω της έρευνας, επιλέξαμε το Kunshan Winsonda, το οποίο έχει καλύτερο αποτέλεσμα χρήσης και φήμη στην αγορά, για την παραγωγή ηλεκτροστατικής προσρόφησης WVD + προσρόφησης ρητίνης, που είναι ένας σύνθετος εξοπλισμός αφαίρεσης βερνικιού για την εξάλειψη του βερνικιού.
Το βερνίκι είναι ένα προϊόν που σχηματίζεται από την αποικοδόμηση του λαδιού, το οποίο υπάρχει στο λάδι σε διαλυμένη ή αιωρούμενη κατάσταση υπό ορισμένες χημικές συνθήκες και θερμοκρασία.Όταν η λάσπη υπερβαίνει τη διαλυτότητα του λιπαντικού λαδιού, η ιλύς θα καταβυθιστεί και θα σχηματίσει ένα βερνίκι στην επιφάνεια του συστατικού.
Ο καθαριστής λαδιού της σειράς WVD-II συνδυάζει αποτελεσματικά την τεχνολογία καθαρισμού ηλεκτροστατικής προσρόφησης και την τεχνολογία ανταλλαγής ιόντων, η οποία μπορεί να αφαιρέσει και να αποτρέψει αποτελεσματικά τη διαλυτή και αδιάλυτη λάσπη που δημιουργείται κατά την κανονική λειτουργία του ατμοστρόβιλου, έτσι ώστε να μην μπορεί να παραχθεί το βερνίκι.
Ο στόχος των καθαριστών λαδιού της σειράς WVD-II είναι να εξαλείψουν την αιτία σχηματισμού βερνικιού.Αυτή η τεχνολογία μπορεί να ελαχιστοποιήσει την περιεκτικότητα σε λάσπη σε σύντομο χρονικό διάστημα και να επαναφέρει το αρχικό σύστημα λίπανσης με μεγάλη ποσότητα λάσπης/βερνίκι στη βέλτιστη κατάσταση λειτουργίας μέσα σε λίγες ημέρες, λύνοντας έτσι πλήρως το πρόβλημα της αργής αύξησης της θερμοκρασίας της ώσης ρουλεμάν που προκαλούνται από το βερνίκι.
Εικόνα 3 Τα αποτελέσματα της δοκιμής και της ανάλυσης πριν από την εγκατάσταση της μονάδας αφαίρεσης βερνικιού
Εφάπαξ καθαρό λάδι: ηλεκτροστατική προσρόφηση για την απομάκρυνση της μη διαλυτής λάσπης/βερνικιού Αρχή: η τεχνολογία ηλεκτροστατικής προσρόφησης απομακρύνει τους ρύπους, το λάδι βρίσκεται στη δράση ενός κυκλικού ηλεκτροστατικού πεδίου υψηλής τάσης, έτσι ώστε τα μολυσμένα σωματίδια να εμφανίζουν θετικά και αρνητικά φορτία αντίστοιχα και κάτω από τη δράση ενός τραπεζοειδούς ηλεκτρικού πεδίου Σπρώξτε τα θετικά και αρνητικά φορτισμένα σωματίδια για να κολυμπήσουν προς το αρνητικό και το θετικό ηλεκτρόδιο αντίστοιχα, και τα ουδέτερα σωματίδια συμπιέζονται και μετακινούνται από τη ροή των φορτισμένων σωματιδίων και τελικά όλα τα σωματίδια προσροφούνται ο συλλέκτης για την πλήρη απομάκρυνση των ρύπων στο λάδι.
Δευτερεύον καθαρό λάδι: Προσρόφηση ρητίνης ανταλλαγής ιόντων για την αφαίρεση διαλυμένων κολλοειδών Αρχή: Η τεχνολογία προσρόφησης φορτίου από μόνη της δεν μπορεί να λύσει το διαλυμένο βερνίκι, ενώ η ρητίνη ιόντων περιέχει δισεκατομμύρια πολικές θέσεις, οι οποίες μπορούν να απορροφήσουν διαλυτό βερνίκι και πιθανό βερνίκι, για να διασφαλιστεί ότι τα προϊόντα αποικοδόμησης κάνουν δεν συσσωρεύεται στο λιπαντικό και μπορεί να βελτιώσει τη φερεγγυότητα του λιπαντικού, έτσι ώστε το σύστημα να βρίσκεται σε βέλτιστη κατάσταση λειτουργίας.
