煤氣加壓機常見故障及檢修

梁登林

（廣西中鋁工業服務有限公司，廣西百色 531499）

1 背景簡介

中鋁廣西分公司熱電廠有7 臺離心風機，其功能是將氣化爐生產的煤氣通過加壓輸送至氧化鋁焙燒爐生產焙燒出產品氧化鋁粉，在生產工藝上稱為“煤氣加壓機”。氧化鋁共有5 臺焙燒爐，1 臺煤氣加壓機供應1 臺焙燒爐生產用煤氣，5 開2 備。目前在用的煤氣加壓機均為建廠初期和擴建產能時購置的陜西鼓風機廠生產的C800 離心鼓風機設備，設備使用已近30 年，性能嚴重下降。為保證生產需要，本文對設備的檢修、恢復設備性能的方法進行總結。

2 煤氣加壓機簡介

煤氣加壓機主要由主電機、離心鼓風機、潤滑油站等部件組成，主要作用是通過高速旋轉的轉子把煤氣吸入風道，再通過高速旋轉的轉子葉輪對其進行壓縮，并重復上述過程，使煤氣壓力逐漸增加至設定值，最后通過排氣口輸送給用戶使用。本文從機械方面，對主電機、離心鼓風機大修過程的質量控制技術進行論述。煤氣加壓機的性能參數如表1 所示。

表1 煤氣加壓機的性能參數

3 開蓋檢修的判定

當煤氣加壓機出現以下問題之一時，就必須對煤氣加壓機的離心鼓風機進行開大蓋檢修。①點檢發現煤氣加壓機滑動軸承的振動數值超過標準；②點檢發現煤氣加壓機滑動軸承的溫度超出標準；③煤氣加壓機供氣量不能滿足氧化鋁焙燒爐的生產要求；④開大蓋周檢修期即將到達或配合焙燒爐停爐檢修。

離心鼓風機是煤氣加壓機的心臟，一旦發現上述問題就必須開蓋檢修。檢修過程中要對上述問題進行逐一檢查，通過對設備的檢修恢復煤氣加壓機的工作性能，從而滿足生產的需要。

4 常見故障及原因

為了提高煤氣加壓機的使用壽命，保證其連續穩定運行，應嚴格按照例檢周期對廠內煤氣加壓機逐臺進行計劃性停機檢修。一方面可以消除非停隱患，另一方面也給檢修隊伍留出充足的時間進行例檢，以便把控檢修質量。通過監測運行中及開停機時出現的主要故障有：振動數值大、軸瓦溫度超標、主電機氣隙對角值偏差大、供氣量不足等。

4.1 振動超標

煤氣加壓機振動超標是設備運行中的常見故障。煤氣加壓機的支撐為剛性滑動軸承座，所以當振動速度超過4.0 mm/s 時，就可判斷為振動超標。煤氣加壓機的振動會造成滑動軸承和離心鼓風機轉子損壞、螺栓松動、機殼和風道損壞等，嚴重危及離心鼓風機的安全穩定運行。造成煤氣加壓機振動超標的原因很多，一般有：軸瓦間隙過大、轉子未清潔和做動平衡、主電機氣隙對角值偏差大、主電機與離心鼓風機對中數據超標等。如果能根據具體問題分析找出其原因，并制定有針對性的解決方法，就能縮短檢修時間，進而保證氧化鋁焙燒爐產品產量。

4.2 軸瓦升溫超標

在煤氣加壓機運轉時轉速高達2982 r/min，煤氣加壓機滑動軸承的軸瓦部位溫度有限制，如果軸瓦溫度過高會造成“燒瓦”，導致煤氣加壓機軸頸磨損。軸瓦溫度過高的原因有：

（1）在裝配時，軸與軸瓦裝配間隙過小或沒有間隙，造成溫度升高。

（2）在運行中，煤氣加壓機一般是用潤滑油進行潤滑，潤滑效果不良會造成溫度過高，導致軸瓦的巴氏合金損壞，進而造成煤氣加壓機軸頸磨損。

（3）軸瓦的冷卻效果不良，油管進油量小，也會導致軸瓦溫度升高。

4.3 主電機氣隙對角值偏差大

主電機氣隙是指電機轉子和定子之間的空隙大小。當主電機氣隙變大時，會對主電機產生以下影響：

（1）降低主電機輸出功率：導致主電機的轉矩減小，從而降低主電機的輸出功率。

（2）提高主電機噪聲：使得主電機在運轉過程中產生更大的振動和噪聲。

（3）降低主電機效率：導致主電機的磁通密度下降，從而降低主電機的效率。

（4）增加主電機損耗：使得主電機的鐵芯損耗和轉子損耗增加，從而降低電機的壽命。

當主電機氣隙變小時，會對主電機產生以下影響：

（1）增加主電機事故率：容易出現定子與轉子磨擦與碰撞，發生“掃膛”現象，增加事故發生的概率。

（2）降低主電機的輸出功率：漏抗增大導致主電機的轉矩減小，從而降低主電機的輸出功率。

（3）提高主電機的噪聲：開槽的影響增大，對應的諧波磁場變大，諧波轉矩、損耗、噪聲增大。

（4）提高主電機的磁拉力：單邊磁拉力影響變大，可靠性降低。

主電機氣隙不均勻（或大或小），使轉子產生磁拉力，發生不平衡振動。因此，為了保證主電機的正常運行和延長主電機的壽命，應當盡可能控制主電機氣隙的大小，確保主電機氣隙均勻。

