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2012-07-13
作者:高軍權 周 澤
(蘭州(zhōu)瑞邁(mài)克電力科技有限公司)
摘 要:發電(diàn)廠磨煤機軸頸運行環境惡劣,極易磨損,采(cǎi)用一般方(fāng)法修複效果都不理想,通過應用刷鍍、冷焊、堆焊等先進修複技術的綜(zōng)合修複,修(xiū)複加強化,極大的延長了軸頸的使用壽命。
關鍵詞:熱力發電廠 ;磨煤機 ;軸頸磨損 ;強化;修複
某發電廠9號爐是由(yóu)哈爾(ěr)濱鍋爐廠生產的超高壓中間再熱單汽包自然循環固態排渣爐,額定蒸發量670t/h;配置4套鋼球磨(mó)煤機,中間儲倉熱風送(sòng)粉(fěn)製粉係統。磨煤機是沈陽重型(xíng)機械廠生產的DTM320/580筒(tǒng)型磨煤機,滾筒轉速18.51r/min,設計製粉出力38.1 t/h,熱風標準體積流量7.62m3/s;磨煤機進口熱風溫度360~390℃,出(chū)口熱風溫度80~100℃;設計煤種為煤礦無煙煤,低位發熱量是16808kJ/kg,可(kě)磨係數是1.45。去年7號爐甲磨煤機出口軸(zhóu)承發生嚴重燒瓦事故,直接導致出口軸頸出現大麵積裂紋、溝槽、凹(āo)坑,嚴重影響該(gāi)磨的正常安全運行(háng)。
1 軸頸裂紋(wén)產生(shēng)原(yuán)因
1.1磨煤機軸頸嚴重損(sǔn)傷前的情況
某熱電廠7號爐甲磨煤機(jī)在投入運行(háng)初期,曾由於設備的安裝(zhuāng)質量,運行(háng)中風溫調節不適(shì)及給煤機故障較多,軸(zhóu)頸(jǐng)剛性不足等原因,軸承多次嚴重燒蝕。軸頸表(biǎo)麵被軸承瓦胎拉傷、刮傷、灼蝕,造成磨煤機出口(kǒu)軸頸表麵局部出現龜裂、裂(liè)紋。
1.2磨煤機出(chū)口軸頸嚴重損傷的原因(yīn)
去年某熱電廠7號爐(lú)甲(jiǎ)磨煤機出口軸承在斷油情況下運行且長時間未被發現(xiàn),引起軸承冒煙(yān);此外運行人員發現故障後立刻開油閥,使軸頸表麵驟冷,迅速導致大火,造成出口軸頸表麵被(bèi)軸承瓦胎嚴重拉傷、灼傷,進而使(shǐ)出口軸頸表麵出現大麵積裂紋、較深(shēn)的溝槽、凹坑以及軸頸變形,嚴重影響磨煤機的正常(cháng)安全運行。
1.3磨煤(méi)機出口(kǒu)軸頸損傷情況(kuàng)
磨煤機出(chū)口軸頸1700mm×480mm,表麵麵積90%有0.01~2.5mm深的裂紋、龜裂、溝槽、凹坑,且分布較密集。軸頸Z大圓度1.15,Z大傾斜度0.65mm,軸頸(jǐng)表麵粗糙度25μm,麵線垂直度為0.45mm。出口軸承嚴重燒毀,軸瓦脫胎。
1.4磨煤機軸頸技術要求(qiú)
軸頸Z大圓度小於0.20mm,麵線垂直度小於0.10mm,表麵粗糙度軸頸直徑φ1700-0.17-0.37mm,軸承膨脹間隙為16~23mm,很顯然損傷後的軸頸不(bú)能滿足技術要(yào)求。
2 軸頸強化修複的經濟性(xìng)分析
因磨煤機出口軸頸嚴(yán)重拉傷,且有較深的溝槽、凹坑(kēng),軸(zhóu)頸圓(yuán)度、傾斜度均(jun1)不能滿足技術要(yào)求,按標準要(yào)求此(cǐ)磨煤機須報廢(fèi)更新。但考慮到更換一台新磨煤機或出(chū)口軸頸端蓋費用高,需人民幣(bì)120萬元以上(shàng),且更換周期較長,影響機組滿負荷運行,造成較(jiào)大的經濟損失,此外技術難度也(yě)較高。而(ér)強化修(xiū)複此(cǐ)磨出口軸頸的材料、人工費用(yòng)則較低,合計約人民幣15萬元。經以上比較,決定對該磨出(chū)口軸頸進行強化修複。
