某高炉TRT润滑油站改造实践①

陈　龙，尚启文

(1.马鞍山钢铁股份有限公司， 安徽 马鞍山　243000； 2.江苏省冶金设计院有限公司， 江苏 南京　210016)



某高炉TRT润滑油站改造实践①

陈龙1，尚启文2

(1.马鞍山钢铁股份有限公司， 安徽 马鞍山243000； 2.江苏省冶金设计院有限公司， 江苏 南京210016)

简述了某高炉TRT润滑油站工作原理及运行维护中出现的设备问题。通过对存在的问题进行分析，提出了改进方案，并对该油站技术改造实践的效果进行了介绍。

TRT润滑油站； 冷却器； 泄漏

1　概述

TRT(Blast Furnace Gas Top Pressure Recovery Turbine Unit)为高炉煤气余压回收透平装置的英文简称。高炉煤气余压回收透平发电装置是利用高炉炉顶煤气具有的压力能和热能，使煤气通过透平膨胀机做功，驱动发电机发电，进行能量回收的一种装置。采用TRT发电，可以将煤气余压转换成电能，可以获得一定的经济效益。通过TRT机组的静叶来调整高炉顶压，比减压阀组控制得更好，带来更加稳定的高炉顶压，对高炉产量有着积极作用。另外，采用TRT煤气由透平通过，煤气能量以做功形式转化为电能，可以有效地降低减压阀组的噪声。某钢厂高炉配备的TRT机组，其结构如图1所示。

图1　TRT机组结构示意图

2　TRT润滑油系统原理

TRT润滑油系统为稀油集中润滑，润滑油系统向各个轴承润滑点及时提供一定压力和流量的润滑油。润滑油能将摩擦副产生的摩擦热带走；随着油的流动和循环，摩擦表面的金属磨粒等机械杂质被带走，并将摩擦表面冲洗干净，达到润滑、减轻摩擦、降低磨损和减少易损件消耗、减少功率消耗、延长设备使用寿命的目的。

TRT润滑油站改造前泵站原理图如图2所示。TRT润滑油系统将润滑油在油箱中存储，通过螺杆泵电机组泵送，润滑油由双联列管式冷却器冷却和双筒过滤器过滤后，润滑油压力由出口压力反馈控制的自压力调节阀调节，再通过总供油管向机组润滑点供油。在螺杆泵电机组出口管路上旁通设置了进口压力反馈控制的自压力调节阀，用于控制泵口最大压力。因系统回油量大，为保证回油顺畅，防止油烟外排污染环境，设置了油雾风机使回油口产生负压。

TRT润滑油系统设置了高位油箱，用于在停电、紧急事故状态下停车时，靠油位势能维持机组润滑点的润滑油供给；可实现TRT机组事故情况下，机组能顺利退出，避免更大的生产事故。其原理是，润滑油站启动时，将充油阀门打开，当高位油箱内液位超过工作液位时，可以在溢流窥视口中看到溢流油液，此时关闭充油阀门，完成高位油箱充油；当主供油管路压力降低到一定压力时，高位油箱内的润滑油克服单向阀弹簧力，向主供油管路供油，此时高位油箱成为应急油源。

TRT主机轴采用联轴器与主油泵联接，当机组在高炉煤气通过透平带动主机轴旋转，主油泵向主机油泵供油管供油，当压力达到系统设定压力时，螺杆泵电机组停机，此时润滑油系统的动力完全由主油泵提供，节省了电力消耗。TRT润滑油站改造前主机润滑原理图如图3所示。

图2　TRT润滑油站改造前泵站原理图

图3　TRT润滑油站改造前主机润滑原理图

3　运行维护中存在的问题

3.1系统油压偏低运行

在TRT机组投入运行初期，总供油管路压力约为0.19 MPa，检查各个供油点油流窥视口,确认油流正常，但设备要求压力传感器设置的低压下限为0.18 MPa，因此总供油管路压力偏低使自动化系统的压力控制过于敏感，需要提供主管路压力。现场通过调节泵口处自压力调节阀和总供油管路前处压力调节阀均无法将总供油管路压力提高。

