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邯钢东区 3 200 m3高炉 TRT 透平机问题分析与处理苏振华（河钢集团邯钢公司能源中心，河北邯郸056015）摘要：针对邯钢 3 200 m3高炉 TRT 机组在运行过程中出现的振动、位移增长和止推瓦温度升高等异常情况，提出相应的解决措施，对设备进行排查，消除隐患，确保机组高效、稳定运行，降低故障率，延长设备的运行周期，可为同行业相关人员提供借鉴。关键词：TRT；振动；位移；油膜；粉尘中图分类号：TM911文献标识码：A文章编号：1672-1152（2023）05-0241-020引言邯钢能源中心 3 200 m3高炉配套 1 台陕鼓集团生产的 TRT 透平发电机组，位于高炉南侧，与高炉减压阀组并联使用。TRT 发电是利用高炉炼铁产生的具有压力能和热能的炉顶煤气，使其通过透平机膨胀做功，将其压力能和热能转化为机械能，透平机带动发电机将机械能再转化成电能。在能效转换过程中，TRT 透平机基本不消耗额外能源，在钢铁企业节能减排、能源回收利用中发挥着举足轻重的作用1。因此，如何提前预防、可靠判断并解决 TRT 机组运行中出现的问题，保证机组高效、稳定运行，降低故障率，延长设备运行周期，成为 TRT 机组运行管理人员需要解决的关键问题。1透平机组产生振动、位移增长和止推瓦温度升高的原因2021 年 5 月，透平机排气侧轴瓦振动值逐步升高，从最初的 0.025 mm 涨到 0.060 mm，振动值达到0.080 mm 时为报警值。轴向位移值不断增长，从最初的 0 mm 涨到 0.045 mm，轴向位移值达到 0.5 mm 时为报警值。止推瓦温度不断增高，随着负荷变化不断接近甚至超越 90 报警值。针对机组振动、位移和止推瓦温度出现的异常情况进行分析，寻求行之有效的解决措施势在必行。1.1透平机组振动高的原因1）高炉煤气在经高炉重力除尘器和干法布袋除尘器后，仍含有大量细微粉尘，TRT 运行要求含尘量（粉尘质量浓度）在 5 mg/m3以下。在机组运行过程中，粉尘逐渐在动、静叶片和流道等相关部件上聚集、结垢，一旦透平转子上的粉尘到达一定程度后，有小块状结垢不均匀脱落，就会导致转子失去原有的动平衡状态，造成主轴振动，影响机组稳定运行。2）邯钢能源中心 3 200 m3高炉 TRT 透平机支撑瓦轴承采用四油叶滑动轴承（轴瓦），润滑油泵强制供油。机组运行时，润滑油由油泵强制供给，在轴瓦与轴之间形成油膜，既能起到润滑轴与轴瓦的作用，又能达到冷却的目的。然而，当轴与轴瓦的接触面积、油楔角度、轴瓦过盈量、油封间隙和轴瓦间隙等出现问题时，均会引起转子振动。如轴与轴瓦接触并非一条直线且接触面积不均，会导致轴瓦受力不均，引起轴瓦表面巴氏合金因单点受力而脱落，造成机组振动2。油楔角度过大或者过小，不能有效形成油膜或者形成的油膜薄厚不均，引起油膜涡动，导致油膜低频振动，从而导致转子振动增大。过盈量大时轴瓦顶间隙小，不利于润滑形成油膜。过盈量小时轴瓦压紧力小，容易造成转子振动。油封、轴瓦间隙较小，容易引起主轴剐蹭，导致振动。油封间隙大时，轴承箱会漏油。轴瓦间隙大时，不利于润滑。3）转子在实际运行过程中，由于油楔效应，轴心将在水平和垂直方向有一定的偏移量，本机组在出厂前就已经考虑预留出转子同心偏移量，但在实际安装或者检修过程中情况复杂，可能造成预留量不足，加上高炉煤气温度较高且变化快，机组热胀冷缩变化等原因，造成实际转子不同心而引起机组振动。机组透平机转子与发电机转子不对中主要有两种情况：一是径向不对中，二是轴向不对中。在机组转子找正对中的过程中，由于测量误差、现场条件等原因，容易造成数据偏差而导致在运行过程中出现振动。对中不好，在造成振动的同时，还会引起轴瓦油膜不稳定，导致油膜涡动3。二者结合，增大了振动幅度。1.2透平机组位移增长的原因透平机轴向平衡系统一般由平衡管路、转子平衡鼓和止推瓦组成。在透平机上设有一个高压平衡管道和排空管道，高压平衡管道的作用是将进气侧的高压气体引向排气侧的平衡活塞，用来平衡一部分由于气动引起的指向排气侧的轴向推力，以减轻止推瓦的负载，增加止推瓦的寿命。排空管道是将排气侧密封后收稿日期：2022-12-13作者简介：苏振华（1984），男，辽宁葫芦岛人，本科，毕业于辽宁科技大学，工程师，研究方向为高炉余压 TRT 发电设备稳定及高效性提升。总第 208 期2023 年第 5 期山西冶金Shanxi MetallurgyTotal 208No.5，2023DOI:10.16525/14-1167/tf.2023.05.092经验交流山西冶金E-mail:第 46 卷的泄漏气体及机壳与叶片承缸之间的泄漏气体排向大气。本套 TRT 透平机组只有平衡管道和止推瓦，转子本身并没有平衡鼓，因此，轴向推力主要由止推瓦承担，一旦负荷发生变化，止推瓦油膜损坏导致轴承磨损，轴向位移就会出现不断增大的情况。另外，机组长时间运行后平衡管内部积灰严重，导致气体流通不畅，也是影响位移变化的一个重要因素。1.3止推瓦温度升高的原因透平机组止推瓦为金斯贝雷型，多瓦块重叠式，承载能力高，自动调位，保证受力均匀，瓦块由碳钢浇注巴氏合金加工而成。当机组负荷增大时，轴向力、轴向位移随之增大。本机组转子无平衡鼓，因此，止推瓦所承受的轴向力不断增大，从而会导致轴承温度增高。当轴承本身进油量小，油膜损坏导致合金面磨损时，也会造成轴承温度升高。如果在安装过程中出现瓦块脱落、轴承瓦盖压偏等问题时，还会造成内部瓦块瓦面整体接触不均匀，单瓦块受力，同样会致使测点瓦块温度不断升高。2解决措施2.1振动问题的解决措施2.1.1定期除垢、探伤和动平衡2021 年 7 月，利用透平机检修机会，针对机组内部结垢情况进行清理，并对透平机转子做动平衡试验，以降低启机后转子振动。透平机转子长期运行过程中，受到含尘、含酸性冷凝水煤气的不断冲刷以及粉尘的积累，导致转子叶片不断削减变薄、积灰严重，甚至出现叶片断裂的危险。