郭伟
( 河钢集团邯钢公司邯宝公司能源中心，河北邯郸056015)
摘要: 针对高炉煤气余压发电机组( TRT) 推力瓦温高的问题，介绍了TRT 推力瓦的结构和工作原理，从推力瓦块表面修复、循环润滑油系统改进、推力轴承和机组轴封安装等方面进行处理，降低温度后提高了发电量。
关键词: TRT; 推力瓦; 温度; 处理方法
0 引言
高炉煤气余压发电机组，简称“TRT”，设置在高炉之后。高炉荒煤气经过重力除尘、湿法或干法除尘之后，利用高压( 高温) 净煤气的能量，驱动发电机发电，将高压( 高温) 净煤气降压( 降温) 后送入低压煤气管网。
TRT 推力轴瓦设置在透平机轴系，其作用是保护轴系的轴位移在设计范围内，在止推瓦上有2 套联锁重故障点，一个是轴位移，一个是瓦温，当瓦温过高或者位移过大( 超过停机值) 时，机组就会执行紧急停机程序。一般来讲，机组报警停机都是因正向位移或者正推瓦温异常，反向位移及反推瓦温可以忽略，原因是发电机组高压煤气正向力作用远大于其反向力作用。以邯钢西区2 套TRT 推力瓦温度高实例，介绍处理措施。
1 TRT 推力瓦的结构与工作原理
TRT 推力轴瓦机械结构包括轴承体座、轴承体、推力盘、正反推瓦块、温度位移探头、调整垫片、油挡等组成( 见图1) 。
TRT 机组运行过程中，设置在轴系推力盘的作用力施加在正向推力瓦块上，推力盘与推力瓦摩擦产生的热量，由机组润滑油循环带走; 在机组额定运行状态下，推力瓦温应在设计范围内，不应达到报警值( ≤105 ℃) 和停机值( ≤115 ℃) 。如果机组前压尚未达到额定190 kPa 时( 假设进气煤气压力为190kPa) ，推力瓦温就会报警甚至停机，机组不能正常发电，影响效益。需系统处理推力瓦使温度降下来，以使机组能正常发电。
2 推力瓦温度高的处理措施
2． 1 推力瓦块表面修复
检查推力瓦块与推力盘接触面的情况，判断是否存在高点。如果存在则需表面刮研处理，实际检修操作中，除了要涂抹红丹粉检查外，还要逐一测量每块瓦块的高度及表面平整度，检查推力盘的表面是否平整; 在瓦块的进油方向上刮研出油囊或者油斜，在瓦块表面开出泄油线，便于润滑油在瓦块表面的循环，如图2 所示。
2． 2 推力轴承的安装
( 1) 推力轴承体是镶嵌在透平机轴承箱体内部的，在安装推力轴承体过程中，要注意轴承体与轴承箱的配合。当轴承箱盖紧固定好之后，不平稳的配合就会传导扭曲力至推力瓦块，导致每个瓦块受力不均匀，出现接触面积变小，导致瓦温高。
( 2) 每块瓦块都有一定的自由度，轴承平放于地下，用手按压每块瓦块时都要有“此起彼伏”的感觉。如果有个别瓦块“僵化”是不正常的，“僵化”的瓦块会对推力盘产生局部硬摩擦造成瓦温高。为了杜绝此现象，就要“细致入微”地检查每个瓦块、瓦枕、穿销、测温探头弹簧等部位，保证瓦块的“此起彼伏”。
( 3) 推力间隙设计为0． 7 ～ 1 mm，安装时需要实测此间隙，调整推力轴承垫片可以调整此间隙值，不能使间隙过小。一般来讲，应将间隙控制在设计值的上限以内。
2． 3 循环润滑油系统改进
首先，对润滑油供油体系进行测算，在允许的条件下，对推力轴承润滑油进油孔及回油孔进行扩孔，增加冷却润滑油的循环量; 其次，对推力轴承自身的油挡与轴端间隙进行修整，增加润滑油循环量。
2． 4 机组轴系排污及氮封改造
