萊鋼TRT機組設(shè)備檢修技術(shù)難點分析與對策

紀田宇,秦軍強,黃偉,隋愛東,胥華

（萊鋼設(shè)備檢修中心,山東萊蕪271104）

萊鋼TRT機組設(shè)備檢修技術(shù)難點分析與對策

紀田宇,秦軍強,黃偉,隋愛東,胥華

（萊鋼設(shè)備檢修中心,山東萊蕪271104）

介紹了高爐煤氣能量回收發(fā)電裝置（TRT）檢修中出現(xiàn)的技術(shù)難點及解決方法，總結(jié)了一套快速更換伺服作動器、承缸及安裝后調(diào)試的技術(shù)，縮短了檢修時間，降低了勞動強度，取得了良好的經(jīng)濟效益。

TRT;伺服作動器;維修技術(shù)

1 概述

高爐煤氣能量回收發(fā)電裝置（TRT）是將高爐爐頂煤氣導入透平機械，使煤氣中的壓力能和熱能轉(zhuǎn)化為機械能以驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電的裝置。該裝置具有減少環(huán)境污染和能量浪費、穩(wěn)定爐頂壓力、改善高爐生產(chǎn)條件從而實現(xiàn)無公害發(fā)電的優(yōu)點，是支持循環(huán)經(jīng)濟的節(jié)能環(huán)保裝置。

2 技術(shù)背景

萊鋼能源動力廠自2005年3#TRT并網(wǎng)發(fā)電開始，TRT發(fā)電技術(shù)在萊鋼已經(jīng)發(fā)展八個年頭。其間，檢修技術(shù)人員總結(jié)以往維修經(jīng)驗，結(jié)合陜鼓出廠技術(shù)標準，總結(jié)出一套適合萊鋼TRT發(fā)電機組的維修技術(shù)理論，并在2013年TRT機組大、中修中得到充分應用和驗證，攻克多項技術(shù)難題，逐步走向成熟。

3 技術(shù)難點

3.1 伺服作動器更換頻繁

伺服作動器是調(diào)控高爐頂壓的執(zhí)行機構(gòu)，由活塞桿、油缸和位置傳感器等組成。伺服作動器分上、下兩個作動器，機組在運行過程中此兩個伺服作動器根據(jù)自控系統(tǒng)發(fā)出的指令信號圍繞導向圈在兩條平行線上同步、反方向的做往復的直線運動，實現(xiàn)圓周內(nèi)TRT靜葉開度的一致。在機組運行過程中，往往出現(xiàn)作動器內(nèi)部裝置損壞，導致油缸內(nèi)液壓油泄露，致使靜葉開度無法正常調(diào)整。

3.2 下承缸拆卸

當TRT機組檢修時，有時必須將機組下承缸取出，以便對葉片清洗和靜葉軸套等進行更換。承缸與機殼存在一定間隙，便于拆裝。但在生產(chǎn)過程中，高爐煤氣膨脹做功后，溫度迅速下降，氣體流過承缸與機殼裝配間隙時，極易產(chǎn)生積鹽，將間隙填滿，導致下承缸無法順利取出。

4 技術(shù)攻關(guān)

4.1 伺服作動器的安裝、調(diào)整

針對上述問題，檢修人員對損壞的作動器進行解體，并對各部件尺寸進行測量，發(fā)現(xiàn)損壞部位均為油缸密封處，同時活塞桿的行程各不相同，隨即根據(jù)作動器工作原理，進行故障分析。

TRT伺服作動器分上、下兩部，（工作原理如圖1所示）機組在運行過程中兩個伺服作動器根據(jù)自控系統(tǒng)發(fā)出的指令信號圍繞導向圈在兩條平行線上同步、反方向的做往復的直線運動，實現(xiàn)圓周內(nèi)TRT靜葉開度的一致。同時,伺服器發(fā)出的信號與上作動器的位置傳感器發(fā)出的實際位置信號相比較，誤差信號被放大后，送入電液伺服閥，伺服閥按一定的比

例將電信號轉(zhuǎn)變成液壓油流量推動上、下伺服作動器動作，位置傳感器發(fā)出的反饋信號不斷改變，直至與指令信號相等時，伺服作動器停止動作，即停在指令位置上，使透平機靜葉穩(wěn)定在此開度上。

