15MW干熄焦發電機組檢修技術創新與優化

李紅博

河鋼宣鋼設備能源部

15MW干熄焦發電機組檢修技術創新與優化

李紅博

河鋼宣鋼設備能源部

河北鋼鐵集團宣鋼公司焦化廠5＃6＃焦爐于2007年4月開始動工建設， 2008年3月投產出焦，干熄焦裝置屬焦爐同步設計的配套設施，但由于資金等原因未能隨一期工程同步投產。隨著近幾年國內外干熄焦工程技術的應用與推廣，其節能和環保效應得到了廣泛的認同。為回收紅焦的濕熱，降低能耗，減少污染，提高焦炭質量，宣鋼公司決定啟動焦化廠干熄焦工程，先行建設5＃6＃焦爐干熄焦裝置。干熄焦發電機組屬于干熄焦裝置的附屬配套設施，對宣鋼降低能源消耗、減少浪費和污染、提高自發電量起到十分重要的作用。

15MW；干熄焦發電機組；技術創新

根據公司設備管理要求，干熄焦余熱發電機劃規動力廠管理。2011年3月干熄焦余熱發電工程投產后，運行 3個月，就存在高壓側軸封泄漏嚴重，蒸汽竄入軸承箱，使油中含水量嚴重超標，油質乳化，低壓側軸封泄汽量大，軸封冷卻器效果差等現象，需揭缸進行檢修；同時，電氣、儀控系統也存在一些問題，需同時徹底解決，以保證設備的安全穩定運行；停機時做油泵低油壓起動聯鎖試驗，停機后做靜態試驗。

1 工程概況

干法熄焦是目前國外較廣泛應用的一項節能技術，其英文名稱為Coke Dry Quenching，簡稱CDQ。干熄焦技術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生蒸汽，被冷卻的惰性氣體再由循環風機鼓入干熄爐冷卻紅焦。干熄焦鍋爐產生的蒸汽并入廠內蒸汽管網送去發電。2011年3月由于設備管理與維護原因，應公司要求，將干熄焦配套附屬設備發電機劃歸動力廠管理。干熄焦余熱發電工程投產后，運行三個月，存在高壓側軸封漏汽嚴重，蒸汽竄入軸承箱，使油中含水量嚴重超標，油質乳化，低壓側軸封泄汽量大，軸封冷卻器效果差等現象，需揭缸進行檢修。另外，電氣、儀控系統存在一些問題，需同時徹底解決，以保證設備的安全穩定運行，并且停機時需做油泵低油壓起動聯鎖試驗，停機后做靜態試驗。為解決工程遺留問題，動力廠和公司協調，于3月14日干熄焦進行停機，實施全方位的設備檢修。

2 檢修技術分析

2.1 技術方案

(1)汽輪機凝汽器的清洗

凝汽器為整個循環水系統的最末端，由于設備運行長達一年，結垢現象嚴重，而且泥沙沉淀較多，雜物、填料對系統都有堵塞，導致換熱效果差，影響了真空度，隨著生產任務的增加，系統負荷的提升，用水量的增加，結垢現象勢必會進一步加重，真空度會下降的更快，導致計劃外停機檢修，影響我廠發電量和高爐產量。為杜絕這一現象，動力廠借此次年修機會對凝汽器進行徹底的清洗，為保障設備在一個大修周期內穩定運行奠定基礎。

(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)，定期進行油箱內部排水處理，降低油箱與油管的銹蝕幾率，為設備穩定運行提供保障。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重磨損，甚至部分軸封套也磨損嚴重，進行討論分析，確定是由于設計原因：汽封的硬度高于軸封套的硬度，汽封下側彈簧墊片韌性較高，使得汽封抱在軸上，轉子高速運行使得軸封套磨損嚴重；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入機組，堆積在軸封處，使得軸封套磨損嚴重。所以為解決這一問題，一是對汽封安裝技術要求進行嚴格控制；二是對疏水管道進行徹底清理。

(3)前、后汽封、隔板汽封間隙測量調整

汽輪發電機組軸封漏汽，影響機組的正常工作，為保障設備穩定運行，為公司的正常生產提供保障，處理刻不容緩。經過車間領導與技術骨干的討論研究，最終決定嚴格按照技術要求對汽封調整進行處理。通過壓鉛法和粘接雙層膠布盤車法進行汽封間隙測量調整，雙保險保障技術要求。

