(寶鋼湛江技術協作團隊 萬真武)
關鍵詞:TRT機組;推力軸承(chéng);燒損;潤滑
1 故障現象
2017年1月22日,某高爐TRT(高爐煤氣能(néng)源回收透平裝置)機組解列,檢查發現TRT透平機主(zhǔ)推力軸承溫度高達105℃,觸發了聯鎖保護而跳機解列。將軸承(chéng)箱進油管道(dào)孔板由15mm擴大至20mm,增加(jiā)潤滑進油量後,機組恢複啟動並網(wǎng),主推力軸承溫度維持(chí)在90℃左(zuǒ)右。
1月26日(rì),TRT機組再次故障(zhàng)解列。故障顯示為TRT透(tòu)平機主推力軸瓦主轉速“B”點溫度過高報警,觸發了聯鎖保護而造成機組解列;後製造商確認將軸瓦溫度跳機值(由105℃改為118℃)後,機組恢複並網,主推力軸(zhóu)瓦溫度為102℃左右。
3月1日19點左(zuǒ)右,TRT機組再(zài)次故(gù)障解(jiě)列。故障現象為TRT透平機主推(tuī)力軸瓦(wǎ)溫度過高達到119℃,觸發了聯鎖保護而導致機(jī)組解列;當天再次啟動機組,主(zhǔ)推力軸瓦溫度(dù)高達120℃。
2 處理經過
3月3日,對TRT透平機軸承箱進行揭蓋檢查,發現透平機的主推力軸瓦存在較嚴重的磨損現象(xiàng)。經對主推力(lì)軸承軸瓦(wǎ)研磨後回裝。當晚23點左右,在進行衝轉過程中,主推力軸(zhóu)瓦(wǎ)溫度有上升趨勢(shì),決定盤車到(dào)4日再進行衝轉。
圖1 主推力軸瓦主推麵磨損

圖2 主推瓦塊
3月4日,TRT透平機進行(háng)衝轉,在1200轉到2000轉時,主推力軸承溫度下(xià)降明顯。但是到2500轉後,主推力軸承透平機溫度上升明顯,溫(wēn)度高至110℃。決定再次揭開軸承箱,以對(duì)主推力(lì)軸承的(de)檢查,發現主(zhǔ)推力軸承軸瓦出現(xiàn)燒(shāo)瓦跡象,如圖3、4所示。
圖(tú)3 主推力軸瓦上半部

圖4 主(zhǔ)推力(lì)軸瓦下(xià)半部
對(duì)軸瓦進行研磨處理時(shí),為了增加(jiā)主推力軸承進油量(liàng),刮大主推力麵的油(yóu)鍥,如圖(tú)5、6所示,同時將主推力軸承進油孔(kǒng)板由20mm放大至25mm。5日淩晨(chén)機組成功並網,各(gè)項技術參數均在正常範圍。
圖5 處理(lǐ)後主推力軸瓦

圖6 主推力(lì)瓦塊刮大油鍥
3 原因分析
(1)係統概況
高爐TRT是(shì)高爐煤氣能量回收透平裝置的簡稱,來源於其英語翻譯Top Gas Pressure Recovery Turbine(簡稱TRT),其主要(yào)是利用高爐在冶煉過程中產生的副產品,即高爐爐頂煤氣所帶有(yǒu)的熱(rè)能與壓力,促使煤氣(qì)通過透平膨脹的方式(shì)做功,繼而轉換為機械能,從而驅動發電機發電。
圖7 湛江鋼鐵TRT工藝流(liú)程圖
(2)原因分析
經調查(chá),每次透平機主推軸承溫度增加(jiā)時,高爐煤氣(qì)流(liú)量(liàng)都有較大的波動;由於高爐爐(lú)頂壓力流量(liàng)波動,對透平機組轉子軸向造成較大的衝擊。
造成(chéng)推(tuī)力軸承溫(wēn)度高的主要原(yuán)因是:透平機轉(zhuǎn)子軸線微量偏移(可(kě)能(néng)原因是軸(zhóu)承箱的基礎不等量沉降或定位鬆動,或與發電機軸線對中不良(liáng)等)或(huò)潤滑不良(潤滑油量不夠或存在異物等),致使轉子主推力麵與主推力瓦麵結合不良以致油膜建立不良和潤滑不良,在長時間載荷軸向衝擊或異物存在下,導致主推軸瓦磨損、拉毛現象。
4 案例啟示
推力軸承是用來平衡轉子的軸向推力,確立轉子膨脹的死點,從而保證動靜件之間的軸向間隙在設計範圍內。推力瓦塊(kuài)就安裝在推力盤(在轉(zhuǎn)子軸上的)的兩側(cè),推力瓦和推(tuī)力盤之間(jiān)有鍥形油膜維持(chí)潤滑,防止磨瓦。通過1#TRT透(tòu)平機主推力軸承溫度高故障,啟示如下:
(1)推力瓦要保證在有效油(yóu)潤(rùn)滑條(tiáo)件下運行,必須使出油(yóu)邊(biān)的Z小油(yóu)膜厚度,符合(hé)設計值如:大型(xíng)機組推力瓦油膜厚度一般在0.03到0.07mm之間)。這就要求推(tuī)力(lì)盤有較高的精度和較低的粗糙度,如果推力盤的粗糙度高,則軸承摩擦(cā)損耗增大。推力(lì)盤如有傷痕或鏽蝕等缺陷,則可能破(pò)壞(huài)油膜,甚至造成燒瓦事故。
(2)必須保證(zhèng)機組本身軸線移位在允許的範(fàn)圍(wéi)內,要(yào)求推力盤保證(zhèng)其波浪度,其平行度(dù)根據不同的(de)機組(zǔ)一般(bān)為0.02mm每米,推力瓦之間相互高差一般控製在0.02mm之內,即要求推力瓦的平麵度(dù)與推力盤的平麵度(dù)相近才行。如果推(tuī)力盤與推力瓦的平(píng)麵度不好,其偏差超過(guò)了Z小油(yóu)膜厚度,會破壞推力瓦與(yǔ)推力盤之間所建立的油膜。推力瓦就會在半幹摩擦或幹(gàn)摩擦狀態下運行,造成燒瓦事故或瓦麵損壞。
(3)推(tuī)力瓦的受力也(yě)與它本身的平行度(dù)直接相關,隻有接(jiē)觸麵積大,才能使推力瓦承受較大的壓(yā)力。如果,推力(lì)瓦凸凹不平,具有局部高點,受(shòu)力集中,也會發生(shēng)燒瓦事故或瓦麵嚴重磨損。
(4)對磨損(sǔn)後的(de)推(tuī)力軸瓦進行刮瓦時,必須注意(yì)推力軸瓦旋轉方向(xiàng)。當推力軸瓦磨損後,必(bì)須加大推力軸(zhóu)瓦的油(yóu)鍥麵,才能達(dá)到一定油膜。