TRT承缸内壁与转子配合超差车削加工处理

摘 要：日照钢铁集团公司拥有16台高炉煤气余压透平发电装置设备（简称TRT）。TRT设备长期遭受高炉煤气腐蚀与煤气中的粉尘冲刷，导致叶片厚度及宽度磨损较快，磨损量越大煤气中携带的能量转化为电量时转化率越低。为保证发电量，TRT需每两年中修配套更换转子和承缸一次。转子动叶片和承缸内壁配合间隙存在小于1.5mm情况时维修人员多采用磨光机打磨承缸内壁，长时间打磨作业增加劳动强度、延长检修工期并减少了发电量。

关键词：TRT；承缸；车削加工

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.028

1 TRT设备介绍

高炉煤气余压透装平发电装置（Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit）简称TRT，由承缸钉子、转子、轴承、底座组成。工作原理为利用高炉冶炼副产物煤气经过高炉重力除尘器、布袋除尘器洗涤除尘将过滤后的高炉煤气送往TRT发电装置，将高炉煤气压力能和热能通过透平膨胀机做功，将其转化为机械能，再将机械能通过励磁发电机转化为电能。

TRT设备投用具有能量回收、控制炉顶顶压和降低噪音三个方面的重要意义。首先，能量回收利用：高炉副产物煤气通过洗涤和除尘，再经过减压阀组，将170KPa左右的压力减弱到合适水平送至其它需煤气加热的生产设备，这个过程使高炉煤气余压白白消耗掉。通过TRT机组，可以将煤气余压转换成电能，然后再送至其它用电设备或最终用户，把原本没有用的余压转换成了电能，可以获得一定的经济效益。其次，更好的控制高炉顶压：一般来说，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，这样可以带来更稳定的高炉顶压，而稳定的顶压可以使高炉更加易于控制，对产量有着积极的作用。第三， 降低噪音：由于减压阀组全部关闭，煤气由透平通过，噪音和振动以作功的形式转化为电能，因此可以有效的减低减压阀组的噪音。

2 TRT转子动叶片与承缸内壁配合间隙为什么会超差

为使煤气能量转化率达到最高水平，安装转子与承缸时要求承缸内壁与转子动叶配合、承缸静叶与转鼓配合安装时必须满足1.5mm-2.2mm要求。虽然同一生产厂家且同一型号的TRT设备各部件理论上具有互换性，但因库存成本问题公司一般不存放专用配套备件，中修时各下线备件修复后存放于计划中修的TRT处；其次，生产实际中每台TRT运行工况不同、设备受煤气腐蚀程度不同等因素导致修复后的承缸与转子安装时配合间隙数据不一致，安装后的下侧承缸与壳体水平位置存在偏差，转子与轴瓦之间的数据为固定的一层油膜数据，所以会出现超差；第三，TRT转子与承缸修复由第三方厂家修复，修复时根据图纸和技术协议要求但未结合现场实际情况修复，修复后数据与实际存在偏差较大。以上多方面原因导致修复后的承缸与转子现场安装后配合尺寸超差，配合间隙小于安装标准的1.5mm-2.2mm，给后期检修工作带来被动。

3 配合间隙超差一般处理方式

TRT转子动叶片与承缸内壁配合间隙数据小于1.5mm时通常采用人工打磨承缸内壁和靜叶片的方式处理，因为转子上的动叶片和转子经过了动平衡试验不能对其打磨，以免破坏动平衡影响转子的平稳运转。打磨承缸内壁时两人抱用手持式磨光机对配合超差承缸内部和静叶片打磨处理。TRT承缸为不锈钢材质，硬度大，打磨较为费时费力且打磨的表面粗糙度大。配合间隙在1.0mm-1.5mm区间内时，打磨时长一般为6小时；配合间隙在0.5mm-1.0mm区间内时，打磨时长一般为12小时；配合间隙小于0.5mm时打磨时长为24小时。

4 配合间隙超差改进处理方式

采用回装直径2米的立式车床车削承缸内壁。

内壁可车削的原因分析：第一，承缸具有规则的形状，外圈为圆形规则桶体，定位中心与车床基准中心能够一致；其次，需车削部分规则，虽然承缸内壁具有一定的坡度，但是内壁坡度规则，夹紧后按照比例车削即可。

具体实施步骤为：（1）将承缸一级、二级静叶全部拆除，拆除后刀具车削时无障碍；（2）定车削位置、车削量，标记转子动叶片与承缸内壁配合位置并在此范围内向两侧各增加10mm车削宽度，将上下承缸连接紧固后装夹在车床上，根据需车削的量和宽度进行车削作业。

5 有形效益与无形效益

有形效益：方式改进后每次节约维修费用53200元，年节约费用212800元。

（1）节约人工工时。用手持式磨光机打磨处理耗费大量人力，平均打磨完成需用时12小时，共计消耗96工时（12小时*8人，其他人无法进行下一工序）。车削加工2小时完成，节约检修时长8小时，每次设备检修节约80工时（10小时*8人），节约工时费用40元/小时*80小时=3200元。

（2）增加发电量。TRT检修工期提前投入发电10小时，TRT发电机组平均每小时发电5000KW，每千万时按1元计算，共节约费用：5000KW×10h*1元/KWh=50000元。

无形效益：车削承缸不仅提高了工作效率、节省了检修费用，而且使整个作业过程降低作业人员的劳动强度与；其次提高检修质量和装配精度，车削作业保障加工面的光洁度，降低设备故障率。

作者简介：高晨晨（1988-），男，山东临沂人，本科，助理工程师，研究方向：冶金机械维修。