圖1伺服作動器工作原理

當上、下作動器動作不同步，會致使反饋信號時刻在追蹤指令信號，卻永遠無法保持一致，而作動器活塞也在指令信號的指令下，時刻動作，導致作動器密封裝置在不斷摩擦作用下?lián)p壞，削減了使用壽命。另外當上作動器接到滿行程全開指令時，如果下作動器行程小于上作動器，那么下作動器滿行程時，上作動器便無法繼續(xù)行走，而伺服控制器沒有接到上作動器的“全開”反饋信號，便一直發(fā)出“全開”指令，致使作動器在15 MPa液壓油的作用下時刻沖擊，瞬間損壞作動器密封裝置。

為解決以上問題，檢修作業(yè)時，必須先測量和調(diào)整作動器活塞行程，上、下作動器行程偏差應不大于1 mm。安裝時應將靜葉調(diào)整至“全關(guān)”位置，并斷開調(diào)節(jié)缸所有連接部位，在自由狀態(tài)下，將作動器連接。這樣無論指令信號怎樣變化，上、下作動器動作都會保持高度一致。通過實驗，作動器的使用壽命由原來的一個月，延長至一年。

4.2 下承缸的拆卸

現(xiàn)有的檢修方式，是在承缸與機殼裝配位置注入煤油浸泡24 h，當積鹽溶解殆盡，用行車通過鋼絲繩吊住承缸兩端，鋼絲繩吃力后，以銅棒作為傳力介質(zhì)，一端抵住承缸，一端用銅棒敲打，直至承缸與機殼接觸面出現(xiàn)間隙，方可吊離。此方法中銅棒的作用力覆蓋面積較小，對設(shè)備和人造成極大的安全隱患，且作業(yè)時間較長，銅棒輸出力量有時也不足以將承缸震出。因此，如何安全、快速的將下承缸取出是目前需要解決的重要技術(shù)問題。

經(jīng)過總結(jié)，特制一種專用工具，該工具包括連接板1，其兩側(cè)各有4個螺孔，通過螺栓可與承缸6相連；平衡梁3通過加強筋2與連接板1相連，平衡梁3長度應大于連接板1，延伸至機殼7外；機殼7與平衡梁3相同位置架設(shè)發(fā)力裝置4；發(fā)力裝置4同時發(fā)力，發(fā)力大小可通過調(diào)節(jié)裝置5調(diào)整。發(fā)力前應用行車將該專業(yè)工具垂直吊住，以鋼絲繩稍稍吃力為優(yōu)。其特征在于：發(fā)力裝置4發(fā)力時，平衡梁3垂直方向均勻受力，調(diào)節(jié)裝置5調(diào)節(jié)作用力達到一定值時，通過連接板1將下承缸6取出。如圖2所示。

圖2專用工具原理

此工具在TRT檢修中的應用，消除了大錘敲擊對人和設(shè)備的安全隱患，且方便、快速，去除了用煤油浸泡過程，大大縮短了檢修時間，特別在搶修作業(yè)中體現(xiàn)突出。

5 TRT機組機安裝與調(diào)整技術(shù)

5.1 組裝下半調(diào)節(jié)缸和承缸

調(diào)節(jié)缸滑動表面均須涂抹MoS2潤滑脂。注意有關(guān)連接件的緊固與防松。調(diào)節(jié)缸各支撐處的墊片按出廠時的數(shù)量和部位放置，不要搞混。使用專用定子吊裝工具，水平起吊下半定子并在承缸出口端外圓處的凹槽內(nèi)放入密封圈。（承缸與機殼的配合面不需涂抹密封膠）組裝調(diào)節(jié)缸兩側(cè)的動態(tài)異桿和滑動支撐，然后推動調(diào)節(jié)缸，使調(diào)節(jié)缸與作動器的聯(lián)接板對正并聯(lián)接防松。所有滑動面及配合面涂以MoS2粉劑。下半定子所有螺栓、螺母確保防松、緊固。

5.2 靜葉開閉檢查

打開伺服馬達側(cè)蓋，推動調(diào)節(jié)缸。使第一級靜葉處于關(guān)閉狀態(tài)。確認伺服馬達在“關(guān)”的極限位置時靜葉處于關(guān)閉狀態(tài)，靜葉間隙（最大間隙≤0.8 mm）均勻且沒有相互干涉。再將作動器和調(diào)節(jié)缸推至“開”的極限位行程應滿足設(shè)計要求。確認第一級靜葉開度的最大最小位置是通過作動器而不是調(diào)節(jié)缸來限制。不允許作動器未到極限位置而調(diào)節(jié)缸達到極限或靜葉間干涉產(chǎn)生卡阻的現(xiàn)象出現(xiàn)。通常作動器在出廠前已經(jīng)調(diào)整好，用戶需進行現(xiàn)場校核。若不

