由於長期高溫、高壓、高速的工作條件,大型機組的潤滑系統導致油氧化速度加快,漆膜指數增加,膠質含量增加。
軟雜質積聚在大型機組系統中,影響調速系統的精度和機組的正常執行,容易導致機組波動甚至意外停機,而漆膜凝膠狀物質沉積在軸承表面也會導致軸承溫度公升高, 而漆膜和固體顆粒的粘附也會加劇裝置的磨損。
一、專案概況
中海油(中國)**天津分公司BZ25-1 S油田(渤海中部)浮式生產儲卸油裝置(FPSO)配備4臺美國太陽能公司生產的Titan130雙燃料燃氣輪機發電機組。 渦輪發電機組包括燃氣輪機原動機、減速齒輪裝置、發電機、控制面板、儀表板、公共底座、隔音外殼和各種輔助系統。 當機組使用不同的燃料時,其承載能力也不同。 機組推力軸承採用斜墊軸承,軸徑軸承採用斜墊片軸承,減速機採用三級行星齒輪。 各軸承的潤滑點採用集中供油的強制潤滑方式。 四台泰坦130雙燃料燃氣輪機發電機組為整個油田供電,並有四台餘熱**裝置,通過汽輪機產生的高溫煙氣加熱熱介質油,四台泰坦130雙燃料燃氣輪機發電機組的穩定安全執行至關重要。
裝置有問題
2018年4月發現4臺機組軸承溫度波動,溫度公升高後各溫點溫度無法恢復到原來的執行值,其中一台機組的渦輪軸承(軸承)溫度達到108並呈上公升趨勢,其餘3臺機組也呈上公升趨勢。
經過一番分析,發現機組潤滑油中可能形成了漆膜,漆膜最終集中在軸承上,導致軸承溫度波動公升高。
解決軸承溫公升問題措施
3.2.1.將潤滑油壓力從023MPa 至 0245MPa,提高潤滑和換熱效率,緩解軸承溫度緩慢上公升的趨勢。
3.2.2、用新型國產直驅冷卻器替換換熱效率低的老化機油冷卻器,油品供油溫度長期穩定在60°C到50°C左右。
3.2.3.靜電吸附技術的工作原理——去除析出的漆膜
靜電淨化是利用迴圈高壓靜電場作用,使油中汙染的顆粒分別呈現正負電,正負極顆粒在電場力的作用下分別向負極和正極方向移動,中性顆粒被帶電粒子擠壓而流動, 最後將所有顆粒吸附在收集器上,徹底去除油中汙染物,通過靜電油顆粒的流動,油箱、管壁和附著在汙泥上的部件雜質、氧化物全部被沖走並帶出。主動清除粘附在系統內表面的汙泥和凝膠狀汙垢,起到系統清潔的作用。
靜電吸附技術示意圖。
3.2.四、離子樹脂吸附技術的工作原理——去除溶解的漆膜
離子交換樹脂 - DICR 去除渦輪機油中的可溶性汙染物,確保降低 MPC 水平,因為渦輪機在執行過程中大多是可溶的,只有當它們達到飽和時,這些產物才會形成沉澱,靜電裝置無法去除溶解狀態下的這些副產物。
靜電吸附與樹脂技術相結合,不僅可以有效去除懸浮漆膜,還可以去除溶解的漆膜產品。
離子樹脂吸附技術原理示意圖。
3.3 去除漆膜效果
2019年12月14日,威盛達環保WVD型脫漆膜油淨化器安裝投產,2020年8月20日,在更換燃氣輪機潤滑油冷卻器的綜合措施下,汽輪機軸承(軸承)溫度由108°C降至90°C左右。 油的顏色有顯著改善。 通過對實驗室試驗和外部試驗資料的分析,油漆漆膜傾向指數從42提高4 至 45、汙染等級由NAS9降低至6,酸值指數由0降低17 比 007。
威盛達環保脫漆膜油淨化器。
偉盛達環保除漆膜油淨化器淨化後軸承(軸承)的溫度趨勢
經威盛達脫漆膜濾油機過濾後的油品檢測分析結果。
提純前後油的顏色比較。
產生的經濟效益
通過威盛達環保WVD除漆膜油淨化器的安裝執行,有效解決了漆膜引起的燃氣輪機推力軸承溫度公升高問題,避免了機組油溫問題停機造成的重大損失,甚至減少了軸承損壞和旋轉密封件造成的備件損失, 且維修軸承損失減少500萬元以上,協調維修時間周期長,生產現場無備用機組,嚴重影響安全穩定生產。
該機組需加註20桶油表,油品經脫漆膜高精度過濾後完全符合合格指標,節約換油成本約40萬元。