紀(jì)田宇,秦軍強(qiáng),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(jī)組設(shè)備檢修技術(shù)難點(diǎn)分析與對(duì)策

紀(jì)田宇,秦軍強(qiáng),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(diǎn)及解決方法，總結(jié)了一套快速更換伺服作動(dòng)器、承缸及安裝后調(diào)試的技術(shù)，縮短了檢修時(shí)間，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

TRT;伺服作動(dòng)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(dǎo)入透平機(jī)械，使煤氣中的壓力能和熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能以驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的裝置。該裝置具有減少環(huán)境污染和能量浪費(fèi)、穩(wěn)定爐頂壓力、改善高爐生產(chǎn)條件從而實(shí)現(xiàn)無公害發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)，是支持循環(huán)經(jīng)濟(jì)的節(jié)能環(huán)保裝置。

2 技術(shù)背景

萊鋼能源動(dòng)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(gè)年頭。其間，檢修技術(shù)人員總結(jié)以往維修經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合陜鼓出廠技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，總結(jié)出一套適合萊鋼TRT發(fā)電機(jī)組的維修技術(shù)理論，并在2013年TRT機(jī)組大、中修中得到充分應(yīng)用和驗(yàn)證，攻克多項(xiàng)技術(shù)難題，逐步走向成熟。

3 技術(shù)難點(diǎn)

3.1 伺服作動(dòng)器更換頻繁

伺服作動(dòng)器是調(diào)控高爐頂壓的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由活塞桿、油缸和位置傳感器等組成。伺服作動(dòng)器分上、下兩個(gè)作動(dòng)器，機(jī)組在運(yùn)行過程中此兩個(gè)伺服作動(dòng)器根據(jù)自控系統(tǒng)發(fā)出的指令信號(hào)圍繞導(dǎo)向圈在兩條平行線上同步、反方向的做往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)圓周內(nèi)TRT靜葉開度的一致。在機(jī)組運(yùn)行過程中，往往出現(xiàn)作動(dòng)器內(nèi)部裝置損壞，導(dǎo)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(dāng)TRT機(jī)組檢修時(shí)，有時(shí)必須將機(jī)組下承缸取出，以便對(duì)葉片清洗和靜葉軸套等進(jìn)行更換。承缸與機(jī)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(jī)殼裝配間隙時(shí)，極易產(chǎn)生積鹽，將間隙填滿，導(dǎo)致下承缸無法順利取出。

4 技術(shù)攻關(guān)

4.1 伺服作動(dòng)器的安裝、調(diào)整

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

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

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

圖1伺服作動(dòng)器工作原理

當(dāng)上、下作動(dòng)器動(dòng)作不同步，會(huì)致使反饋信號(hào)時(shí)刻在追蹤指令信號(hào)，卻永遠(yuǎn)無法保持一致，而作動(dòng)器活塞也在指令信號(hào)的指令下，時(shí)刻動(dòng)作，導(dǎo)致作動(dòng)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(dāng)上作動(dòng)器接到滿行程全開指令時(shí)，如果下作動(dòng)器行程小于上作動(dòng)器，那么下作動(dòng)器滿行程時(shí)，上作動(dòng)器便無法繼續(xù)行走，而伺服控制器沒有接到上作動(dòng)器的“全開”反饋信號(hào)，便一直發(fā)出“全開”指令，致使作動(dòng)器在15 MPa液壓油的作用下時(shí)刻沖擊，瞬間損壞作動(dòng)器密封裝置。

為解決以上問題，檢修作業(yè)時(shí)，必須先測(cè)量和調(diào)整作動(dòng)器活塞行程，上、下作動(dòng)器行程偏差應(yīng)不大于1 mm。安裝時(shí)應(yīng)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(dòng)器連接。這樣無論指令信號(hào)怎樣變化，上、下作動(dòng)器動(dòng)作都會(huì)保持高度一致。通過實(shí)驗(yàn)，作動(dòng)器的使用壽命由原來的一個(gè)月，延長(zhǎng)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(jī)殼裝配位置注入煤油浸泡24 h，當(dāng)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(jī)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(duì)設(shè)備和人造成極大的安全隱患，且作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)，銅棒輸出力量有時(shí)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(gè)螺孔，通過螺栓可與承缸6相連；平衡梁3通過加強(qiáng)筋2與連接板1相連，平衡梁3長(zhǎng)度應(yīng)大于連接板1，延伸至機(jī)殼7外；機(jī)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(shí)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(yīng)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(shí)，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(dá)到一定值時(shí)，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(yīng)用，消除了大錘敲擊對(duì)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(shí)間，特別在搶修作業(yè)中體現(xiàn)突出。

