焦化離心式煤氣鼓風機長周期點檢案例

劉大為

（寶山鋼鐵股份有限公司煉鐵廠設備管理室，上海 201900）

0 引言

煤氣鼓風機是焦化廠的關鍵設備，在焦爐與生產之間起到承上啟下的紐帶作用，一旦發生故障將會造成后續工序的停工，甚至是焦爐的荒煤氣放散，釀成嚴重的環保事故。因此，煤氣鼓風機的機電儀日常點檢管理，特別是其長周期點檢管理是設備管理工作者的重要工作之一。通常在鋼鐵冶煉的過程中，焦爐產生的荒煤氣自身壓力較低，不能滿足后續煤氣凈化工藝（如中冷除萘、脫硫、無水氨、輕油吸收、硫酸、溶劑、蒸氨及廢水處理等）的處理要求，這就需要設置煤氣鼓風機。一是抽吸焦爐產生的荒煤氣，防止放散污染環境；二是可對荒煤氣進行適當的增壓，以滿足后續凈化工藝的處理要求。針對寶鋼股份煉鐵廠煤精四期煤氣鼓風機的長周期點檢過程，就機械方面的長周期點檢內容等進行必要的梳理與總結，為今后煤氣鼓風機長周期管理及類似的設備管理，提供參考。

1 煤氣鼓風機概況

1.1 煤氣鼓風機主要結構

煤氣鼓風機主要由機殼、轉子組件、密封組件、軸承、潤滑裝置以及其他輔助零部件等部分組成。

（1）轉子組件。它是鼓風機的主要部件，由葉輪、主軸密封套、聯軸器等部件組成。其中葉輪是鼓風機中最主要的部件，全部零件均由優質鋼制成。葉輪是由輪盤、輪蓋和葉片焊接而成。主要作用是使通過葉輪后的氣體壓力增大和速度提高。

（2）主軸。主軸上安裝所有旋轉的零部件，作用是支撐所有旋轉件并傳遞扭矩。

（3）密封組件。為防止鼓風機在運行時煤氣泄漏，以及潤滑油泄漏及灰塵、水分等進入軸承。

（4）軸承。軸承是保證轉子能平穩旋轉的部件，并隨轉子產生徑向和軸向推力。

1.2 煤氣鼓風機工作原理

在主軸上裝有2個離心式葉輪，當轉子由原動機拖動旋轉時，旋轉的葉片給煤氣以作用力，并推動煤氣流動，然后煤氣經過葉輪出口處的擴壓器擴壓（即將煤氣的一部分速度能轉化為壓力能）。煤氣經兩級葉輪增壓，最后由蝸殼匯集經排氣室流出，將具有一定壓力的煤氣輸送到下游裝置中去。

1.3 工藝及設備概述

（1）焦爐煤氣自焦爐上升管逸出，在焦爐頂部橋管用循環氨水將荒煤氣噴灑冷卻。煤氣中冷凝下來的焦油和氨水混合液與煤氣經集氣管進入吸氣總管，到氣液分離器后煤氣與液體（氨水、焦油、焦油渣）分離，煤氣進入初冷器，液體流入焦油渣預分離器。

（2）煤氣初冷采用間、直冷工藝，煤氣先經橫管間接冷卻器，用循環水將煤氣冷卻到（35～45）℃，再經煤氣直接冷卻塔將煤氣冷卻到（22～28）℃，再經煤氣捕霧器捕霧、電捕焦油器除焦油霧后進入煤氣鼓風機，經鼓風機加壓后送出，經煤氣連通管送至凈化裝置。

（3）四期產線排送煤氣處理量為80 000 m3/h（101.3 kPa，0℃，干基），共設置3臺單缸單軸兩級“全可控渦”三元流閉式離心式煤氣鼓風機，正常工況下是開2備1。

