李紅博

河鋼宣鋼設(shè)備能源部

15MW干熄焦發(fā)電機組檢修技術(shù)創(chuàng)新與優(yōu)化

李紅博

河鋼宣鋼設(shè)備能源部

河北鋼鐵集團宣鋼公司焦化廠5＃6＃焦?fàn)t于2007年4月開始動工建設(shè)， 2008年3月投產(chǎn)出焦，干熄焦裝置屬焦?fàn)t同步設(shè)計的配套設(shè)施，但由于資金等原因未能隨一期工程同步投產(chǎn)。隨著近幾年國內(nèi)外干熄焦工程技術(shù)的應(yīng)用與推廣，其節(jié)能和環(huán)保效應(yīng)得到了廣泛的認(rèn)同。為回收紅焦的濕熱，降低能耗，減少污染，提高焦炭質(zhì)量，宣鋼公司決定啟動焦化廠干熄焦工程，先行建設(shè)5＃6＃焦?fàn)t干熄焦裝置。干熄焦發(fā)電機組屬于干熄焦裝置的附屬配套設(shè)施，對宣鋼降低能源消耗、減少浪費和污染、提高自發(fā)電量起到十分重要的作用。

15MW；干熄焦發(fā)電機組；技術(shù)創(chuàng)新

根據(jù)公司設(shè)備管理要求，干熄焦余熱發(fā)電機劃規(guī)動力廠管理。2011年3月干熄焦余熱發(fā)電工程投產(chǎn)后，運行 3個月，就存在高壓側(cè)軸封泄漏嚴(yán)重，蒸汽竄入軸承箱，使油中含水量嚴(yán)重超標(biāo)，油質(zhì)乳化，低壓側(cè)軸封泄汽量大，軸封冷卻器效果差等現(xiàn)象，需揭缸進(jìn)行檢修；同時，電氣、儀控系統(tǒng)也存在一些問題，需同時徹底解決，以保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運行；停機時做油泵低油壓起動聯(lián)鎖試驗，停機后做靜態(tài)試驗。

1 工程概況

干法熄焦是目前國外較廣泛應(yīng)用的一項節(jié)能技術(shù)，其英文名稱為Coke Dry Quenching，簡稱CDQ。干熄焦技術(shù)是利用冷的惰性氣體(燃燒后的廢氣)，在干熄爐中與赤熱紅焦換熱從而冷卻紅焦。吸收了紅焦熱量的惰性氣體將熱量傳給干熄焦鍋爐產(chǎn)生蒸汽，被冷卻的惰性氣體再由循環(huán)風(fēng)機鼓入干熄爐冷卻紅焦。干熄焦鍋爐產(chǎn)生的蒸汽并入廠內(nèi)蒸汽管網(wǎng)送去發(fā)電。2011年3月由于設(shè)備管理與維護(hù)原因，應(yīng)公司要求，將干熄焦配套附屬設(shè)備發(fā)電機劃歸動力廠管理。干熄焦余熱發(fā)電工程投產(chǎn)后，運行三個月，存在高壓側(cè)軸封漏汽嚴(yán)重，蒸汽竄入軸承箱，使油中含水量嚴(yán)重超標(biāo)，油質(zhì)乳化，低壓側(cè)軸封泄汽量大，軸封冷卻器效果差等現(xiàn)象，需揭缸進(jìn)行檢修。另外，電氣、儀控系統(tǒng)存在一些問題，需同時徹底解決，以保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，并且停機時需做油泵低油壓起動聯(lián)鎖試驗，停機后做靜態(tài)試驗。為解決工程遺留問題，動力廠和公司協(xié)調(diào)，于3月14日干熄焦進(jìn)行停機，實施全方位的設(shè)備檢修。

2 檢修技術(shù)分析

2.1 技術(shù)方案

(1)汽輪機凝汽器的清洗

凝汽器為整個循環(huán)水系統(tǒng)的最末端，由于設(shè)備運行長達(dá)一年，結(jié)垢現(xiàn)象嚴(yán)重，而且泥沙沉淀較多，雜物、填料對系統(tǒng)都有堵塞，導(dǎo)致?lián)Q熱效果差，影響了真空度，隨著生產(chǎn)任務(wù)的增加，系統(tǒng)負(fù)荷的提升，用水量的增加，結(jié)垢現(xiàn)象勢必會進(jìn)一步加重，真空度會下降的更快，導(dǎo)致計劃外停機檢修，影響我廠發(fā)電量和高爐產(chǎn)量。為杜絕這一現(xiàn)象，動力廠借此次年修機會對凝汽器進(jìn)行徹底的清洗，為保障設(shè)備在一個大修周期內(nèi)穩(wěn)定運行奠定基礎(chǔ)。

