AV90-15軸流風機葉片更換大修

艾中華 王昭霞 馬 志

作者通聯：河北鋼鐵集團邯鄲鋼鐵公司邯寶能源中心設備室 河北邯鄲市 056015

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一、設備概況

從瑞士曼公司引進兩套AV90-15電機拖動的全靜葉可調軸流高爐鼓風機組。電機為ABB制造的無刷勵磁同步電機，額定功率44MW，轉速1500r/min，采用變頻啟動方式。控制系統硬件是日本橫河產品，由成都西部工程公司組態。該站區另配有一臺由西安陜鼓動力股份公司生產的AV90-15全靜葉可調軸流高爐鼓風機組，目前三臺鼓風機采用開二備一運行模式。鼓風機組具有節能、高效及快速啟動特點，運行中一旦出現問題，備用鼓風機可在5min內啟動投入運行。

自投入運行后，電氣勵磁控制系統、計量儀表，計算機軟、硬件出過一些故障，但風機本體沒有發現問題。2011年1#鼓風機突然發生強烈振動，揭缸檢查發現動葉第四級有一片葉片從根部斷裂，從第四級往后的動靜葉片均有不同程度損壞和裂紋。對鼓風機損壞的葉片進行搶救性修復，修復后的鼓風機出口風壓限定在0.385MPa，風量5260m3/min以下，作為應急風源，與高爐正常生產能力下鼓風機排氣壓力410kPa、風量5860m3/min、功率28000kW的要求有差距，為此，決定更新1#鼓風機葉片。

二、風機葉片更換技術要點

1.轉子初檢

由技術人員對轉子進行初步檢查（目測觀察），并進行記錄，如有損壞要進行相應修復，主要檢查范圍包括前后氣封、軸頸及推力盤。

2.轉子軸頸尺寸及機械跳動檢查

在前后軸頸處，分別均勻選擇三個測量點，在0°、60°、120°方向測量軸頸直徑。 在推力盤徑向 0°、90°、180°、270°四個方向測量推力盤軸向距離。檢查轉子的軸頸、推力盤端面、轉子輪轂部位的跳動情況。

3.轉子氣封尺寸檢查

在每段氣封上選取三個測量點，分別測量各點的氣封直徑。如氣封損壞較大，應更換新氣封。

4.轉子葉片拆卸與檢查

拆卸葉片前，可以在葉片根部噴灑松動劑。如葉片配合較緊，不能強行拆卸，以免損傷轉子與葉片的配合面。對轉子動葉葉根槽進行著色探傷，檢查葉根槽與動葉配合處是否有缺陷，如有缺陷要進行修復。

5.新葉片準備

對轉子每級新葉片進行稱重、排序處理。把每級新葉片按重量順序排成四列（圖1），鎖葉除外。

6.安裝動葉

除了每級的鎖葉，把每級的所有動葉按稱重排序的順序裝在相應級的葉根槽中，并用木錘打緊裝好。用加工好的螺栓在鎖口處頂住兩邊的葉片，用扭矩扳手擰緊。測量螺栓相鄰葉片的距離d1，相應鎖葉葉根配合塊的距離d2，比較d1和d2的差值；如果d1＞d2+d3（d3表示此級動葉裝配預留間隙），說明此級葉片葉根配合塊總距離較小，會導致葉片配合松動。此時應對葉片葉根配合快的配合處進行點焊處理，然后把點焊部位用銑床銑平（如條件不具備，也可用銼刀修平）。如果d1＜d2+d3，說明此級葉片葉根配合塊總距離較大，會導致葉片配合過緊。此時應把葉片葉根配合塊用銑床去掉多余的厚度。

需加工葉片的數量應根據d1與d2+d3的差值大小來定。把需要加工的葉片加減相應的厚度，再試裝新葉。每一級新葉裝配好，都要留有適當間隙，以防葉片運行時的熱脹。根據設計和經驗，每級葉片裝配預留間隙值見表1。葉片裝配好后，搖動任一葉片，與其相鄰的葉片不跟著晃動，說明該級葉片裝配良好。

圖1 葉片按重量排序圖

表1 動葉裝配預留間隙

三、風機回裝技術要點

1.轉子離線動平衡

轉子動葉回裝后，要對轉子進行離線動平衡。

2.動靜葉頂間隙檢查

3.徑向軸承檢查

檢查各徑向軸承接觸情況和間隙，檢查巴氏合金的劃痕、裂紋、壓痕和磨損痕跡，檢查巴氏合金和軸承襯瓦之間的結合是否牢固。可以采用保險絲或其他間隙規來檢查軸承間隙，當軸承間隙過大而又無法調整時，應更換軸承。本例回裝軸瓦間隙及瓦背緊力數值見表2，相關間隙位置參照圖2。

表2 支撐軸承瓦頂間隙 mm

4.止推軸承檢查

回裝推力瓦塊前，應檢查推力瓦塊和推力盤是否有嚴重磨損、劃痕和擦傷，如果存在其中任一情況必須更換。

推力瓦組裝好后，應測量推力瓦間隙，將百分表架固定在軸承座接合面上，百分表測桿垂直指向推力盤端面上，盤動轉子，用銅頭撬杠或木板將轉子推向一側極限位置，然后再將轉子推向另一側極限位置，記錄百分表讀數的變化，二者之間的差數即為推力間隙。推力瓦間隙見表3，相應位置參照圖3。

圖2 徑向軸承間隙檢查

5.轉子找中心

最終找正結果，風機高0.03mm，左0.22mm，上張口0.13mm，右張口0.01mm。雖然上張口超出標準0.01mm，考慮到其他數據比較理想，因此沒有對中心進一步調整。

四、機組機械性能測試

1#機組啟動、升速、過臨界、并網帶負荷后機組主要參數見表4。

針對試車中風機出口振動過大、無法穩定的問題，采用現場動平衡消除風機振動。依照采集的數據，決定在風機進、出端加配重塊。現場動平衡后，在高爐正常生產工況下，鼓風機轉速 3768r/min，風量 5860m3/min，風壓 0.41MPa，靜葉角度54%。風機進口振動值X=46.8μm，Y=7.2μm，風機出口振動值X=33.2μm，Y=16.9μm且已穩定。目前已穩定運行數月，風機相關部位參數符合設計值。

表3 推力瓦間 mm

圖3 推力瓦間隙位置

表4 開機過程主要參數