TRT承缸內壁與轉子配合超差車削加工處理

摘 要：日照鋼鐵集團公司擁有16臺高爐煤氣余壓透平發電裝置設備（簡稱TRT）。TRT設備長期遭受高爐煤氣腐蝕與煤氣中的粉塵沖刷，導致葉片厚度及寬度磨損較快，磨損量越大煤氣中攜帶的能量轉化為電量時轉化率越低。為保證發電量，TRT需每兩年中修配套更換轉子和承缸一次。轉子動葉片和承缸內壁配合間隙存在小于1.5mm情況時維修人員多采用磨光機打磨承缸內壁，長時間打磨作業增加勞動強度、延長檢修工期并減少了發電量。

關鍵詞：TRT；承缸；車削加工

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.028

1 TRT設備介紹

高爐煤氣余壓透裝平發電裝置（Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit）簡稱TRT，由承缸釘子、轉子、軸承、底座組成。工作原理為利用高爐冶煉副產物煤氣經過高爐重力除塵器、布袋除塵器洗滌除塵將過濾后的高爐煤氣送往TRT發電裝置，將高爐煤氣壓力能和熱能通過透平膨脹機做功，將其轉化為機械能，再將機械能通過勵磁發電機轉化為電能。

TRT設備投用具有能量回收、控制爐頂頂壓和降低噪音三個方面的重要意義。首先，能量回收利用：高爐副產物煤氣通過洗滌和除塵，再經過減壓閥組，將170KPa左右的壓力減弱到合適水平送至其它需煤氣加熱的生產設備，這個過程使高爐煤氣余壓白白消耗掉。通過TRT機組，可以將煤氣余壓轉換成電能，然后再送至其它用電設備或最終用戶，把原本沒有用的余壓轉換成了電能，可以獲得一定的經濟效益。其次，更好的控制高爐頂壓：一般來說，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，這樣可以帶來更穩定的高爐頂壓，而穩定的頂壓可以使高爐更加易于控制，對產量有著積極的作用。第三， 降低噪音：由于減壓閥組全部關閉，煤氣由透平通過，噪音和振動以作功的形式轉化為電能，因此可以有效的減低減壓閥組的噪音。

2 TRT轉子動葉片與承缸內壁配合間隙為什么會超差

為使煤氣能量轉化率達到最高水平，安裝轉子與承缸時要求承缸內壁與轉子動葉配合、承缸靜葉與轉鼓配合安裝時必須滿足1.5mm-2.2mm要求。雖然同一生產廠家且同一型號的TRT設備各部件理論上具有互換性，但因庫存成本問題公司一般不存放專用配套備件，中修時各下線備件修復后存放于計劃中修的TRT處；其次，生產實際中每臺TRT運行工況不同、設備受煤氣腐蝕程度不同等因素導致修復后的承缸與轉子安裝時配合間隙數據不一致，安裝后的下側承缸與殼體水平位置存在偏差，轉子與軸瓦之間的數據為固定的一層油膜數據，所以會出現超差；第三，TRT轉子與承缸修復由第三方廠家修復，修復時根據圖紙和技術協議要求但未結合現場實際情況修復，修復后數據與實際存在偏差較大。以上多方面原因導致修復后的承缸與轉子現場安裝后配合尺寸超差，配合間隙小于安裝標準的1.5mm-2.2mm，給后期檢修工作帶來被動。

3 配合間隙超差一般處理方式

TRT轉子動葉片與承缸內壁配合間隙數據小于1.5mm時通常采用人工打磨承缸內壁和靜葉片的方式處理，因為轉子上的動葉片和轉子經過了動平衡試驗不能對其打磨，以免破壞動平衡影響轉子的平穩運轉。打磨承缸內壁時兩人抱用手持式磨光機對配合超差承缸內部和靜葉片打磨處理。TRT承缸為不銹鋼材質，硬度大，打磨較為費時費力且打磨的表面粗糙度大。配合間隙在1.0mm-1.5mm區間內時，打磨時長一般為6小時；配合間隙在0.5mm-1.0mm區間內時，打磨時長一般為12小時；配合間隙小于0.5mm時打磨時長為24小時。

4 配合間隙超差改進處理方式

采用回裝直徑2米的立式車床車削承缸內壁。

內壁可車削的原因分析：第一，承缸具有規則的形狀，外圈為圓形規則桶體，定位中心與車床基準中心能夠一致；其次，需車削部分規則，雖然承缸內壁具有一定的坡度，但是內壁坡度規則，夾緊后按照比例車削即可。

具體實施步驟為：（1）將承缸一級、二級靜葉全部拆除，拆除后刀具車削時無障礙；（2）定車削位置、車削量，標記轉子動葉片與承缸內壁配合位置并在此范圍內向兩側各增加10mm車削寬度，將上下承缸連接緊固后裝夾在車床上，根據需車削的量和寬度進行車削作業。

5 有形效益與無形效益

有形效益：方式改進后每次節約維修費用53200元，年節約費用212800元。

（1）節約人工工時。用手持式磨光機打磨處理耗費大量人力，平均打磨完成需用時12小時，共計消耗96工時（12小時*8人，其他人無法進行下一工序）。車削加工2小時完成，節約檢修時長8小時，每次設備檢修節約80工時（10小時*8人），節約工時費用40元/小時*80小時=3200元。

（2）增加發電量。TRT檢修工期提前投入發電10小時，TRT發電機組平均每小時發電5000KW，每千萬時按1元計算，共節約費用：5000KW×10h*1元/KWh=50000元。

無形效益：車削承缸不僅提高了工作效率、節省了檢修費用，而且使整個作業過程降低作業人員的勞動強度與；其次提高檢修質量和裝配精度，車削作業保障加工面的光潔度，降低設備故障率。

作者簡介：高晨晨（1988-），男，山東臨沂人，本科，助理工程師，研究方向：冶金機械維修。