焦化离心式煤气鼓风机长周期点检案例

刘大为

（宝山钢铁股份有限公司炼铁厂设备管理室，上海 201900）

0 引言

煤气鼓风机是焦化厂的关键设备，在焦炉与生产之间起到承上启下的纽带作用，一旦发生故障将会造成后续工序的停工，甚至是焦炉的荒煤气放散，酿成严重的环保事故。因此，煤气鼓风机的机电仪日常点检管理，特别是其长周期点检管理是设备管理工作者的重要工作之一。通常在钢铁冶炼的过程中，焦炉产生的荒煤气自身压力较低，不能满足后续煤气净化工艺（如中冷除萘、脱硫、无水氨、轻油吸收、硫酸、溶剂、蒸氨及废水处理等）的处理要求，这就需要设置煤气鼓风机。一是抽吸焦炉产生的荒煤气，防止放散污染环境；二是可对荒煤气进行适当的增压，以满足后续净化工艺的处理要求。针对宝钢股份炼铁厂煤精四期煤气鼓风机的长周期点检过程，就机械方面的长周期点检内容等进行必要的梳理与总结，为今后煤气鼓风机长周期管理及类似的设备管理，提供参考。

1 煤气鼓风机概况

1.1 煤气鼓风机主要结构

煤气鼓风机主要由机壳、转子组件、密封组件、轴承、润滑装置以及其他辅助零部件等部分组成。

（1）转子组件。它是鼓风机的主要部件，由叶轮、主轴密封套、联轴器等部件组成。其中叶轮是鼓风机中最主要的部件，全部零件均由优质钢制成。叶轮是由轮盘、轮盖和叶片焊接而成。主要作用是使通过叶轮后的气体压力增大和速度提高。

（2）主轴。主轴上安装所有旋转的零部件，作用是支撑所有旋转件并传递扭矩。

（3）密封组件。为防止鼓风机在运行时煤气泄漏，以及润滑油泄漏及灰尘、水分等进入轴承。

（4）轴承。轴承是保证转子能平稳旋转的部件，并随转子产生径向和轴向推力。

1.2 煤气鼓风机工作原理

在主轴上装有2个离心式叶轮，当转子由原动机拖动旋转时，旋转的叶片给煤气以作用力，并推动煤气流动，然后煤气经过叶轮出口处的扩压器扩压（即将煤气的一部分速度能转化为压力能）。煤气经两级叶轮增压，最后由蜗壳汇集经排气室流出，将具有一定压力的煤气输送到下游装置中去。

1.3 工艺及设备概述

（1）焦炉煤气自焦炉上升管逸出，在焦炉顶部桥管用循环氨水将荒煤气喷洒冷却。煤气中冷凝下来的焦油和氨水混合液与煤气经集气管进入吸气总管，到气液分离器后煤气与液体（氨水、焦油、焦油渣）分离，煤气进入初冷器，液体流入焦油渣预分离器。

（2）煤气初冷采用间、直冷工艺，煤气先经横管间接冷却器，用循环水将煤气冷却到（35～45）℃，再经煤气直接冷却塔将煤气冷却到（22～28）℃，再经煤气捕雾器捕雾、电捕焦油器除焦油雾后进入煤气鼓风机，经鼓风机加压后送出，经煤气连通管送至净化装置。

（3）四期产线排送煤气处理量为80 000 m3/h（101.3 kPa，0℃，干基），共设置3台单缸单轴两级“全可控涡”三元流闭式离心式煤气鼓风机，正常工况下是开2备1。

（4）主机型号2D90C-A01，电机转速1493 r/min，主机转速4900 r/min，处理量45 000 m3/h。吸入方（机前）为负压，压出方（机后）为正压，鼓风机的机后压力与机前压力差为总压，工厂煤气鼓风机所具有的压头为21 kPa，对于不同的焦化厂，所需的煤气鼓风机的压头是不一样的，一般大型焦化厂选用的煤气鼓风机压头为30 kPa。

一般来说，焦化煤气鼓风机长周期点检检查周期设置为（3～5）年，具体周期视机型、工况、点检实绩、检修履历等情况而定，工厂四期煤气鼓风机长周期点检周期为5 a。长周期点检主要内容包括壳体清洗、迷宫密封检查、轴瓦检查、转子着色探伤及动平衡测试、仪表校验等。

2 长周期点检内容及方法

（1）联轴器同心度。在设备解体前后，对高低速侧联轴器进行校验，包括径向和端面，先检查高速侧，再检查低速侧联轴器同心度，并做好记录。

（2）随机仪表拆除及校验。本设备主机本体包括3个热电偶温度计，4个径向振动探头及1个轴向窜动探头，其中热电偶温度计应送往设备部精仪车间校验，其他仪表待设备回装后现场校验。

（3）转子与定子之间的间隙测定。拆壳体大盖并吊出，用斜尺检查转子与定子间隙，并做好记录。

（4）密封与转子之间的间隙测定。用塞尺检查密封与转子之间的间隙并做好记录。一般情况下，设备运转一定时间，因为壳体上会附着一部分污垢，测出的间隙不够准确，所以在回装时必须再测一次。

（5）检查轴承间隙，包括检查滑动轴承间隙和检查推力轴承间隙。

①检查滑动轴承间隙：将轴承盖打开清除垃圾，在轴中心上、轴瓦座两边缘处分别涂抹黄油，各放置3段铅丝（铅丝与轴平行）。铅丝直径是轴瓦间隙的6～10倍。然后将轴承盖恢复，紧固好螺栓。最后再打开轴承盖，取出所有铅丝（轻取轻放，防止铅丝变形），再用外径千分尺测出铅丝被压地方的厚度，算出平均顶间隙，即是该滑动轴承的间隙，并做好记录，看是否在允许值内，本设备轴承顶隙设计值（0.37～0.42）mm。