(2)油箱油管路、軸封冷卻器排汽管、疏水管道改造清理

在油箱底部增加放油管、閥(不銹鋼管DN25 5米，閘閥 DN25 PN1.6 2個)，定期進(jìn)行油箱內(nèi)部排水處理，降低油箱與油管的銹蝕幾率，為設(shè)備穩(wěn)定運行提供保障。同時將軸封冷卻器排汽管接出廠房，直放疏水取掉彎管，水平直出廠房。由于軸封在運行中嚴(yán)重磨損，甚至部分軸封套也磨損嚴(yán)重，進(jìn)行討論分析，確定是由于設(shè)計原因：汽封的硬度高于軸封套的硬度，汽封下側(cè)彈簧墊片韌性較高，使得汽封抱在軸上，轉(zhuǎn)子高速運行使得軸封套磨損嚴(yán)重；安裝遺留問題：疏水管道焊接處有焊渣，清理不完全，在運行中，焊渣通過疏水管道進(jìn)入機組，堆積在軸封處，使得軸封套磨損嚴(yán)重。所以為解決這一問題，一是對汽封安裝技術(shù)要求進(jìn)行嚴(yán)格控制；二是對疏水管道進(jìn)行徹底清理。

(3)前、后汽封、隔板汽封間隙測量調(diào)整

汽輪發(fā)電機組軸封漏汽，影響機組的正常工作，為保障設(shè)備穩(wěn)定運行，為公司的正常生產(chǎn)提供保障，處理刻不容緩。經(jīng)過車間領(lǐng)導(dǎo)與技術(shù)骨干的討論研究，最終決定嚴(yán)格按照技術(shù)要求對汽封調(diào)整進(jìn)行處理。通過壓鉛法和粘接雙層膠布盤車法進(jìn)行汽封間隙測量調(diào)整，雙保險保障技術(shù)要求。

①通過壓鉛法進(jìn)行測量：在前、后汽封、隔板汽封上放上15A的鉛絲，放置轉(zhuǎn)子就位，吊起轉(zhuǎn)子，檢查鉛絲受壓情況，確保每一個鉛絲都存在壓痕并且不被壓斷，根據(jù)壓痕進(jìn)行估測前、后汽封及每一級隔板汽封的間隙。如果有鉛絲被壓斷，用角徑砂輪進(jìn)行修封，使之達(dá)到要求。

②壓鉛法達(dá)到要求后，在軸封上涂刷紅丹，在前、后汽封及每一級隔板汽封上粘接雙層膠布，放置轉(zhuǎn)子就位進(jìn)行整圈盤車，吊開轉(zhuǎn)子，進(jìn)行檢查雙層膠布的紅丹痕跡，膠布不被切斷，紅丹印痕清晰均勻為止；如果有被切斷或印痕模糊，進(jìn)行修封處理，直至達(dá)到要求為止。

(4)危急遮斷器的改造調(diào)整

在設(shè)備的安裝過程中，利用塞尺復(fù)查危機折斷油門掛鉤與危急遮斷器飛錘之間的間隙為1.3mm，超出安裝技術(shù)要求的范圍。如果二者之間的間隙超標(biāo)，當(dāng)汽輪機轉(zhuǎn)速超過110—112%額定轉(zhuǎn)速時，飛錘在離心力的作用下飛出將無法打脫危機折斷油門的掛鉤，將會失去在超速狀態(tài)下自我保護(hù)的功能，不能實現(xiàn)自動停機，必須對危機折斷油門掛鉤與危機遮斷器飛錘的間隙進(jìn)行調(diào)整。危急遮斷油門裝在前軸承座內(nèi)，可接受危急遮斷器動作信號或轉(zhuǎn)子軸向位移動作信號，實現(xiàn)緊急停機，它是由4條螺栓固定在底座上，2條錐銷A8×30定位。現(xiàn)在錐銷已經(jīng)定位，對危機折斷油門進(jìn)行微量的調(diào)整，難度很大。我們采取如下措施進(jìn)行了危急遮斷油門的調(diào)整。松開螺栓拔下錐銷，利用頂尖(小千斤頂?shù)淖饔?，將危急遮斷油門進(jìn)行位移調(diào)整，同時將選擇好的塞尺插入危急遮斷油門掛鉤與飛錘之間，操作頂尖直至兩者的間隙符合標(biāo)準(zhǔn)為止。將塞尺厚度定為1mm，由于危急遮斷油門的位移，錐銷孔已經(jīng)錯位約為0.3mm，經(jīng)計算錐銷孔小端孔徑約為7.4-0.3×2=6.8mm，利用Ф7錐度為1：50的鉸刀重新鉸孔。最后配作錐銷A8×40進(jìn)行定位，緊固螺栓，取下頂尖，復(fù)查危機折斷油門與飛錘之間的間隙為0.95mm，符合安裝技術(shù)要求，調(diào)整成功。

