董玉
(河北鋼鐵集團(tuán)唐山分公司,河北 唐山 063000)
由于唐鋼能源科技公司北區(qū)3#高爐除塵系統(tǒng)由濕法改為干法,3#TRT也相應(yīng)的由濕式改為干式。
(1)總結(jié)透平機(jī)停機(jī)后機(jī)組溫度變化趨勢(shì),確定機(jī)組溫度降到具備檢修條件所需要的最短時(shí)間,提出并制定減少機(jī)組冷卻時(shí)間的具體措施。
(2)總結(jié)TRT啟機(jī)過(guò)程中透平機(jī)組溫度變化趨勢(shì),確定透平機(jī)暖機(jī)所需要的最短時(shí)間。
(3)改造后TRT采用新型軸端密封形式,與原有密封形式相比降低材料備件和密封氮?dú)庀?,減少檢修次數(shù)和時(shí)間,增加發(fā)電量。
(4)制定修改干式TRT的維修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)和維修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
(1)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀:近年來(lái),高爐煤氣干法除塵凈化技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用和推廣,一些大型爐容的高爐相繼采用了干法除塵凈化技術(shù)。高爐煤氣干法除塵凈化技術(shù)相對(duì)于過(guò)去的濕法除塵凈化效率高、更為重要的是可以將TRT的發(fā)電量大幅提高,增加能量的回收利用,降低噸鐵的能源消耗。為此煉鐵部北區(qū)3#3200m3高爐除塵系統(tǒng)由濕法除塵改為干法布袋除塵,對(duì)應(yīng)的3#TRT也相應(yīng)的由濕式改為干式。
(2)存在問(wèn)題:高爐除塵系統(tǒng)改造后,TRT入口高爐煤氣溫度、壓力、流量較濕法除塵大幅升高,3#TRT改造前入口高爐煤氣溫度65℃、壓力200kPa,改為干式后入口高爐煤氣溫度提高到145℃、壓力提高到220kPa。入口高爐煤氣溫度的提升導(dǎo)致透平機(jī)本體溫度較改造前有明顯的提高,直接影響到透平機(jī)啟機(jī)時(shí)間和停機(jī)檢修時(shí)間。
(3)目的意義:確保TRT由濕式改干式后機(jī)組安全高效穩(wěn)定運(yùn)行,重新探索制定出一套適合干式機(jī)組定修模式,確保TRT檢修順利完成,科學(xué)合理的壓縮檢修時(shí)間,減少發(fā)電損耗。
(1)總結(jié)透平機(jī)停機(jī)后機(jī)組溫度變化趨勢(shì),確定機(jī)組檢修需要的最短時(shí)間,提出并制定減少機(jī)組冷卻時(shí)間的具體措施。
(2)總結(jié)TRT啟機(jī)過(guò)程中透平機(jī)組溫度變化趨勢(shì),確定透平機(jī)暖機(jī)所需要的最短時(shí)間。
(3)改造后TRT采用新型軸端密封形式,與原有密封形式相比具有顯著優(yōu)勢(shì)。
(4)借鑒南區(qū)干式TRT的定修經(jīng)驗(yàn),同時(shí)在北區(qū)干式TRT機(jī)組定修過(guò)程中分析、積累經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出一套適合北區(qū)濕式改干式后TRT的定修模式。
(5)制定修改干式TRT的維修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)和維修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
(1)3#高爐除塵系統(tǒng)改造后,3#TRT入口高爐煤氣溫度、壓力、流量較濕法除塵大幅升高。3#TRT改造前入口高爐煤氣溫度65℃、壓力200kPa,改為干式后入口高爐煤氣溫度提高到145℃、壓力提高到220kPa。入口高爐煤氣溫度的提升導(dǎo)致透平機(jī)本體溫度較改造前有明顯的提高,直接影響到透平機(jī)啟機(jī)時(shí)的暖機(jī)時(shí)間和停機(jī)后機(jī)組冷卻時(shí)間。
透平機(jī)停機(jī)后機(jī)組溫度變化趨勢(shì)。2017年10月10日,3#TRT隨三高爐定修,06:00停機(jī),10:30分開始檢修,11日20:40分檢修完畢,11日22:40啟機(jī),12日02:36并網(wǎng)發(fā)電,檢修共計(jì)30小時(shí)左右。
(2)為縮短透平機(jī)機(jī)組冷卻時(shí)間,先后采取了多項(xiàng)措施,均取得了顯著效果。①待機(jī)組氮?dú)獯祾咄瓿珊?,繼續(xù)通入氮?dú)饫鋮s,使得從機(jī)組停機(jī)到透平機(jī)揭蓋所需時(shí)間減少到7個(gè)小時(shí)。②待機(jī)組氮?dú)獯祾咄瓿珊?,打開進(jìn)出口管道人孔門,接通軸流風(fēng)機(jī)向透平機(jī)內(nèi)吹入空氣,使得從機(jī)組停機(jī)到透平機(jī)揭蓋所需時(shí)間減少到6個(gè)小時(shí)。透平機(jī)揭蓋后在轉(zhuǎn)子兩端接通軸流風(fēng)機(jī),使得機(jī)組冷卻到可以拆除上承缸、上調(diào)節(jié)缸或進(jìn)入機(jī)殼內(nèi)部作業(yè)所需時(shí)間縮減到12個(gè)小時(shí)。③通過(guò)改造,在TRT進(jìn)出口管道人孔門上增加一組氮?dú)夤艿?。需要控制氮?dú)廨斎肓?,在透平機(jī)機(jī)殼溫度100℃以上時(shí),減少氮?dú)廨斎肓?,避免機(jī)組快速冷卻導(dǎo)致變形。在透平機(jī)機(jī)殼溫度100℃以下時(shí),增大氮?dú)廨斎肓?,加快機(jī)組冷卻速度,使得從機(jī)組停機(jī)到透平機(jī)揭蓋所需時(shí)間減少到4個(gè)小時(shí),到可以拆除上承缸、上調(diào)節(jié)缸或進(jìn)入機(jī)殼內(nèi)部作業(yè)所需時(shí)間縮減到8個(gè)小時(shí)。