②检查推力轴承间隙：可用百分表和厚薄规测出。将百分表架在轴头面上，然后用撬棍找一处适当位置沿轴向撬动轴，即可从表中读出推力轴承间隙；或者用厚薄规找一处适当位置，用撬棍撬轴使其窜动，测出窜动前后的间隙差即为该推动轴承间隙，做好记录，看是否在允许值范围内，本设备推力轴承间隙设计值（0.25～0.3）mm。

（6）吊出转子：注意吊出时，转子一定要平，否则可能损坏轴承、叶轮或密宫。然后清洗转子、壳体和密宫，特别是轴和叶轮上附着的污垢，一定要清洗干净。

（7）转子清洗及探伤：将转子表面粘着物清洗干净，露出金属本色，清洗时切勿用硬质工具划伤转子表面。转子清洗后在现场进行着色探伤，重点检查叶轮，尤其是焊缝处是否有裂纹出现。本转子着色探伤发现二级叶轮叶片与轮盖焊接处有疑似裂纹缺陷，经专家、技术人员及厂家确认后，采取打磨方式修复。

（8）转子动平衡：转子按其工作特性可分为刚性转子和柔性转子。刚性转子工作转速在临界转速以下，振动随着转速的升高而增大。该机转子属刚性转子，鉴于工艺平衡法测试系统所受干扰小，平衡精度高，效率高。采用此法对转子进行动平衡，要求动平衡等级为G2.5。

（9）增速装置检查。检查轴承间隙、齿侧间隙及齿轮啮合的接触面积。轴承间隙同样使用压铅法，具体参照前面检查轴承间隙中的内容。齿侧间隙检查，将铅丝与两齿轮垂直放在中间，然后转动齿轮（转动与开机时转动方向一致），使其咬合，转一圈，然后取出铅丝，测出铅丝厚度，即为齿间隙，做好记录。

检查油路是否畅通，清洗好油箱内垃圾，需用白大绸或面粉等将箱体内清洗干净。如各间隙都在允许值内，即可回装。

（10）回装转子。严格按照有关技术标准，控制好各部位间隙尺寸和施工工序，做好记录。

（11）密封与转子之间的间隙回装测定。吊装转子就位，再次检测密封与转子之间的间隙（用塞尺测量），看是否在规定范围内。该机的密宫是两半式，分别装在上壳体和下壳体。

（12）回装推力轴承。注意推力轴承上的定位和方向，不能装反，注意间隙调整，应在（0.25～0.4）mm。然后装上滑动轴承，涂上密封胶，盖上轴承盖，紧固螺栓。

（13）大盖回装。吊装时注意保持大盖的水平，否则易损伤叶轮。

（14）联轴器同心度校验。高低速联轴器校验，先校高速再校低速。高速侧，面偏差＜0.08 mm，外围偏差＜0.08 mm；低速侧，面偏差＜0.15 mm，外围偏差＜0.15 mm。找正后旋紧接手螺栓，安装好防护罩壳。

（15）盘车。开油泵，检查油路是否畅通。开启盘车，一般来说，盘车2 h即可开机。

（16）开机。检测各部位振动是否正常，各部位温度是否正常。还要观察油压力差是否在正常范围内，否则需清洗油过滤器。

（17）验收方法及标准。试运转中各轴承部位不得有噪声，各轴承温度应＜75℃。本设备轴承温度＞67℃报警，＞75℃跳机；轴承径向振动＞65 μm 报警，＞75 μm 跳机；轴向位移＞±0.5 mm报警，＞±0.6 mm跳机；润滑油油压＜0.12 MPa报警，＜0.08 MPa跳机。

3 总结

（1）本次鼓风机长周期点检工作，在设备机电仪、工艺以及检修等方协同配合下，按照原计划节点，顺利完成。

（2）对每一工序的定量数据进行记录，为后续2台鼓风机的长周期点检提供技术数据支撑，便于横向、纵向比较，判断设备的发展变化趋势；对重点部位宏观形貌记录分析，判断设备的运行状态。

（3）对检查过程中出现的故障可疑点，及时与技术组沟通讨论，制定相应的解决措施，不留死角。

（4）本设备迷宫密封为塑料材料，运行一段时间后会有一定程度磨损，故间隙值稍微超出范围可正常使用，超出范围较大就需将转子吊出，更换密宫密封。厂家建议最好每次大修时将迷宫密封全套更换。本次未对迷宫密封进行更换，建议下次检修时将转子及油箱迷宫密封全部更换。

（5）自右侧轴瓦瓦背与瓦座有间隙，目前采用的是铜皮垫的方法，此做法不可取。建议尽快采购备件，进行更换。通常轴瓦瓦背与瓦座的配合要求为：轴瓦瓦背与瓦座之间不容许有间隙；如果轴瓦的外径过大，将轴瓦强制压入瓦窝内，会使轴瓦和外盖变形，应先机加工；如果轴瓦外径过小，当轴转动时轴瓦在瓦座内产生颤动，会对轴瓦有影响，对运行中的机器产生危害。

（6）在该设备检修前，对其他2台运行的鼓风机状态进行检查确认，消缺完全后方可停机检查；在检修期间，持续跟踪2台运行设备的工作状态，分析判断是否有异常发生。