5 TRT機(jī)組機(jī)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(dòng)表面均須涂抹MoS2潤(rùn)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(shí)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(jī)殼的配合面不需涂抹密封膠）組裝調(diào)節(jié)缸兩側(cè)的動(dòng)態(tài)異桿和滑動(dòng)支撐，然后推動(dòng)調(diào)節(jié)缸，使調(diào)節(jié)缸與作動(dòng)器的聯(lián)接板對(duì)正并聯(lián)接防松。所有滑動(dòng)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(dá)側(cè)蓋，推動(dòng)調(diào)節(jié)缸。使第一級(jí)靜葉處于關(guān)閉狀態(tài)。確認(rèn)伺服馬達(dá)在“關(guān)”的極限位置時(shí)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(dòng)器和調(diào)節(jié)缸推至“開”的極限位行程應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。確認(rèn)第一級(jí)靜葉開度的最大最小位置是通過作動(dòng)器而不是調(diào)節(jié)缸來限制。不允許作動(dòng)器未到極限位置而調(diào)節(jié)缸達(dá)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(dòng)器在出廠前已經(jīng)調(diào)整好，用戶需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校核。若不

滿足要求時(shí)，應(yīng)調(diào)整作動(dòng)器行程。

5.3 安裝上半定子

使用導(dǎo)桿，扣合上半承缸并進(jìn)行聯(lián)接。用塞尺檢測(cè)承缸兩端的動(dòng)靜葉間隙，并根據(jù)測(cè)量值進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和修正，在每級(jí)上下各三個(gè)動(dòng)靜葉葉頂部位鋪設(shè)適當(dāng)厚度鉛絲。扣合上半機(jī)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(cè)量記錄各間隙值。比較所測(cè)值和出廠值，超過規(guī)定公差應(yīng)調(diào)整。

5.4 軸瓦間隙檢查

在下機(jī)殼內(nèi)放入支承、推力軸承及油封（油封在最后安裝時(shí)，可在機(jī)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(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)子1～2圈，檢查轉(zhuǎn)子與支承、推動(dòng)軸承的接觸。（檢查推力軸承與轉(zhuǎn)子的接觸時(shí)，軸向應(yīng)施加一定的推力）。在檢查推動(dòng)軸承接觸的同時(shí)，轉(zhuǎn)子軸向打表檢測(cè)推力軸承的軸身總間隙，支承軸的水平側(cè)間隙用塞尺進(jìn)行側(cè)量，垂直頂間隙的測(cè)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(cè)量轉(zhuǎn)子相對(duì)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(shí)動(dòng)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(dòng)、靜葉頂間隙和密封間隙應(yīng)測(cè)垂直和水平方向共四個(gè)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(cè)量動(dòng)靜葉及密封的水平側(cè)間隙（逐級(jí)逐片進(jìn)行測(cè)量）使用導(dǎo)桿，扣合上半承缸并進(jìn)行聯(lián)接。用塞尺檢測(cè)承缸兩端的動(dòng)靜葉間隙，并根據(jù)測(cè)量值對(duì)最終所壓鉛絲的厚度進(jìn)行修正。比較所測(cè)值和出廠值，超過規(guī)定公差應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。轉(zhuǎn)子在動(dòng)態(tài)運(yùn)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(jìn)口方向看，轉(zhuǎn)子順時(shí)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(yǔ)

萊鋼共有TRT機(jī)組9臺(tái)，盡可能的提高機(jī)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(wù)。我們會(huì)繼續(xù)探索和不斷完善維修技術(shù)，保障TRT發(fā)電機(jī)組以最良好的性能，為萊鋼創(chuàng)造最大的經(jīng)濟(jì)效益。

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

【2】徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M](2版).北京：機(jī)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(jī)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(jì)田宇（1987-），男，大學(xué)本科學(xué)歷,工程師，現(xiàn)從事燃?xì)庠O(shè)備的檢修工作。