入口高爐煤氣溫度的提升直接影響到透平機(jī)啟機(jī)時(shí)的暖機(jī)時(shí)間。改造前濕式TRT在檢修結(jié)束后,首先通入氮?dú)庵脫Q出機(jī)殼內(nèi)部空氣,再引入煤氣直接啟機(jī)升速?zèng)_臨界,整個(gè)過(guò)程需要1個(gè)小時(shí)。改為干式TRT在檢修結(jié)束后,仍是先通入氮?dú)庵脫Q出機(jī)殼內(nèi)部空氣,再引入煤氣啟機(jī)升速。不同的是在升速階段引入暖機(jī)過(guò)程,使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在1000r/min左右,控制轉(zhuǎn)速,進(jìn)行暖機(jī),觀察機(jī)組在此轉(zhuǎn)速下振動(dòng)值有無(wú)明顯變化及各輔助系統(tǒng)情況。暖機(jī)時(shí)間視停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)短、主軸和機(jī)殼溫度而定,通常需要4個(gè)小時(shí)。
原濕式TRT機(jī)組應(yīng)用的軸端密封形式(見圖1)是拉別令密封+碳環(huán)密封+N2密封組合軸封技術(shù),即內(nèi)部(里側(cè))為拉別令氣封(J形齒密封及梳齒密封的一種),外部(外側(cè))為碳環(huán)密封。密封氮?dú)鈴蘑佗冢ǖ獨(dú)馊肟冢┮源笥诒幻芊饷簹?.02~0.03MPa的壓力進(jìn)行封堵。
其軸端密封存在如下問(wèn)題:①密封效果差,泄漏(嚴(yán)重)超標(biāo)。②密封齒易磨損、損壞,密封失效或密封效果變差。③易產(chǎn)生不平衡氣流激振。④碳環(huán)密封:出現(xiàn)碳環(huán)碎裂、拉簧卡槽、碳環(huán)硬化磨傷軸(套),碳環(huán)密封安裝技術(shù)要求高,碳環(huán)后面拉簧的作用易使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生振動(dòng),不利轉(zhuǎn)子的啟動(dòng)和運(yùn)行。⑤氮?dú)庥昧看?。⑥密封軸(套)磨損。⑦碳環(huán)密封的碳環(huán)更換頻繁,1年更換1~2次以上。⑧檢修工期長(zhǎng)。
圖1 機(jī)組密封改造前結(jié)構(gòu)示意圖
為了改善軸端密封存在的問(wèn)題,經(jīng)與陜鼓研究討論后,決定在干式透平機(jī)上采用成都愛迪電力設(shè)備有限公司生產(chǎn)的新型軸端密封。TRT新型軸端密封形式為:蜂窩密封+氣膜密封+N2密封,見圖2。圖中氣膜密封的優(yōu)點(diǎn)非接觸式密封,使用壽命長(zhǎng),借助N2形成氣膜,密封效果好,安裝上方便。①煤氣泄漏大大減少。②新型密封壽命長(zhǎng),3年內(nèi)不用換備件。③密封氮?dú)庥昧看蟠蠼档?。④新型密封組件易安裝,并且改造后在以后更換備件時(shí)很簡(jiǎn)單容易。
圖2 TRT新型軸端密封示意圖
由于干式TRT與濕式TRT設(shè)備結(jié)構(gòu)有所差別,我們借鑒唐鋼其它干式TRT的定修經(jīng)驗(yàn),同時(shí)在北區(qū)干式TRT機(jī)組定修過(guò)程中分析、積累經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出一套適合北區(qū)濕式改干式后TRT的定修模式,修改適用干式TRT的維修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)和維修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。利用此種定修模式,確保了機(jī)組穩(wěn)定可靠運(yùn)行,提高點(diǎn)檢、檢修質(zhì)量和縮短檢修作業(yè)時(shí)間。該項(xiàng)目自開始組織實(shí)施至全部完成并投入生產(chǎn),經(jīng)過(guò)近23個(gè)月的生產(chǎn)實(shí)踐,TRT機(jī)組安全高效穩(wěn)定運(yùn)行。新的定修模式及維修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)和維修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用,確保動(dòng)力部北區(qū)TRT檢修順利完成,科學(xué)合理的壓縮檢修時(shí)間,減少發(fā)電損耗。
通過(guò)該項(xiàng)目的實(shí)施并在實(shí)際中的成功應(yīng)用,為干式TRT的點(diǎn)檢維修作業(yè)提供理論依據(jù)和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),也為其他大型高爐配套TRT濕法改干法提供了一個(gè)成功范例。唐鋼能源科技公司北區(qū)干式3#TRT機(jī)組定修過(guò)程中分析、積累經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出一套適合北區(qū)濕式改干式后TRT的定修模式,修改適用干式TRT的維修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)和維修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn),確保了機(jī)組穩(wěn)定可靠運(yùn)行,提高點(diǎn)檢、檢修質(zhì)量和縮短檢修作業(yè)時(shí)間。通過(guò)采用新型密封形式降低材料備件和密封氮?dú)庀?,減少檢修次數(shù)和時(shí)間,增加發(fā)電量。