(5)聯(lián)軸器銷軸的現(xiàn)場鉸削與配制

檢修現(xiàn)場拆卸聯(lián)軸器連接銷時，制作簡易拆卸工具，用10T千斤頂進(jìn)行頂出拆卸，拆卸困難。檢查發(fā)現(xiàn)，系安裝時，未進(jìn)行現(xiàn)場進(jìn)行銷軸的鉸削與配置，直接使用蠻力進(jìn)行灌進(jìn)銷孔中，連接銷面內(nèi)沖擊錘痕明顯。經(jīng)現(xiàn)場測量，聯(lián)軸器孔徑為Ф35，銷子直徑為Ф35(0.05 mm ～0.10 mm的過盈量)，一般銷子與銷孔之間應(yīng)為H7/h6的間隙配合，銷柱表面的粗糙度為fffff8，銷孔表面粗糙度為fffff7，所以銷子必須經(jīng)過磨削加工，尺寸要求為Ф35(0～0.02mm過盈量)，然后對銷孔進(jìn)行逐個鉸削，鉸削后試裝，直至達(dá)到用銅棒輕輕敲入為止，不得過松或過緊。

鉸孔前，應(yīng)先將聯(lián)軸器進(jìn)行臨時連接，首先在接近直徑方位鉸好兩個孔，穿上正式配好的兩條聯(lián)軸器銷子，然后才能盤車轉(zhuǎn)動，依次鉸制其他銷孔。在鉸孔過程中，兩條正式銷子不能抽出。

鉸孔完畢后，聯(lián)軸器螺栓正式進(jìn)好后，應(yīng)復(fù)查聯(lián)軸器圓周晃動和連接前的變化應(yīng)不大于0.02mm后將螺母鎖緊，安裝螺栓時應(yīng)加潤滑劑。最后在銷孔、螺栓端面打上字頭，做好標(biāo)記，使得孔與螺栓做到一一對應(yīng)，保證螺栓與孔之間有良好的配合接觸，更好地傳遞扭矩。

2.2 技術(shù)創(chuàng)新

(1)油箱管路改造

在油箱底部增加放油管、閥(不銹鋼管DN25 5米，閘閥 DN25 PN1.6 2個)，定期進(jìn)行油箱內(nèi)部排水處理，降低油箱與油管的銹蝕幾率，為設(shè)備穩(wěn)定運行提供保障。

(2)前、后汽封、隔板汽封間隙測量調(diào)整

通過壓鉛法和粘接雙層膠布盤車法雙保險保障設(shè)備汽封間隙調(diào)整的技術(shù)要求。

(3)危急遮斷器的改造調(diào)整

利用頂尖將危急遮斷油門進(jìn)行位移調(diào)整，通過調(diào)整使得危急遮斷油門與飛錘之間的間隙為0.95mm，符合安裝技術(shù)要求 。

(4)聯(lián)軸器銷軸的現(xiàn)場鉸削與配制

此工序在設(shè)備安裝過程中，精度要求高，直接影響機組的正常運行，是工作中的難點、重點。經(jīng)現(xiàn)場測量，對銷子進(jìn)行磨削加工至Ф35(0～0.02mm過盈量)，然后對銷孔進(jìn)行逐個鉸削，直至達(dá)到用銅棒輕輕敲入為止，不得過松或過緊。

2.3 應(yīng)用的效果

與現(xiàn)有的濕法熄焦相比較，干熄焦的先進(jìn)性體現(xiàn)在三個方面：回收紅焦?jié)駸幔槐苊鉂裣ń箤Νh(huán)境的污染；提高焦炭的質(zhì)量。

15MW干熄焦余熱發(fā)電機的投運，建立起能源循環(huán)利用的生產(chǎn)體系，全面推進(jìn)節(jié)能降耗及資源綜合利用等方面的技術(shù)進(jìn)步，為把宣鋼建設(shè)成為綠色宣鋼、環(huán)保宣鋼做出了貢獻(xiàn)。同時增加了宣鋼的自發(fā)電量、提高能源綜合利用率的良好效果，為宣鋼創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益的同時保護(hù)了環(huán)境，取得了經(jīng)濟效益和社會環(huán)保效益雙贏的效果。

綜上所述，通過相關(guān)工作的比較發(fā)現(xiàn)，15MW干熄焦余熱發(fā)電機組檢修運行效果良好，機組振動情況良好，機組運行穩(wěn)定，平均日發(fā)電量為35萬kWh。

[1] 孫穎杰.基于層次分類的余熱汽輪機組振動故障診斷[D].上海交通大學(xué)，2011.

[2] 周緒祥，萬亞平.干熄焦汽輪發(fā)電機振動分析及故障處理[J].武鋼技術(shù)，2014，06：55-59.