3 修複出口軸頸的方案
3.1基本設計
由於出口軸頸有(yǒu)些部(bù)位裂紋(wén)、溝槽、凹坑超過0.50mm且圓(yuán)度和傾斜度均較大,決定采取以(yǐ)下強化修複措施:
a)磨削表(biǎo)麵疲勞層(céng)約2.5mm;
b)活(huó)化軸頸(jǐng)表麵;
c)無應力堆焊硬度為HRC25~HRC45的鎳(niè)鉻合金,厚度為2.5~3.0mm;
d)采用磨削堆焊(hàn)層,並拋光軸頸表麵,使軸頸表麵尺寸達(dá)到精(jīng)度要求,符合各項技術標準。
3.2軸頸(jǐng)大外圓旋轉磨(mó)削裝置
a)芯軸、法蘭。芯軸(zhóu)通過基架與軸頸連成(chéng)一體。基架的外環(huán)法蘭(lán)與軸頸剛性連接,基架的內環螺栓固定空芯軸,通過調節徑 向布置的(de)螺栓,調(diào)整芯軸與軸頸的同心度,偏差在0.05mm之內。
b)懸臂端及尾端磨具(jù)。懸臂端通過(guò)螺紋與芯軸聯接;臂套可以在芯(xīn)軸上徑向固定轉動和軸向(xiàng)滑動;懸臂端由縱橫組合的導軌及滑塊組成,滑塊上安裝有磨具,滑(huá)塊間隙為0~0.02mm。
c)配重部分在懸(xuán)臂(bì)的對(duì)稱部任一端,經配重平衡後,有消除懸(xuán)臂重力差的作用。
d)懸臂製(zhì)成箱(xiāng)型結構,可(kě)使彈性變形減至0.02mm。
該裝置理論偏差(chà)值0.05mm,完全滿(mǎn)足(zú)圓度小於0.15 mm的要求。磨削時須冷卻軸頸,降低軸頸表麵的溫(wēn)度。
3.3刷鍍工藝
用(yòng)割槍火焰(yàn)活(huó)化磨出口軸頸表麵,直到(dào)軸頸表麵油全部滲出,接著用汽油和丙酮清理軸頸表麵,然後再用電淨液活化軸頸表麵。
3.4無應力堆焊工藝
3.4.1堆焊材料的(de)選擇
堆焊(hàn)軸頸表麵選用(yòng)鎳鉻基合金材料,因為該材料抗拉強度數245MPa以(yǐ)上(shàng),且堆焊層層與基(jī)體(tǐ)的結合強度也在147MPa以上,鎳鉻合金硬度HRC25~HRC45,而球磨機運轉時軸承與軸頸表麵(miàn)的相對壓力約為9.8MPa,所以堆焊層約有0.02~0.08mm的間隙,還能(néng)儲存(cún)潤滑油。
3.4.2無應力堆焊
首(shǒu)先(xiān)用噴砂活化軸頸工(gōng)作麵,接著用鎳基合金堆焊軸頸表麵底層,厚度約為0.60~1.0mm,Z後用鎳鉻基合金堆焊軸頸,堆焊層厚度為2.5mm。
3.5磨削工藝符合尺寸、精度(dù)要求
用磨光機(jī)砂(shā)輪粗磨外圓至(zhì)一定尺寸,再用金鋼石砂輪精(jīng)磨至要求(qiú)尺寸(cùn)數據,並修磨兩麵軸肩圓弧交接部位,拋光軸頸表麵。
4 實踐(jiàn)效果
軸頸表麵經強化修複後,軸頸直(zhí)徑φ1700-0.20-0.30mm,軸頸Z大圓度為0.15mm,傾斜度0.12mm,麵線垂直度0.08mm,表麵粗糙度(dù)為1.60μm。
甲磨出口軸頸經過此(cǐ)次強(qiáng)化修複之後,在近年運行中(zhōng)一直很穩定,無出現異常情(qíng)況,設備(bèi)健康水(shuǐ)平有了很大的提(tí)高,機組的正常安全運行有了保證,經濟運行(háng)也有了保障。
5 結論
某熱(rè)力發電廠7號(hào)爐甲磨煤機出口軸頸無應力堆焊技術(shù)運用成功,為電廠及(jí)時解決了生產中遇(yù)到的問題,減少了停產損失,取得了良好(hǎo)的綜合經(jīng)濟效益,同時也為以後處(chù)理軸(zhóu)和軸頸類(lèi)似問題提供了參(cān)考和借鑒之處。