（4）主機型號2D90C-A01，電機轉速1493 r/min，主機轉速4900 r/min，處理量45 000 m3/h。吸入方（機前）為負壓，壓出方（機后）為正壓，鼓風機的機后壓力與機前壓力差為總壓，工廠煤氣鼓風機所具有的壓頭為21 kPa，對于不同的焦化廠，所需的煤氣鼓風機的壓頭是不一樣的，一般大型焦化廠選用的煤氣鼓風機壓頭為30 kPa。

一般來說，焦化煤氣鼓風機長周期點檢檢查周期設置為（3～5）年，具體周期視機型、工況、點檢實績、檢修履歷等情況而定，工廠四期煤氣鼓風機長周期點檢周期為5 a。長周期點檢主要內容包括殼體清洗、迷宮密封檢查、軸瓦檢查、轉子著色探傷及動平衡測試、儀表校驗等。

2 長周期點檢內容及方法

（1）聯軸器同心度。在設備解體前后，對高低速側聯軸器進行校驗，包括徑向和端面，先檢查高速側，再檢查低速側聯軸器同心度，并做好記錄。

（2）隨機儀表拆除及校驗。本設備主機本體包括3個熱電偶溫度計，4個徑向振動探頭及1個軸向竄動探頭，其中熱電偶溫度計應送往設備部精儀車間校驗，其他儀表待設備回裝后現場校驗。

（3）轉子與定子之間的間隙測定。拆殼體大蓋并吊出，用斜尺檢查轉子與定子間隙，并做好記錄。

（4）密封與轉子之間的間隙測定。用塞尺檢查密封與轉子之間的間隙并做好記錄。一般情況下，設備運轉一定時間，因為殼體上會附著一部分污垢，測出的間隙不夠準確，所以在回裝時必須再測一次。

（5）檢查軸承間隙，包括檢查滑動軸承間隙和檢查推力軸承間隙。

①檢查滑動軸承間隙：將軸承蓋打開清除垃圾，在軸中心上、軸瓦座兩邊緣處分別涂抹黃油，各放置3段鉛絲（鉛絲與軸平行）。鉛絲直徑是軸瓦間隙的6～10倍。然后將軸承蓋恢復，緊固好螺栓。最后再打開軸承蓋，取出所有鉛絲（輕取輕放，防止鉛絲變形），再用外徑千分尺測出鉛絲被壓地方的厚度，算出平均頂間隙，即是該滑動軸承的間隙，并做好記錄，看是否在允許值內，本設備軸承頂隙設計值（0.37～0.42）mm。

②檢查推力軸承間隙：可用百分表和厚薄規測出。將百分表架在軸頭面上，然后用撬棍找一處適當位置沿軸向撬動軸，即可從表中讀出推力軸承間隙；或者用厚薄規找一處適當位置，用撬棍撬軸使其竄動，測出竄動前后的間隙差即為該推動軸承間隙，做好記錄，看是否在允許值范圍內，本設備推力軸承間隙設計值（0.25～0.3）mm。

（6）吊出轉子：注意吊出時，轉子一定要平，否則可能損壞軸承、葉輪或密宮。然后清洗轉子、殼體和密宮，特別是軸和葉輪上附著的污垢，一定要清洗干凈。

（7）轉子清洗及探傷：將轉子表面粘著物清洗干凈，露出金屬本色，清洗時切勿用硬質工具劃傷轉子表面。轉子清洗后在現場進行著色探傷，重點檢查葉輪，尤其是焊縫處是否有裂紋出現。本轉子著色探傷發現二級葉輪葉片與輪蓋焊接處有疑似裂紋缺陷，經專家、技術人員及廠家確認后，采取打磨方式修復。

（8）轉子動平衡：轉子按其工作特性可分為剛性轉子和柔性轉子。剛性轉子工作轉速在臨界轉速以下，振動隨著轉速的升高而增大。該機轉子屬剛性轉子，鑒于工藝平衡法測試系統所受干擾小，平衡精度高，效率高。采用此法對轉子進行動平衡，要求動平衡等級為G2.5。

