AV90-15軸流風(fēng)機(jī)葉片更換大修

艾中華 王昭霞 馬 志

作者通聯(lián)：河北鋼鐵集團(tuán)邯鄲鋼鐵公司邯寶能源中心設(shè)備室 河北邯鄲市 056015

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一、設(shè)備概況

從瑞士曼公司引進(jìn)兩套AV90-15電機(jī)拖動(dòng)的全靜葉可調(diào)軸流高爐鼓風(fēng)機(jī)組。電機(jī)為ABB制造的無刷勵(lì)磁同步電機(jī)，額定功率44MW，轉(zhuǎn)速1500r/min，采用變頻啟動(dòng)方式。控制系統(tǒng)硬件是日本橫河產(chǎn)品，由成都西部工程公司組態(tài)。該站區(qū)另配有一臺(tái)由西安陜鼓動(dòng)力股份公司生產(chǎn)的AV90-15全靜葉可調(diào)軸流高爐鼓風(fēng)機(jī)組，目前三臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)采用開二備一運(yùn)行模式。鼓風(fēng)機(jī)組具有節(jié)能、高效及快速啟動(dòng)特點(diǎn)，運(yùn)行中一旦出現(xiàn)問題，備用鼓風(fēng)機(jī)可在5min內(nèi)啟動(dòng)投入運(yùn)行。

自投入運(yùn)行后，電氣勵(lì)磁控制系統(tǒng)、計(jì)量儀表，計(jì)算機(jī)軟、硬件出過一些故障，但風(fēng)機(jī)本體沒有發(fā)現(xiàn)問題。2011年1#鼓風(fēng)機(jī)突然發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)，揭缸檢查發(fā)現(xiàn)動(dòng)葉第四級(jí)有一片葉片從根部斷裂，從第四級(jí)往后的動(dòng)靜葉片均有不同程度損壞和裂紋。對(duì)鼓風(fēng)機(jī)損壞的葉片進(jìn)行搶救性修復(fù)，修復(fù)后的鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓限定在0.385MPa，風(fēng)量5260m3/min以下，作為應(yīng)急風(fēng)源，與高爐正常生產(chǎn)能力下鼓風(fēng)機(jī)排氣壓力410kPa、風(fēng)量5860m3/min、功率28000kW的要求有差距，為此，決定更新1#鼓風(fēng)機(jī)葉片。

二、風(fēng)機(jī)葉片更換技術(shù)要點(diǎn)

1.轉(zhuǎn)子初檢

由技術(shù)人員對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行初步檢查（目測(cè)觀察），并進(jìn)行記錄，如有損壞要進(jìn)行相應(yīng)修復(fù)，主要檢查范圍包括前后氣封、軸頸及推力盤。

2.轉(zhuǎn)子軸頸尺寸及機(jī)械跳動(dòng)檢查

在前后軸頸處，分別均勻選擇三個(gè)測(cè)量點(diǎn)，在0°、60°、120°方向測(cè)量軸頸直徑。 在推力盤徑向 0°、90°、180°、270°四個(gè)方向測(cè)量推力盤軸向距離。檢查轉(zhuǎn)子的軸頸、推力盤端面、轉(zhuǎn)子輪轂部位的跳動(dòng)情況。

3.轉(zhuǎn)子氣封尺寸檢查

在每段氣封上選取三個(gè)測(cè)量點(diǎn)，分別測(cè)量各點(diǎn)的氣封直徑。如氣封損壞較大，應(yīng)更換新氣封。

4.轉(zhuǎn)子葉片拆卸與檢查

拆卸葉片前，可以在葉片根部噴灑松動(dòng)劑。如葉片配合較緊，不能強(qiáng)行拆卸，以免損傷轉(zhuǎn)子與葉片的配合面。對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)葉葉根槽進(jìn)行著色探傷，檢查葉根槽與動(dòng)葉配合處是否有缺陷，如有缺陷要進(jìn)行修復(fù)。

5.新葉片準(zhǔn)備

對(duì)轉(zhuǎn)子每級(jí)新葉片進(jìn)行稱重、排序處理。把每級(jí)新葉片按重量順序排成四列（圖1），鎖葉除外。

6.安裝動(dòng)葉

除了每級(jí)的鎖葉，把每級(jí)的所有動(dòng)葉按稱重排序的順序裝在相應(yīng)級(jí)的葉根槽中，并用木錘打緊裝好。用加工好的螺栓在鎖口處頂住兩邊的葉片，用扭矩扳手?jǐn)Q緊。測(cè)量螺栓相鄰葉片的距離d1，相應(yīng)鎖葉葉根配合塊的距離d2，比較d1和d2的差值；如果d1＞d2+d3（d3表示此級(jí)動(dòng)葉裝配預(yù)留間隙），說明此級(jí)葉片葉根配合塊總距離較小，會(huì)導(dǎo)致葉片配合松動(dòng)。此時(shí)應(yīng)對(duì)葉片葉根配合快的配合處進(jìn)行點(diǎn)焊處理，然后把點(diǎn)焊部位用銑床銑平（如條件不具備，也可用銼刀修平）。如果d1＜d2+d3，說明此級(jí)葉片葉根配合塊總距離較大，會(huì)導(dǎo)致葉片配合過緊。此時(shí)應(yīng)把葉片葉根配合塊用銑床去掉多余的厚度。