4.4 煤氣加壓機供氣量不足

煤氣加壓機供氣量不足一般在臨近例檢周期時才會出現，供氣量不足會影響用戶生產的連續性，其主要表現為排氣壓力低。造成排氣壓力低的主要原因是內部風道堵塞、轉子葉輪結焦、密封氣封磨損或崩裂、主電機轉速低等。

5 排除措施

5.1 消除振動

（1）造成軸瓦振動大的原因有軸瓦間隙過小或沒有間隙，排除故障的措施是按質量控制表的標準調整軸與軸瓦的間隙，調整上軸瓦與壓蓋的緊力，如有必要，可以更換新的軸瓦。煤氣加壓機風機軸瓦間隙設計值和電機軸瓦間隙設計值如表2、表3 所示。

表2 煤氣加壓機風機軸瓦間隙設計值 mm

表3 煤氣加壓機電機軸瓦間隙設計值 mm

（2）離心鼓風機輸送介質為煤氣，其中含有煤粉和氧化硫等雜物，在運行中會粘附在離心鼓風機轉子上形成結焦，導致轉子產生不平衡現象。應對其進行停機開蓋，并對葉輪、隔板進行高壓沖洗、噴砂，葉輪重新做動平衡（剩余不平衡力矩≤18034 g·mm），從而消除或減小離心鼓風機的振動。

（3）螺栓的安裝不規范或者緊固力矩不足，也會造成振動，應使用相應的扭矩扳手緊固螺栓，確保螺栓力矩達到要求。

（4）主電機與離心鼓風機對中數據超標，也會造成振動，應使用激光對中儀對其進行對中調整，確保對中數據在標準值范圍內。煤氣加壓機電機與離心鼓風機對中數據為垂直方向0.04 mm、水平方向0.03 mm。

5.2 防止軸瓦升溫過高

（1）當軸與軸瓦間隙過小或沒有間隙造成的溫度升高時，應當按質量控制表的標準要求，使用壓鉛法重新調整軸與軸瓦的配合間隙（頂間隙、側間隙）。其中，軸瓦的頂間隙根據經驗可以取軸直徑的1‰～2‰，側間隙為頂間隙的1/2。側間隙需根據需要刮削出來，但在刮削軸瓦時不可留有側間隙，因為刮軸瓦時需確定軸在180°范圍內的正確位置。使用紅丹粉檢查軸與軸瓦的接觸面，軸瓦與軸承箱接觸面積不小于60%，軸瓦與葉輪軸接觸點數≥70%，且接觸均勻，接觸點越多、越細、越均勻，表示刮削效果越佳，反之則表示刮削效果不佳。每次刮削作業后清除刮屑，重新調整、刮瓦。軸與軸瓦間隙測量調整（壓鉛法）如圖1 所示。

圖1 軸與軸瓦間隙測量調整（壓鉛法）

（2）當潤滑油進油量過少時也會造成溫度過高，進而導致軸瓦的巴氏合金因缺少油潤滑而被破壞。如果長時間連續運行，應經常更換潤滑油，并保證油液質量，從而保證軸瓦的質量和使用壽命。

（3）自然冷卻效率低時，可以適當調整潤滑油的進油量或增加軸流風機轉速，進行物理降溫。

5.3 減小主電機氣隙對角值

為防止主電機氣隙對角值偏差大，檢修時需要使用塞尺對主電機氣隙進行測量，并通過調整主電機定子位置來確保主電機上下、左右的氣隙在允許范圍內（對角偏差≤0.2 mm）。主電機定子與轉子的理想狀態如圖2 所示，主電機氣隙標準如表4 所示。

圖2 定子與轉子的理想狀態

表4 主電機氣隙標準 mm

5.4 預防排氣壓力低

為預防煤氣加壓機出現排氣壓力低的情況，在每次例檢的過程中需要定期安排人員清理風道結焦、將隔板吊出進行高壓清洗、對轉子進行清洗和噴砂處理、更換磨損或崩裂的密封氣封、及時保養主電機等。如果出現突發性排氣壓力低的情況，應及時聯系用戶，做好切換備機的準備，并及時安排檢修人員對出現排氣壓力低的煤氣加壓機進行開蓋檢修，及時消除影響。如有必要，可以對輸送管道進行定期清理結焦，以確保煤氣的供氣量。

6 保養和維護

對煤氣加壓機應定期進行保養與維護。崗位人員應時刻關注探溫儀器反饋的溫度波形，如果發現異常增溫，應及時安排人員進行處理。崗位人員應定期使用振動頻譜分析儀定期檢測軸瓦狀態，如果發現異常應及時處理，盡可能消除影響軸瓦壽命的因素，使軸瓦發揮最佳性能。對潤滑油站過濾器應定期進行清洗，經常對潤滑油進行取樣，送相關檢測單位檢測分析，分析潤滑油的質量。應定期對潤滑油系統進行系統性的檢測，從而提高煤氣加壓機的工作效率和使用壽命。

7 結束語

對煤氣加壓機的開蓋檢修，主要是按計劃工期的時間節點進行，根據煤氣加壓機停機前的運行狀況以及點檢反饋的信息逐一檢查并記錄，并對煤氣加壓機的轉子、隔板、軸瓦間隙、密封氣封、主電機的氣隙以及與離心鼓風機的對中情況等進行檢查調整，以把控檢修質量。