Εικόνα 5. Σχηματικό διάγραμμα δευτερογενούς καθαρού λαδιού
3.3 Αποτέλεσμα αφαίρεσης βερνικιού
Η μονάδα βερνικιού εγκαταστάθηκε και λειτούργησε στις 14 Δεκεμβρίου 2020 και η θερμοκρασία της ώσης του ατμοτουρμπίνας που φέρει TI31061B έπεσε στους 92°C περίπου στις 19 Δεκεμβρίου 2020 (όπως φαίνεται στο Σχήμα 6).
Εικ.6 Τάση θερμοκρασίας ωστικής έδρασης TI31061B του στροβίλου ατμού
Μετά από περισσότερο από ένα μήνα λειτουργίας της μονάδας αφαίρεσης βερνικιού, η ποιότητα του λιπαντικού της μονάδας έχει βελτιωθεί σημαντικά.Μέσω της ανίχνευσης και ανάλυσης του Ερευνητικού Ινστιτούτου Guangyan, ο δείκτης τάσης βερνικιού των προϊόντων πετρελαίου μειώθηκε από 10,2 σε 6,2 και το επίπεδο ρύπανσης μειώθηκε από >12 σε 7 βαθμό, δεν υπάρχει απώλεια πρόσθετων στη λίπανση λάδι (βλ. Εικόνα 7 για τα αποτελέσματα ανίχνευσης και ανάλυσης μετά την εγκατάσταση της μονάδας αφαίρεσης βερνικιού).
ΣΥΚΟ.7 Αποτελέσματα δοκιμής και ανάλυσης μετά την εγκατάσταση της μονάδας
4 Προκύπτουν οικονομικά οφέλη
Μέσω της εγκατάστασης και λειτουργίας της μονάδας αφαίρεσης βερνικιού, επιλύεται πλήρως το πρόβλημα της αργής αύξησης θερμοκρασίας του ρουλεμάν ώσης TI31061B του ατμοστρόβιλου που προκαλείται από το βερνίκι και η τεράστια απώλεια που προκαλείται από την απενεργοποίηση της μονάδας συμπιεστή αερίου πυρόλυσης αποφευχθεί (τουλάχιστον 3 ημέρες, η απώλεια είναι τουλάχιστον 4 εκατομμύρια RMB, η αντικατάσταση του ρουλεμάν ώθησης της τουρμπίνας ατμού διαρκεί 1 ημέρα, η απώλεια είναι 1 εκατομμύριο) και η απώλεια ανταλλακτικών στα περιστρεφόμενα και στεγανοποιητικά μέρη μετά η θερμοκρασία του ρουλεμάν ώσης αυξάνεται αργά (η απώλεια είναι μεταξύ 500.000 και 8 εκατομμύρια γιουάν μεταξύ).
Η μονάδα γέμισε με συνολικά 160 βαρέλια προϊόντων πετρελαίου και τα προϊόντα πετρελαίου έφτασαν πλήρως στον κατάλληλο δείκτη μετά το φιλτράρισμα υψηλής ακρίβειας της μονάδας αφαίρεσης βερνικιού, εξοικονομώντας 500.000 RMB σε κόστος αντικατάστασης προϊόντων πετρελαίου.
5. Συμπέρασμα
Λόγω των μακροχρόνιων συνθηκών λειτουργίας υψηλής θερμοκρασίας, υψηλής πίεσης και υψηλής ταχύτητας στο σύστημα λίπανσης μεγάλων μονάδων, η ταχύτητα οξείδωσης του λαδιού επιταχύνεται και ο δείκτης βερνικιού αυξάνεται.Ο κρυφός κίνδυνος καύσης του θάμνου στο ρουλεμάν ώθησης εξασφαλίζει τη μακροχρόνια σταθερή λειτουργία της μονάδας, γεγονός που αποδεικνύει ότι τα παραπάνω μέτρα είναι αποτελεσματικά.
Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-28-2022