某高爐TRT潤滑油站改造實踐①

2016-09-23 08:42:03尚啟文

現代冶金 2016年4期

陳　龍，尚啟文

(1.馬鞍山鋼鐵股份有限公司，安徽馬鞍山　243000； 2.江蘇省冶金設計院有限公司，江蘇南京　210016)

某高爐TRT潤滑油站改造實踐①

陳龍1，尚啟文2

(1.馬鞍山鋼鐵股份有限公司，安徽馬鞍山243000； 2.江蘇省冶金設計院有限公司，江蘇南京210016)

簡述了某高爐TRT潤滑油站工作原理及運行維護中出現的設備問題。通過對存在的問題進行分析，提出了改進方案，并對該油站技術改造實踐的效果進行了介紹。

TRT潤滑油站；冷卻器；泄漏

1　概述

TRT(Blast Furnace Gas Top Pressure Recovery Turbine Unit)為高爐煤氣余壓回收透平裝置的英文簡稱。高爐煤氣余壓回收透平發電裝置是利用高爐爐頂煤氣具有的壓力能和熱能，使煤氣通過透平膨脹機做功，驅動發電機發電，進行能量回收的一種裝置。采用TRT發電，可以將煤氣余壓轉換成電能，可以獲得一定的經濟效益。通過TRT機組的靜葉來調整高爐頂壓，比減壓閥組控制得更好，帶來更加穩定的高爐頂壓，對高爐產量有著積極作用。另外，采用TRT煤氣由透平通過，煤氣能量以做功形式轉化為電能，可以有效地降低減壓閥組的噪聲。某鋼廠高爐配備的TRT機組，其結構如圖1所示。

圖1　TRT機組結構示意圖

2　TRT潤滑油系統原理

TRT潤滑油系統為稀油集中潤滑，潤滑油系統向各個軸承潤滑點及時提供一定壓力和流量的潤滑油。潤滑油能將摩擦副產生的摩擦熱帶走；隨著油的流動和循環，摩擦表面的金屬磨粒等機械雜質被帶走，并將摩擦表面沖洗干凈，達到潤滑、減輕摩擦、降低磨損和減少易損件消耗、減少功率消耗、延長設備使用壽命的目的。

TRT潤滑油站改造前泵站原理圖如圖2所示。TRT潤滑油系統將潤滑油在油箱中存儲，通過螺桿泵電機組泵送，潤滑油由雙聯列管式冷卻器冷卻和雙筒過濾器過濾后，潤滑油壓力由出口壓力反饋控制的自壓力調節閥調節，再通過總供油管向機組潤滑點供油。在螺桿泵電機組出口管路上旁通設置了進口壓力反饋控制的自壓力調節閥，用于控制泵口最大壓力。因系統回油量大，為保證回油順暢，防止油煙外排污染環境，設置了油霧風機使回油口產生負壓。

TRT潤滑油系統設置了高位油箱，用于在停電、緊急事故狀態下停車時，靠油位勢能維持機組潤滑點的潤滑油供給；可實現TRT機組事故情況下，機組能順利退出，避免更大的生產事故。其原理是，潤滑油站啟動時，將充油閥門打開，當高位油箱內液位超過工作液位時，可以在溢流窺視口中看到溢流油液，此時關閉充油閥門，完成高位油箱充油；當主供油管路壓力降低到一定壓力時，高位油箱內的潤滑油克服單向閥彈簧力，向主供油管路供油，此時高位油箱成為應急油源。

TRT主機軸采用聯軸器與主油泵聯接，當機組在高爐煤氣通過透平帶動主機軸旋轉，主油泵向主機油泵供油管供油，當壓力達到系統設定壓力時，螺桿泵電機組停機，此時潤滑油系統的動力完全由主油泵提供，節省了電力消耗。TRT潤滑油站改造前主機潤滑原理圖如圖3所示。

圖2　TRT潤滑油站改造前泵站原理圖

圖3　TRT潤滑油站改造前主機潤滑原理圖

3　運行維護中存在的問題

3.1系統油壓偏低運行

在TRT機組投入運行初期，總供油管路壓力約為0.19 MPa，檢查各個供油點油流窺視口,確認油流正常，但設備要求壓力傳感器設置的低壓下限為0.18 MPa，因此總供油管路壓力偏低使自動化系統的壓力控制過于敏感，需要提供主管路壓力。現場通過調節泵口處自壓力調節閥和總供油管路前處壓力調節閥均無法將總供油管路壓力提高。

3.2冷卻器油路進水

油站在運行中曾多次出現油箱液位升高，經點檢發現原因為列管式冷卻器銅管失效泄漏，冷卻水通過冷卻器進入油箱。油液中含有水分將降低TRT機組傳動箱部件壽命，導致設備不能正常運行，影響TRT生產發電。

3.3主機油泵管路泄漏

TRT機組主軸轉速高，且存在振動。主機油泵與機組主軸聯接，管路在高頻振動下長期運行，多次出現法蘭處漏油事故隱患。為了保證TRT主機正常運行，投產生產初期將主機油泵與機組主軸斷開，主機油泵一直未投入使用。

4　改進措施及實踐

4.1潤滑點法蘭處增加節流孔板以提高總供油管壓力

4.2冷卻器改造

通過對經常失效的冷卻器銅管多批采樣，銅管材質為HSn70-1海軍銅，腐蝕漏點表面有藍綠色銅銹，出現點狀“蝕坑”。現場檢測冷卻水中氯離子濃度約為200 mg/L。根據有關文獻數據，對于HSn70-1B銅材，當循環水中氯離子濃度大于170 mg/L時，銅材均勻腐蝕速度有所上升，當循環水中氯離子濃度大于250 mg/L時，均勻腐蝕速度有所下降而局部腐蝕速度大大上升。經分析認為，該潤滑油站冷卻器銅管應為銅管脫鋅腐蝕點蝕。因銅管中鋅比銅活潑，在黃銅的局部表面上由于鋅的溶解而形成蝕孔，蝕孔有時被腐蝕產物所覆蓋。黃銅發生栓狀腐蝕時其腐蝕產物是脆性、多孔的殘渣，可以保留在原處，也可能被水沖走而導致穿孔。為了降低冷卻器銅管腐蝕程度，應降低冷卻水中氯離子濃度，可選用耐腐蝕能力更強的銅管，還應采取銅管鍍膜，膠球清洗等工藝，延長銅管壽命。因此，現場TRT潤滑站冷卻器將原HSn70-1海軍銅材質改為耐腐性能更佳的BFe30-1-1白銅管，并要求冷卻器供應商對冷卻器出廠前進行FeSO4成膜處理。

冷卻器上線使用后定期清理冷卻器水室，減少懸浮物沉積對銅管的侵蝕。另外，現場對冷卻器回路進行如下改造，在冷卻器前、后各增加閥門和閥門，在并聯安裝管路上設置常閉閥門，如圖4冷卻器回路改造原理圖所示。因TRT機組環境通風良好，當秋冬季機組潤滑油溫度低時，可打開閥門，關閉冷卻器前后閥門，可減少冷卻器銅管破裂失效進水對潤滑油站的影響。此外，對冷卻器進行維護保養時，將其進出口冷卻水關閉，冷卻器內的水排盡。