3.2冷却器油路进水

油站在运行中曾多次出现油箱液位升高，经点检发现原因为列管式冷却器铜管失效泄漏，冷却水通过冷却器进入油箱。油液中含有水分将降低TRT机组传动箱部件寿命，导致设备不能正常运行，影响TRT生产发电。

3.3主机油泵管路泄漏

TRT机组主轴转速高，且存在振动。主机油泵与机组主轴联接，管路在高频振动下长期运行，多次出现法兰处漏油事故隐患。为了保证TRT主机正常运行，投产生产初期将主机油泵与机组主轴断开，主机油泵一直未投入使用。

4　改进措施及实践

4.1润滑点法兰处增加节流孔板以提高总供油管压力

4.2冷却器改造

通过对经常失效的冷却器铜管多批采样，铜管材质为HSn70-1海军铜，腐蚀漏点表面有蓝绿色铜锈，出现点状“蚀坑”。现场检测冷却水中氯离子浓度约为200 mg/L。根据有关文献数据，对于HSn70-1B铜材，当循环水中氯离子浓度大于170 mg/L时，铜材均匀腐蚀速度有所上升，当循环水中氯离子浓度大于250 mg/L时，均匀腐蚀速度有所下降而局部腐蚀速度大大上升。经分析认为，该润滑油站冷却器铜管应为铜管脱锌腐蚀点蚀。因铜管中锌比铜活泼，在黄铜的局部表面上由于锌的溶解而形成蚀孔，蚀孔有时被腐蚀产物所覆盖。黄铜发生栓状腐蚀时其腐蚀产物是脆性、多孔的残渣，可以保留在原处，也可能被水冲走而导致穿孔。为了降低冷却器铜管腐蚀程度，应降低冷却水中氯离子浓度，可选用耐腐蚀能力更强的铜管，还应采取铜管镀膜，胶球清洗等工艺，延长铜管寿命。因此，现场TRT润滑站冷却器将原HSn70-1海军铜材质改为耐腐性能更佳的BFe30-1-1白铜管，并要求冷却器供应商对冷却器出厂前进行FeSO4成膜处理。

冷却器上线使用后定期清理冷却器水室，减少悬浮物沉积对铜管的侵蚀。另外，现场对冷却器回路进行如下改造，在冷却器前、后各增加阀门和阀门，在并联安装管路上设置常闭阀门，如图4冷却器回路改造原理图所示。因TRT机组环境通风良好，当秋冬季机组润滑油温度低时，可打开阀门，关闭冷却器前后阀门，可减少冷却器铜管破裂失效进水对润滑油站的影响。此外，对冷却器进行维护保养时，将其进出口冷却水关闭，冷却器内的水排尽。

图4　冷却器回路改造原理图

经上述改造和采取维护措施后，冷却器寿命大大提高，冷却器进水问题得到了解决。

4.3主机油泵管路改进

针对TRT机组主轴高频振动，现场在主油泵前后增加了挠性接头和法兰软管，减少振动对管路法兰接头的疲劳损坏，如图5所示。改造后主机油泵投入运行正常，管路接头处密封可靠，达到了原设备设计要求。

图5　主机管路改造原理图

5　结束语

TRT机组的可靠运行直接影响高炉生产经济指标， TRT润滑油站作为机组的重要设备组成，运行维护尤为关键。针对出现的系统油压偏低，冷却器进水等问题进行的改造、改进实践措施，提高了润滑油站运行的可靠性，达到了设计要求。

[1]熊琼.HSn70-1B铜管腐蚀原因分析及防护措施[J]，全面腐蚀控制，2013，(3): 30—33.

[2]夏明珠.不同水质工况下电厂铜管的腐蚀[J]，工业水处理，2006，(1)：46—48.

2016-05-20

陈龙(1964—)，男，工程师。E-mail:401506003@qq.com

TK414.1