（9）增速裝置檢查。檢查軸承間隙、齒側間隙及齒輪嚙合的接觸面積。軸承間隙同樣使用壓鉛法，具體參照前面檢查軸承間隙中的內容。齒側間隙檢查，將鉛絲與兩齒輪垂直放在中間，然后轉動齒輪（轉動與開機時轉動方向一致），使其咬合，轉一圈，然后取出鉛絲，測出鉛絲厚度，即為齒間隙，做好記錄。

檢查油路是否暢通，清洗好油箱內垃圾，需用白大綢或面粉等將箱體內清洗干凈。如各間隙都在允許值內，即可回裝。

（10）回裝轉子。嚴格按照有關技術標準，控制好各部位間隙尺寸和施工工序，做好記錄。

（11）密封與轉子之間的間隙回裝測定。吊裝轉子就位，再次檢測密封與轉子之間的間隙（用塞尺測量），看是否在規定范圍內。該機的密宮是兩半式，分別裝在上殼體和下殼體。

（12）回裝推力軸承。注意推力軸承上的定位和方向，不能裝反，注意間隙調整，應在（0.25～0.4）mm。然后裝上滑動軸承，涂上密封膠，蓋上軸承蓋，緊固螺栓。

（13）大蓋回裝。吊裝時注意保持大蓋的水平，否則易損傷葉輪。

（14）聯軸器同心度校驗。高低速聯軸器校驗，先校高速再校低速。高速側，面偏差＜0.08 mm，外圍偏差＜0.08 mm；低速側，面偏差＜0.15 mm，外圍偏差＜0.15 mm。找正后旋緊接手螺栓，安裝好防護罩殼。

（15）盤車。開油泵，檢查油路是否暢通。開啟盤車，一般來說，盤車2 h即可開機。

（16）開機。檢測各部位振動是否正常，各部位溫度是否正常。還要觀察油壓力差是否在正常范圍內，否則需清洗油過濾器。

（17）驗收方法及標準。試運轉中各軸承部位不得有噪聲，各軸承溫度應＜75℃。本設備軸承溫度＞67℃報警，＞75℃跳機；軸承徑向振動＞65 μm 報警，＞75 μm 跳機；軸向位移＞±0.5 mm報警，＞±0.6 mm跳機；潤滑油油壓＜0.12 MPa報警，＜0.08 MPa跳機。

3 總結

（1）本次鼓風機長周期點檢工作，在設備機電儀、工藝以及檢修等方協同配合下，按照原計劃節點，順利完成。

（2）對每一工序的定量數據進行記錄，為后續2臺鼓風機的長周期點檢提供技術數據支撐，便于橫向、縱向比較，判斷設備的發展變化趨勢；對重點部位宏觀形貌記錄分析，判斷設備的運行狀態。

（3）對檢查過程中出現的故障可疑點，及時與技術組溝通討論，制定相應的解決措施，不留死角。

（4）本設備迷宮密封為塑料材料，運行一段時間后會有一定程度磨損，故間隙值稍微超出范圍可正常使用，超出范圍較大就需將轉子吊出，更換密宮密封。廠家建議最好每次大修時將迷宮密封全套更換。本次未對迷宮密封進行更換，建議下次檢修時將轉子及油箱迷宮密封全部更換。

（5）自右側軸瓦瓦背與瓦座有間隙，目前采用的是銅皮墊的方法，此做法不可取。建議盡快采購備件，進行更換。通常軸瓦瓦背與瓦座的配合要求為：軸瓦瓦背與瓦座之間不容許有間隙；如果軸瓦的外徑過大，將軸瓦強制壓入瓦窩內，會使軸瓦和外蓋變形，應先機加工；如果軸瓦外徑過小，當軸轉動時軸瓦在瓦座內產生顫動，會對軸瓦有影響，對運行中的機器產生危害。

（6）在該設備檢修前，對其他2臺運行的鼓風機狀態進行檢查確認，消缺完全后方可停機檢查；在檢修期間，持續跟蹤2臺運行設備的工作狀態，分析判斷是否有異常發生。