当转子叶片积灰结垢不均匀时，便会破坏转子动平衡，造成透平机振动增大。为此，在机组入口管道快切阀后加装阻垢剂喷射装置，利用喷阻垢缓蚀剂，减少透平机结垢。2.1.2检查轴瓦利用检修的机会，针对轴瓦间隙、油挡间隙、轴与轴瓦接触面积情况以及轴瓦过盈量等进行检查，并针对轴与轴瓦的接触情况进行刮瓦处理，保证轴和轴瓦接触是一条线，控制轴与轴瓦的接触角度在 60左右，确保有效形成油楔。调整轴瓦过盈量，复测原安装时过盈量为 0。过盈量小，压紧力低，容易造成振动。因此，将过盈量调整为 0.05 mm。同时，技术人员对机组现场进出口油管管路排查发现，机组排气进油管上安装的节流孔板孔洞非常小，排气侧支撑瓦进油量不足。当机组进入高速运转时，进油量无法满足需要，形不成有效的油膜，导致机组出现振动。通过将排气侧支撑瓦进油管上的节流孔板进行扩孔，将原来的油孔由 12 mm 扩到 14 mm，加大了供油量，确保能较好地形成油膜。2.1.3检查转子对中性技术人员在检修时，对透平机转子与发电机转子对中性进行二次复查，并未出现任何异常。其找正数据显示：上张口为 0 mm、南张口为 0.005 mm、电机偏北为 0.03 mm、电机偏高 0.075 mm，从以上数值可知，机组对中数据基本符合设计安装要求。2.2位移增长的解决措施检查透平机组顶部平衡管路时，将平衡管路分段解体进行内部清灰，疏通堵塞部分，确保气体流通顺畅。针对转子端部蜂窝密封进行检查，发现蜂窝密封大部分出现灰垢堵死现象，导致 N2用量不断增大，间接影响了位移的变化情况。联系厂家后，更换了新的蜂窝密封。检查止推瓦后发现，轴承瓦块有错位现象，造成单瓦块受力、瓦面磨损、整体瓦面接触不均，从而导致受力不均，最终造成位移不断增长。采取整体瓦面研磨均匀的办法，重新安装止推瓦，以此保证止推瓦受力均匀，真正起到止推作用，能够承载机组负荷变化造成的轴向推力。2.3止推瓦温度升高的解决措施在检查过程中发现，本机组止推瓦主推工作面和辅推工作面 2 个进油槽由同 1 根进油管供油，并且 2个进油槽宽度较窄，进油量不大，造成 2 个进油槽在平分进油量的情况下，主推工作面油量不足，润滑的同时带走的热量也较少。辅推工作面在机组正常运行的情况下，基本不受力，只有在机组停机时受力，油槽进油量满足其需求。针对这种情况进行现场改造，在辅推工作面进油槽内部加装节流板，增大主推工作面进油槽进油量，从而保证主推工作面润滑效果更好，将热量带走、消散。同时，严把止推瓦安装质量关，确保机组稳定运行。3结语本文分析了引起 TRT 透平机振动高、位移增大和止推瓦温度高的原因，针对性地提出检修处理方案，对设备有步骤地进行排查，消除各项隐患，降低检修成本，减少检修时间，确保机组长期稳定运行。参考文献1宋燕生.TRT 发电效率提高技术的研究与应用J.电子测试，2018（18）：128；126.2任明山.450 m3高炉共用型 TRT 发电量降低的原因及处理措施J.科技与创新，2016（7）：135.3潘慧慧，魏伟.余热余压综合利用发电的节能评价J.南京工业职业技术学院学报.2017，17（3）：8-10.（编辑：郭萍茹）（下转第 250 页）242山西冶金E-mail:第 46 卷Analysis and Treatment of TRT Turbine Problems in 3 200 m3Blast Furnace in East Districtof HansteelSu Zhenhua（Energy Center of HBIS Group Hansteel Company,Handan Hebei 056015）Abstract:In response to the abnormal vibration,displacement growth,and high temperature rise of thrust pads during the operation of the3200m3 blast furnace TRT unit at Hansteel,corresponding solutions are proposed.The equipment is inspected to eliminate hidden dangers,ensure efficient and stable operation of the unit,reduce fault rates,and extend the operating cycle of the equipment.This can providereference for relevant personnel in the same industry.Key words:TRT;vibration;displacement;oil film;dustAnalysis and Improvement of the Causes of Fluctuation in the Overall Length of Steel RailsGuo Yunfeng（Large Rolling Mill,HBIS Group Hansteel Company,Handan Hebei 050600）Abstract:In the early stages of production,there was a problem of fluctuation in the overall length of steel rail specifications in the largefactory of Handan Iron and Steel,which seriously restricted the improvement of production line output and quality.With the accumulation ofproduction