TRT主推瓦温度异常原因判断及处理方法浅析

TRT主推瓦温度异常原因判断及处理方法浅析

蔡丽平 1，李守庭 2，张立亮 3，张鹏辉 4

（青海省西宁特殊钢股份有限公司 810005）

【摘要】 TRT煤气余压发电装置，在国内钢铁企业应用广泛。随着煤气回收利用设备的使用，透平机组设备出现众多机械故障。经过研究分析，探讨透平机组在高炉煤气流量波动时对主推瓦异常的原因判断与处理方法。

【关键词】 主推瓦 判断 处理

1 前言

高炉煤气余压透平发电装置（TRT）是现代高炉冶炼的重要附属设施。在高炉冶炼中，TRT从用主要表现在：（1）推动TRT机组作功的工质—高炉煤气，其物理性质取决于高炉冶炼过程；（2）TRT运行原则是，保高炉顺行，机组运行稳定；（3）衡量TRT稳定运行，涉及高炉稳产。

目前，西宁特殊钢股份有限公司采用的透平式机组设备出现在高炉煤气负荷发生变化时，透平机主推瓦温呈上异常升高的情况。本文结合多次异常温升维修过程，进行分析和讨论。总体思路是，通过改变轴承座、主推瓦块进油方式等方法来降低透平机主推瓦温度。

2 主推瓦温度超高故障原因判断及处理方法

西宁特殊钢股份有限公司TRT余压透平发电机组于2013年6月5日投产至今，透平机组采用西安某设备有限公司生产的型号为：SDMT60-18/120设备，转速：3000r/min，功率：6000Kw；发电机由东方电集团东风电机有限公司生产的型号为：QFT2W-6-2B设备，额定功率：6000Kw，额定电压：10500V，额定电流：412.4A。

TRT机组自2020年4月27日至今，在高炉提升顶压至210±5Kpa,煤气流量瞬时波动最高达到21万Nm3/h，造成透平机主推力瓦温度由原来 65℃上升到 85 ℃报警，达到105 ℃ 跳机值，轴向位移由0.46mm升至0.67mm，直接影响了设备的发电生产。

3 原因判断

在主推瓦温升高至95℃至105℃跳机值期间，共进行4次透平机主推瓦检修。

现场拆卸后的主推瓦情况（图）

上、下瓦块受力不均衡

从现场拆卸的主推瓦来看，主推瓦上、下瓦块受力不均衡局部摩擦力大，其中下瓦块受损较严重。采取的修复措施是：研磨修复推力瓦，主推瓦块增加进油楔型角，节流副推瓦进油量及调整主、副瓦间隙。经过修复回装、试机、投入生产后，问题依然没有解决，主推瓦温度仍升至85℃ 报警值以上，副推瓦的温度保持在33--36℃，未有大幅波动。

主、副瓦间隙调整记录：

3.1转子轴向力对推力轴承的影响

TRT 是通过调整透平机静叶角度来控制高炉煤气流量的通过，达到调节、稳定高炉炉顶压力同时利用透平机的动能来驱动发电机发电。当高炉顶压波动较大时，透平机转子的轴向力也随之波动，高炉煤气流量瞬间升高快，形成轴向力冲击载荷，当超过透平机静叶的调节范围时(静叶开度达到100%，同时通过5月18日检修发现静叶拉环处断裂情况得到验证)，转子的轴向力通过推力盘快速压向主推力瓦，将润滑油膜挤开，形成边界润滑摩擦，推力瓦温度随之升高，随着持续时间变长或次数增加，推力瓦温度也随之升得越高，因此判定高炉炉况的不稳定是造成透平机轴向力变化的主要原因，而不稳定的轴向力对推力瓦产生冲击形成边界润滑，是推力瓦温度升高的主要原因之一。

