黃建新,段賢杰,李雪平
新疆南疆金暉兆豐焦化有限公司有兩座D2000-32焦爐煤氣鼓風機,于2012年投產使用,一直存在煤氣泄漏缺陷,因該風機機殼與軸承箱體連為一體,導致焦爐煤氣進入工作油系統,又進入油箱,隱蔽性強,對油系統及旋轉設備造成極大的污染和腐蝕,金屬表面已成烏黑色并帶有點蝕現象,急需徹底解決這一問題,否則將大量整體更換關鍵備件。
煤氣鼓風機主要用于焦爐煤氣的加壓及輸送,主要由機殼、葉輪、軸承箱體、連接結構等組成;由于傳動軸延伸至殼體外,由軸承箱支撐,要求機殼傳動軸內外側要有很高的密封性。該公司煤氣風機自投入運行后,一樓油箱里始終存在煤氣飄逸,煤氣含量超標問題,未引起高度重視。直到近期,風機振動烈度超標,巴氏合金滑瓦溫度高報警,才組織人員進行檢修,機殼開蓋檢查發現各系統均被焦油和煤粉污染并被嚴重點蝕,潤滑油金屬顆粒、雜質等污染嚴重需要整體更換。與生產廠家技術詢問,發現原設計有氮氣吹掃功能未投入,安排檢修人員制作氮氣吹掃管道,投入氮氣吹掃,設備進行整體檢修。該風機潤滑系統為一套油站供風機、增速機、電機三套設備共同使用,即典型的一拖三形式。但是運行30天左右開機檢查,風機、增速機、電機滑瓦支撐部位仍存在焦油、煤粉污染,油箱里仍有飄逸煤氣存在。
對比風機工作工藝參數,風機設計進口煤氣壓力為0.08284 MPa(風機自由端),風機設計出口煤氣壓力為0.11284 MPa(風機負荷端),而現場檢查風機冷卻氮氣壓力自由端0.042 MPa,負荷端0.062 MPa,說明當工藝參數波動時,風機煤氣有繼續串入潤滑油系統可能性,對油液造成二次污染,油箱有飄逸煤氣存在,說明判斷是準確的。該類風機設計機殼與軸承箱體一體,而大多數風機設計殼體與軸承箱分離,殼體與轉軸密封處暴露在外空間,人員隨時可檢查發現煤氣是否有外泄漏現象,而這類風機煤氣泄漏存在隱秘性,需要對油箱里油氣定期進行煤氣檢測。該公司氮氣需求較大,不能隨時保證較高的氮氣壓力供應。在我們接手風機檢修時,公司提出是否有既經濟又可靠的辦法解決煤氣風機泄漏問題。
根據現在國內陜鼓、沈鼓幾大風機廠家對該類風機密封設計特點分析:風機機殼與轉軸密封多采用梳齒密封加半流體基脂雙密封形式(如圖1),操作人員現場點檢時看到轉軸處有煤氣外飄逸,可隨時擰動外置油杯,輸入油脂進行密封;本次檢修因1#風機帶病作業,對2#風機檢修要求時間緊,我們采用的辦法是對風機轉子兩道梳齒氣封處及機殼兩道梳齒氣封處涂抹半流體基脂,進行油脂密封(如圖2)。開機測試,密封效果良好,油箱內部無煤氣飄逸,氮氣冷卻可以撤除,風機運行溫度、振動沒有影響;但是問題又出現了,如何隨時補充油脂,該風機機殼到氣封處因制作特性無法進行鉆孔,制作油道。通過觀察,決定利用原氮氣冷卻通道,對單側氣封進行鉆孔制作進油通道,氣封外部進行攻絲加高壓套管從氮氣冷卻孔引出來,操作人員可定期用黃油槍注油密封,這樣改造后,既經濟適用,改造成本也比較低,但解決了該類風機煤氣泄漏問題。

圖1 梳齒密封與轉軸示意圖

圖2 梳齒密封與轉軸加工油脂工藝孔示意圖
(2)潤滑系統為一拖三,一旦油污染,對電機、增速機及風機都影響較大,定期維護保養非常重要。
(3)該類老式風機未配備水密封系統,經常發生因風機進出口閥門關閉不嚴,煤氣串入備用機,致使葉輪受焦油污染,導致葉輪動不平衡,開機振動烈度超標,使“備用機”不能備用。
(4)風機推力定位瓦塊設計在自由端,一旦被焦油污染,瓦塊自動調整接觸功能喪失,極易造成推力瓦溫異常現象。
(5)氣封涂抹半流體基脂應在風機葉輪軸找正完畢后進行,防止油脂托住軸,出現人為找正誤差。每次定修時應將風機機殼上下隔板殘余油脂清理干凈,避免流入滑油系統,造成油路堵塞。
[1]韓捷.旋轉設備故障機理及診斷技術[M].北京:機械工業出版社,1997.