experience and understanding of production line equipment,through analysis and research on the bite status of rolled pieces,functional accuracy of rolling mill equipment,roll box assembly,rolling mill gap bounce,the impact of stacking and pulling relationshipbetween universal rolling mills,and pass design in the universal rolling method,as well as process optimization and improvement,theuniversal rolling process has been successfully achieved.Key words:size;universal rolling mill;improvement用，2016（15）.57-602刘永杰.锅炉受热面管失效原因及防治措施J.科学技术创新，2020（18）：161-1623胡杰.锅炉受热面爆管原因分析及防范措施J.通讯世界，2019，26（3）：285-2864陈浩，张涛，田峰，等.火电厂锅炉受热面失效形式分析及预防措施J.内蒙古电力技术，2018，36（1）：71-755戴晨，纪冬梅，郭恒超，等.锅炉炉管氧化皮的生成及剥落研究综述J.上海电力学院学报，2018，34（1）：24-32；656冯珑.火电厂锅炉金属氧化皮剥落问题研究及防范措施J.世界有色金属，2016（13）：67-687桑立彪.工业锅炉受热面管失效分析及其预防措施J.化工管理，2019（35）：158-159.（编辑：武倩倩）Discussion on Failure Forms and Preventive Measures of Heating Surface in Power PlantBoilersZhu Zihao（CHN Energy Group Taizhou Power Generation Co.,Ltd.,Taizhou Jiangsu 225300）Abstract:In response to the serious impact of various forms of boiler heating surface failure on the normal operation of power plant boilers,based on the analysis of boiler heating surface failure,combined with failure case analysis,different failure modes are studied,and the failurecharacteristics of heating surfaces under different failure modes are summarized.Targeted preventive measures are proposed to systematicallysolve the problem of boiler heating surface failure,which has laid the foundation for improving the stability of boiler use.Key words:boiler;heating surface;reason for failure;preventive measureResearch on Grouting and Sealing Technology of Bottom Plate Pressurized Water inZhenchengdi Comprehensive Mining FaceWang Dezhi（Shanxi Coking Coal Xishan Coal Electricity Group Zhenchengdi Mine,Taiyuan Shanxi 030053）Abstract:In response to the problem of large water inflow in the 23113 working face,Zhenchengdi Mine proposed the use of groutingsealing technology by analyzing the geological and hydrological characteristics of the working face.Through designing grouting sealingschemes,the application of grouting sealing technology was analyzed.The results showed that the water inflow was reduced from 180 m3/h to54 m3/h after using the grouting sealing technology,reducing the risk of water outflow from the Ordovician limestone water in the workingface.Key words:fully mechanized mining face;water inflow;grouting sealing;process technology（上接第 235 页）（上接第 240 页）（上接第 242 页）250