需加工葉片的數(shù)量應(yīng)根據(jù)d1與d2+d3的差值大小來定。把需要加工的葉片加減相應(yīng)的厚度，再試裝新葉。每一級(jí)新葉裝配好，都要留有適當(dāng)間隙，以防葉片運(yùn)行時(shí)的熱脹。根據(jù)設(shè)計(jì)和經(jīng)驗(yàn)，每級(jí)葉片裝配預(yù)留間隙值見表1。葉片裝配好后，搖動(dòng)任一葉片，與其相鄰的葉片不跟著晃動(dòng)，說明該級(jí)葉片裝配良好。

圖1 葉片按重量排序圖

表1 動(dòng)葉裝配預(yù)留間隙

三、風(fēng)機(jī)回裝技術(shù)要點(diǎn)

1.轉(zhuǎn)子離線動(dòng)平衡

轉(zhuǎn)子動(dòng)葉回裝后，要對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行離線動(dòng)平衡。

2.動(dòng)靜葉頂間隙檢查

3.徑向軸承檢查

檢查各徑向軸承接觸情況和間隙，檢查巴氏合金的劃痕、裂紋、壓痕和磨損痕跡，檢查巴氏合金和軸承襯瓦之間的結(jié)合是否牢固?？梢圆捎帽ｋU(xiǎn)絲或其他間隙規(guī)來檢查軸承間隙，當(dāng)軸承間隙過大而又無法調(diào)整時(shí)，應(yīng)更換軸承。本例回裝軸瓦間隙及瓦背緊力數(shù)值見表2，相關(guān)間隙位置參照?qǐng)D2。

表2 支撐軸承瓦頂間隙 mm

4.止推軸承檢查

回裝推力瓦塊前，應(yīng)檢查推力瓦塊和推力盤是否有嚴(yán)重磨損、劃痕和擦傷，如果存在其中任一情況必須更換。

推力瓦組裝好后，應(yīng)測(cè)量推力瓦間隙，將百分表架固定在軸承座接合面上，百分表測(cè)桿垂直指向推力盤端面上，盤動(dòng)轉(zhuǎn)子，用銅頭撬杠或木板將轉(zhuǎn)子推向一側(cè)極限位置，然后再將轉(zhuǎn)子推向另一側(cè)極限位置，記錄百分表讀數(shù)的變化，二者之間的差數(shù)即為推力間隙。推力瓦間隙見表3，相應(yīng)位置參照?qǐng)D3。

圖2 徑向軸承間隙檢查

5.轉(zhuǎn)子找中心

最終找正結(jié)果，風(fēng)機(jī)高0.03mm，左0.22mm，上張口0.13mm，右張口0.01mm。雖然上張口超出標(biāo)準(zhǔn)0.01mm，考慮到其他數(shù)據(jù)比較理想，因此沒有對(duì)中心進(jìn)一步調(diào)整。

四、機(jī)組機(jī)械性能測(cè)試

1#機(jī)組啟動(dòng)、升速、過臨界、并網(wǎng)帶負(fù)荷后機(jī)組主要參數(shù)見表4。

針對(duì)試車中風(fēng)機(jī)出口振動(dòng)過大、無法穩(wěn)定的問題，采用現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡消除風(fēng)機(jī)振動(dòng)。依照采集的數(shù)據(jù)，決定在風(fēng)機(jī)進(jìn)、出端加配重塊。現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡后，在高爐正常生產(chǎn)工況下，鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速 3768r/min，風(fēng)量 5860m3/min，風(fēng)壓 0.41MPa，靜葉角度54%。風(fēng)機(jī)進(jìn)口振動(dòng)值X=46.8μm，Y=7.2μm，風(fēng)機(jī)出口振動(dòng)值X=33.2μm，Y=16.9μm且已穩(wěn)定。目前已穩(wěn)定運(yùn)行數(shù)月，風(fēng)機(jī)相關(guān)部位參數(shù)符合設(shè)計(jì)值。

表3 推力瓦間 mm

圖3 推力瓦間隙位置

表4 開機(jī)過程主要參數(shù)