分析TRT 轴系的相关辅助结构，发现有很多减小推力瓦温办法( 见图3) ，有封煤气的气封结构，气封外还有强制氮气管道防止煤气泄露，两侧气封设有排污阀，有推力盘和推力瓦。煤气的压力是右高压、左低压，要想减小推力瓦温，必须减小轴系转子推力方向上的力，或者施加反推力方向的力，也就是设法减小转子从右向左的力，或者增加从左向右的力。
( 1) 氮气密封有粗密封和细密封两种，细密封作用在碳环上，粗密封作用在梳齿，一般细密封就能够将煤气封住，这样仅打开两侧细密封即可。在此基础上，打开低压气封的氮气粗密封，氮气的压力作用于梳齿上，这就相当于在出口侧增加了一个从左向右的力，此操作能将推力瓦温降低近10 ℃。
( 2) 密封下方有排污阀，日常操作是定期打开2个排污阀，排放密封中的脏物，然后关闭排污阀。利用2 个排污阀对高压气封进行排污，把高压排污管道接引至低压煤气管网，排污阀常开，这就相当于将进入高压侧梳齿中的煤气压力泄压到低压煤气管网，即减小了图3 中从右向左的力。
( 3) 在低压侧接引氮气至低压排污管道，常开排污阀，氮气的压力从排污管进入作用于梳齿，相当于增加了一个从左向右的力。排污阀的改造，可以将瓦温降低接近5 ℃。
2． 5 机组轴封的安装
机组在检修安装时，动静轴封安装要把握细节，动静密封的设计间隙为0． 15 ～ 0． 35 mm。安装间隙过小可能会造成动静密封顶触而发生机组振动的情况，为了避免引起机组振动，一般将间隙调整到上限，这样就造成氮封和排污改造的效果减弱，而且也会造成煤气难以密封、氮气消耗量增加、运营成本增加。基于此，要求检修或安装将密封间隙调整到下限0． 15 mm。
3 效果及效益分析
经过上述改进，从工艺运行角度分析效果和效益，TRT 额定前压为190 kPa，在湿法除尘工艺中，“TRT 机前压力”是影响TRT 效益最关键的因素。在其他条件不变的条件下，“前压”越高，发电量越高，效益越好; 反之，发电量和效益越低。实际运行中，改进前当TRT 前压为150 kPa 时，推力瓦温达报警值105 ℃; 当TＲT 前压为160 kPa 时，推力瓦温接近停机值115 ℃。此时TＲT 前压如果再升高，就会造成机组重故障停机，甚至“烧瓦”事故。改进后，TRT 前压提高到190 kPa，推力瓦温为90 ℃，运行安全可靠。
从发电量角度看，当前压为150 kPa 时，TＲT 瞬时发电量为8 000 kW·h，当前压为160 kPa 时，TＲT 瞬时发电量为9 000 kW·h; 当前压为190 kPa时，TＲT 瞬时发电量为12 000 kW·h。
经过计算，每小时发电量的增加量= 12 000 －9 000 = 3 000( kW·h) ，按每度电价0． 5 元计算，每小时增加发电效益为: 3 000 × 0． 5 = 1 500( 元)改进后，每小时增加氮气消耗为200 m3，氮气价格按0． 12 元/m3 计算，氮气消耗增加成本为:0． 12 × 200 = 24( 元)
每小时新增效益为: 1 500 － 24 = 1 476( 元)全年按照TＲT 作业率90% 计算，单套TＲT 增加发电效益为: 1 476 元× 24 h × 365 天× 90% =11 636 784元≈1 163． 6 万元
综上所述，改进后的经济效益非常可观，并且机组运行安全稳定，高炉出现较大气流时机组也正常工作。
4 结语
高炉煤气余压发电( TRT) 止推瓦温度高和多种因素有关，有设计、安装、检修、运行等因素，在机组安装、检修、运行等方面改进后，降低了推力瓦温度，单套TRT 机组增加的发电效益非常可观，并且机组运行安全稳定。