3.2润滑状况对推力瓦温度的影响

推力瓦的润滑油是经过节流孔后由主油管经过两条支油槽平均分配到主、副推力轴承进油槽，流入推力轴承盘上每块推力瓦中间的进油孔，当转子转动形成动压润滑模式。根据主推瓦温度升至 98 ℃，而副推瓦温度保持在 36-38 ℃的情况分析，当主推瓦受到较大冲击载荷时，形成边界润滑摩擦的原因一是进油不畅，二是很可能存在有卸油现象，润滑油从其他位置漏走造成进油流量不足，不能形成良好的动压润滑。

原因判断：

（1）.转子推力盘在轴向力的作用下压向推力瓦块平面时基本上没有间隙，（2）.推力瓦上没有形成动压润滑进油楔角，润滑油被压在集油槽内出不来，而大量润滑油经过进油槽流向压力小副推力瓦，并从轴向间隙卸出造成润滑油卸出，主推力瓦供油不足的情况。

4 处理方法

（1）.改造透平机轴承座，减少副推瓦进油量以增加主推瓦进油量。

在轴承座左右两边的副推力瓦的进油槽进行二次节流，来增加主推瓦进油量。

对轴承座整体受力盘进行垂直度、接触面的全面检查，尤其3#TRT轴承座的接触面、垂直度需要重新检测。防止因冲击载荷原因造成轴承座底部接触面与瓦块间隙不均衡，造成受力不均的情况。

（2）.根据动压润滑的情况，在主推力瓦块集油槽顺着旋转方向刮一条 15°-20°角，8 ～ 10 mm 宽的进油楔型环。（此项工作，在5月18日处理主推瓦中，已在主推瓦共11个瓦块上刮出进油楔型环，但是进油楔环深度、角度未达到厂家人员来时原定的角度和深度。在5月29日再次检修主推瓦时，进油楔型角已快磨平，未起到斜面进油的作用。

（3）.减小推力瓦轴向间隙，来减少卸油量。

5月18日采取增加副推调整垫片0.32mm，增大主推调整间隙0.30mm，重新调整后的轴向间隙为0.42mm以此来减少卸油量，但在5月29日检修拆卸后，此向措施并未取得减少卸油量的效果此次采用的减少卸油量的方法失败。如果重新取用此项措施，必需同步调整主推间隙量，增大轴向间隙。

（4）.检查主推瓦固定销、进油孔情况，可适当增大油环喷油孔径以保证进油量。现主推瓦喷油孔孔径0.12mm，可适当增大孔径或将多个小孔径扩成四到五个大孔径喷油孔，增大进油量。

（5）.调节润滑油供油系统压力，提高润滑油压。

更换润滑油站保安阀，将润滑油系统压力提至280Kpa左右（以不漏油为限），保持润滑油系统供油温度＜32℃，以建立良好的油循环系统，加强主推瓦面油膜的良好形成。

再次检修主推瓦时，仅仅依靠改造轴承座的供油方式，调整接触面的间隙，并不能完全保证可以降低主推瓦温度。根据实际高炉生产情况，建议在改造透平机轴承座的同时应一并对主推瓦上、下瓦块一并进行改造。

改造建议：1、采取在主推瓦块上刮进油楔型角（对深度、角度达到原定设计要求）；2、调整副推瓦进油量，改造轴承座（在副推力瓦进油槽位置增设二次节流，减少副推力瓦进油量，增大主推瓦进油量）及轴承座接触面、垂直度的检测调整；3、增大主推力瓦喷油孔孔径；4、轴向位移、间隙需重新进行验证，给出确定参考调整范围；5、提高润滑油系统供油压力。

6、增大主推瓦块面积。

参考文献：

【1】 透平设备有限公司TRT机组调试方案

【2】 透平设备有限公司TRT设备操作规程

【3】 西宁特殊钢股份有限公司TRT设备操作规程

其他

第一作者简介：姓名：蔡丽平；出生年月：1981年4月；性别：女；籍贯：四川；职称：工程师；学历：本科。联系地址：青海省西宁特殊钢股份有限公司 联系方式：13099750754；0971-5297617；邮箱：837119857@qq.com