①通過壓鉛法進行測量：在前、后汽封、隔板汽封上放上15A的鉛絲，放置轉子就位，吊起轉子，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，根據壓痕進行估測前、后汽封及每一級隔板汽封的間隙。如果有鉛絲被壓斷，用角徑砂輪進行修封，使之達到要求。

②壓鉛法達到要求后，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，放置轉子就位進行整圈盤車，吊開轉子，進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，進行修封處理，直至達到要求為止。

(4)危急遮斷器的改造調整

在設備的安裝過程中，利用塞尺復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，超出安裝技術要求的范圍。如果二者之間的間隙超標，當汽輪機轉速超過110—112%額定轉速時，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下自我保護的功能，不能實現自動停機，必須對危機折斷油門掛鉤與危機遮斷器飛錘的間隙進行調整。危急遮斷油門裝在前軸承座內，可接受危急遮斷器動作信號或轉子軸向位移動作信號，實現緊急停機，它是由4條螺栓固定在底座上，2條錐銷A8×30定位?，F在錐銷已經定位，對危機折斷油門進行微量的調整，難度很大。我們采取如下措施進行了危急遮斷油門的調整。松開螺栓拔下錐銷，利用頂尖(小千斤頂的作用)，將危急遮斷油門進行位移調整，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準為止。將塞尺厚度定為1mm，由于危急遮斷油門的位移，錐銷孔已經錯位約為0.3mm，經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進行定位，緊固螺栓，取下頂尖，復查危機折斷油門與飛錘之間的間隙為0.95mm，符合安裝技術要求，調整成功。

(5)聯軸器銷軸的現場鉸削與配制

檢修現場拆卸聯軸器連接銷時，制作簡易拆卸工具，用10T千斤頂進行頂出拆卸，拆卸困難。檢查發現，系安裝時，未進行現場進行銷軸的鉸削與配置，直接使用蠻力進行灌進銷孔中，連接銷面內沖擊錘痕明顯。經現場測量，聯軸器孔徑為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，所以銷子必須經過磨削加工，尺寸要求為Ф35(0～0.02mm過盈量)，然后對銷孔進行逐個鉸削，鉸削后試裝，直至達到用銅棒輕輕敲入為止，不得過松或過緊。

鉸孔前，應先將聯軸器進行臨時連接，首先在接近直徑方位鉸好兩個孔，穿上正式配好的兩條聯軸器銷子，然后才能盤車轉動，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，聯軸器螺栓正式進好后，應復查聯軸器圓周晃動和連接前的變化應不大于0.02mm后將螺母鎖緊，安裝螺栓時應加潤滑劑。最后在銷孔、螺栓端面打上字頭，做好標記，使得孔與螺栓做到一一對應，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 技術創新

(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)，定期進行油箱內部排水處理，降低油箱與油管的銹蝕幾率，為設備穩定運行提供保障。

(2)前、后汽封、隔板汽封間隙測量調整

通過壓鉛法和粘接雙層膠布盤車法雙保險保障設備汽封間隙調整的技術要求。

(3)危急遮斷器的改造調整

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

(4)聯軸器銷軸的現場鉸削與配制

此工序在設備安裝過程中，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。經現場測量，對銷子進行磨削加工至Ф35(0～0.02mm過盈量)，然后對銷孔進行逐個鉸削，直至達到用銅棒輕輕敲入為止，不得過松或過緊。

2.3 應用的效果

與現有的濕法熄焦相比較，干熄焦的先進性體現在三個方面：回收紅焦濕熱；避免濕熄焦對環境的污染；提高焦炭的質量。

15MW干熄焦余熱發電機的投運，建立起能源循環利用的生產體系，全面推進節能降耗及資源綜合利用等方面的技術進步，為把宣鋼建設成為綠色宣鋼、環保宣鋼做出了貢獻。同時增加了宣鋼的自發電量、提高能源綜合利用率的良好效果，為宣鋼創造巨大的經濟效益的同時保護了環境，取得了經濟效益和社會環保效益雙贏的效果。

綜上所述，通過相關工作的比較發現，15MW干熄焦余熱發電機組檢修運行效果良好，機組振動情況良好，機組運行穩定，平均日發電量為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，2011.

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