滿足要求時，應調(diào)整作動器行程。

5.3 安裝上半定子

使用導桿，扣合上半承缸并進行聯(lián)接。用塞尺檢測承缸兩端的動靜葉間隙，并根據(jù)測量值進行適當調(diào)整和修正，在每級上下各三個動靜葉葉頂部位鋪設(shè)適當厚度鉛絲?？酆仙习霗C殼，緊固中分面及內(nèi)部所有螺栓。吊去上半定子及轉(zhuǎn)子并測量記錄各間隙值。比較所測值和出廠值，超過規(guī)定公差應調(diào)整。

5.4 軸瓦間隙檢查

在下機殼內(nèi)放入支承、推力軸承及油封（油封在最后安裝時，可在機殼配合面上涂抹一層耐油密封膠）。檢查支承軸瓦背與軸承箱孔的接觸面積。軸瓦與壓蓋間有0.001～0.05 mm的過盈。在支承及推動軸瓦烏金表面薄薄涂抹一層紅丹粉，放入轉(zhuǎn)子并扣合軸承壓蓋及箱蓋。盤動轉(zhuǎn)子1～2圈，檢查轉(zhuǎn)子與支承、推動軸承的接觸。（檢查推力軸承與轉(zhuǎn)子的接觸時，軸向應施加一定的推力）。在檢查推動軸承接觸的同時，轉(zhuǎn)子軸向打表檢測推力軸承的軸身總間隙，支承軸的水平側(cè)間隙用塞尺進行側(cè)量，垂直頂間隙的測量采用壓鉛絲或提軸法。

5.5 葉頂間隙及密封、油封間隙的檢查

下軸瓦內(nèi)滴入潔凈透平油，水平吊入轉(zhuǎn)子并使轉(zhuǎn)子主摔倒力面與推力軸承貼合，然后測量轉(zhuǎn)子相對定子間的軸向位置尺寸。如：轉(zhuǎn)子輪轂端面與密封套端面的距離、靜葉開至最大時動靜葉的軸向距離以及拉別令密封片在密封槽內(nèi)的軸向距離。動、靜葉頂間隙和密封間隙應測垂直和水平方向共四個部位。水平方向用塞尺檢查，垂直方向用壓鉛絲的方法。靜葉角度開至最大，然后水平吊入轉(zhuǎn)子。用塞尺測量動靜葉及密封的水平側(cè)間隙（逐級逐片進行測量）使用導桿，扣合上半承缸并進行聯(lián)接。用塞尺檢測承缸兩端的動靜葉間隙，并根據(jù)測量值對最終所壓鉛絲的厚度進行修正。比較所測值和出廠值，超過規(guī)定公差應進行調(diào)整。轉(zhuǎn)子在動態(tài)運行狀態(tài)下，軸心將在水平方向的左間隙比右間隙要略大一些（從進口方向看，轉(zhuǎn)子順時針旋轉(zhuǎn)），垂直方向的上間隙比下間隙要略大一些。

6 結(jié)束語

萊鋼共有TRT機組9臺，盡可能的提高機組發(fā)電量，最大限度的節(jié)約維修成本，是我們的首要任務。我們會繼續(xù)探索和不斷完善維修技術(shù)，保障TRT發(fā)電機組以最良好的性能，為萊鋼創(chuàng)造最大的經(jīng)濟效益。

【1】施維新，TRT發(fā)電機組振動及事故【M】.北京：中國電力出版社，2002.

【2】徐灝.機械設(shè)計手冊[M](2版).北京：機械工業(yè)出版社.2000.

【3】鄭秀萍.TRT技術(shù)及其節(jié)能環(huán)保作用(上篇)[J].通用機械.2004，9

Analyses of Technical Difficulties in Equipment Repair of TRT Unit and Countermeasures

JI Tianyu,QIN Junqiang,HUANG Wei,SUI Aidong,XU Hua
(The Equipment Maintenance Center of Laiwu Iron and Steel Co.,Laiwu,Shandong 271104,China)

The technical difficulties in repair of the blast furnace TRT(top gas recovery turbine)unit and solutions are introduced in the paper.A technical method of quickly replacing servo actuator and bearing cylinder and adjustment after installation was generalized from practice,which has shortened repairing period and reduced labour intensity achieving good economic result.

TRT;servo actuator;repair technique

TK115

B

1006-6764（2014）05-0058-03

2013-11-25

紀田宇（1987-），男，大學本科學歷,工程師，現(xiàn)從事燃氣設(shè)備的檢修工作。