TRT承缸內(nèi)壁與轉(zhuǎn)子配合超差車削加工處理

摘 要：日照鋼鐵集團公司擁有16臺高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置設(shè)備（簡稱TRT）。TRT設(shè)備長期遭受高爐煤氣腐蝕與煤氣中的粉塵沖刷，導(dǎo)致葉片厚度及寬度磨損較快，磨損量越大煤氣中攜帶的能量轉(zhuǎn)化為電量時轉(zhuǎn)化率越低。為保證發(fā)電量，TRT需每兩年中修配套更換轉(zhuǎn)子和承缸一次。轉(zhuǎn)子動葉片和承缸內(nèi)壁配合間隙存在小于1.5mm情況時維修人員多采用磨光機打磨承缸內(nèi)壁，長時間打磨作業(yè)增加勞動強度、延長檢修工期并減少了發(fā)電量。

關(guān)鍵詞：TRT；承缸；車削加工

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.028

1 TRT設(shè)備介紹

高爐煤氣余壓透裝平發(fā)電裝置（Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit）簡稱TRT，由承缸釘子、轉(zhuǎn)子、軸承、底座組成。工作原理為利用高爐冶煉副產(chǎn)物煤氣經(jīng)過高爐重力除塵器、布袋除塵器洗滌除塵將過濾后的高爐煤氣送往TRT發(fā)電裝置，將高爐煤氣壓力能和熱能通過透平膨脹機做功，將其轉(zhuǎn)化為機械能，再將機械能通過勵磁發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能。

TRT設(shè)備投用具有能量回收、控制爐頂頂壓和降低噪音三個方面的重要意義。首先，能量回收利用：高爐副產(chǎn)物煤氣通過洗滌和除塵，再經(jīng)過減壓閥組，將170KPa左右的壓力減弱到合適水平送至其它需煤氣加熱的生產(chǎn)設(shè)備，這個過程使高爐煤氣余壓白白消耗掉。通過TRT機組，可以將煤氣余壓轉(zhuǎn)換成電能，然后再送至其它用電設(shè)備或最終用戶，把原本沒有用的余壓轉(zhuǎn)換成了電能，可以獲得一定的經(jīng)濟效益。其次，更好的控制高爐頂壓：一般來說，通過TRT機組的靜葉來調(diào)整高爐頂壓，比減壓閥組控制得更好，這樣可以帶來更穩(wěn)定的高爐頂壓，而穩(wěn)定的頂壓可以使高爐更加易于控制，對產(chǎn)量有著積極的作用。第三， 降低噪音：由于減壓閥組全部關(guān)閉，煤氣由透平通過，噪音和振動以作功的形式轉(zhuǎn)化為電能，因此可以有效的減低減壓閥組的噪音。

2 TRT轉(zhuǎn)子動葉片與承缸內(nèi)壁配合間隙為什么會超差

為使煤氣能量轉(zhuǎn)化率達到最高水平，安裝轉(zhuǎn)子與承缸時要求承缸內(nèi)壁與轉(zhuǎn)子動葉配合、承缸靜葉與轉(zhuǎn)鼓配合安裝時必須滿足1.5mm-2.2mm要求。雖然同一生產(chǎn)廠家且同一型號的TRT設(shè)備各部件理論上具有互換性，但因庫存成本問題公司一般不存放專用配套備件，中修時各下線備件修復(fù)后存放于計劃中修的TRT處；其次，生產(chǎn)實際中每臺TRT運行工況不同、設(shè)備受煤氣腐蝕程度不同等因素導(dǎo)致修復(fù)后的承缸與轉(zhuǎn)子安裝時配合間隙數(shù)據(jù)不一致，安裝后的下側(cè)承缸與殼體水平位置存在偏差，轉(zhuǎn)子與軸瓦之間的數(shù)據(jù)為固定的一層油膜數(shù)據(jù)，所以會出現(xiàn)超差；第三，TRT轉(zhuǎn)子與承缸修復(fù)由第三方廠家修復(fù)，修復(fù)時根據(jù)圖紙和技術(shù)協(xié)議要求但未結(jié)合現(xiàn)場實際情況修復(fù)，修復(fù)后數(shù)據(jù)與實際存在偏差較大。以上多方面原因?qū)е滦迯?fù)后的承缸與轉(zhuǎn)子現(xiàn)場安裝后配合尺寸超差，配合間隙小于安裝標(biāo)準(zhǔn)的1.5mm-2.2mm，給后期檢修工作帶來被動。

3 配合間隙超差一般處理方式

TRT轉(zhuǎn)子動葉片與承缸內(nèi)壁配合間隙數(shù)據(jù)小于1.5mm時通常采用人工打磨承缸內(nèi)壁和靜葉片的方式處理，因為轉(zhuǎn)子上的動葉片和轉(zhuǎn)子經(jīng)過了動平衡試驗不能對其打磨，以免破壞動平衡影響轉(zhuǎn)子的平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。打磨承缸內(nèi)壁時兩人抱用手持式磨光機對配合超差承缸內(nèi)部和靜葉片打磨處理。TRT承缸為不銹鋼材質(zhì)，硬度大，打磨較為費時費力且打磨的表面粗糙度大。配合間隙在1.0mm-1.5mm區(qū)間內(nèi)時，打磨時長一般為6小時；配合間隙在0.5mm-1.0mm區(qū)間內(nèi)時，打磨時長一般為12小時；配合間隙小于0.5mm時打磨時長為24小時。

4 配合間隙超差改進處理方式

采用回裝直徑2米的立式車床車削承缸內(nèi)壁。

內(nèi)壁可車削的原因分析：第一，承缸具有規(guī)則的形狀，外圈為圓形規(guī)則桶體，定位中心與車床基準(zhǔn)中心能夠一致；其次，需車削部分規(guī)則，雖然承缸內(nèi)壁具有一定的坡度，但是內(nèi)壁坡度規(guī)則，夾緊后按照比例車削即可。

具體實施步驟為：（1）將承缸一級、二級靜葉全部拆除，拆除后刀具車削時無障礙；（2）定車削位置、車削量，標(biāo)記轉(zhuǎn)子動葉片與承缸內(nèi)壁配合位置并在此范圍內(nèi)向兩側(cè)各增加10mm車削寬度，將上下承缸連接緊固后裝夾在車床上，根據(jù)需車削的量和寬度進行車削作業(yè)。

5 有形效益與無形效益

有形效益：方式改進后每次節(jié)約維修費用53200元，年節(jié)約費用212800元。

（1）節(jié)約人工工時。用手持式磨光機打磨處理耗費大量人力，平均打磨完成需用時12小時，共計消耗96工時（12小時*8人，其他人無法進行下一工序）。車削加工2小時完成，節(jié)約檢修時長8小時，每次設(shè)備檢修節(jié)約80工時（10小時*8人），節(jié)約工時費用40元/小時*80小時=3200元。

（2）增加發(fā)電量。TRT檢修工期提前投入發(fā)電10小時，TRT發(fā)電機組平均每小時發(fā)電5000KW，每千萬時按1元計算，共節(jié)約費用：5000KW×10h*1元/KWh=50000元。

無形效益：車削承缸不僅提高了工作效率、節(jié)省了檢修費用，而且使整個作業(yè)過程降低作業(yè)人員的勞動強度與；其次提高檢修質(zhì)量和裝配精度，車削作業(yè)保障加工面的光潔度，降低設(shè)備故障率。

作者簡介：高晨晨（1988-），男，山東臨沂人，本科，助理工程師，研究方向：冶金機械維修。