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熱力發(fā)電廠磨煤機軸頸磨損修復(fù)工藝

2012-07-13

作者:高軍權(quán) 周 澤
(蘭州瑞邁克電力科技有限公司)  

  摘 要:發(fā)電廠磨煤機軸頸運行環(huán)境惡劣,極易磨損,采用一般方法修復(fù)效果都不理想,通過應(yīng)用刷鍍、冷焊、堆焊等先進修復(fù)技術(shù)的綜合修復(fù),修復(fù)加強化,極大的延長了軸頸的使用壽命?! ?br />   關(guān)鍵詞:熱力發(fā)電廠 ;磨煤機 ;軸頸磨損 ;強化;修復(fù)
  某發(fā)電廠9號爐是由哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的超高壓中間再熱單汽包自然循環(huán)固態(tài)排渣爐,額定蒸發(fā)量670t/h;配置4套鋼球磨煤機,中間儲倉熱風(fēng)送粉制粉系統(tǒng)。磨煤機是沈陽重型機械廠生產(chǎn)的DTM320/580筒型磨煤機,滾筒轉(zhuǎn)速18.51r/min,設(shè)計制粉出力38.1 t/h,熱風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)體積流量7.62m3/s;磨煤機進口熱風(fēng)溫度360~390℃,出口熱風(fēng)溫度80~100℃;設(shè)計煤種為煤礦無煙煤,低位發(fā)熱量是16808kJ/kg,可磨系數(shù)是1.45。去年7號爐甲磨煤機出口軸承發(fā)生嚴(yán)重?zé)呤鹿剩苯訉?dǎo)致出口軸頸出現(xiàn)大面積裂紋、溝槽、凹坑,嚴(yán)重影響該磨的正常安全運行。
  1 軸頸裂紋產(chǎn)生原因
  1.1磨煤機軸頸嚴(yán)重損傷前的情況
  某熱電廠7號爐甲磨煤機在投入運行初期,曾由于設(shè)備的安裝質(zhì)量,運行中風(fēng)溫調(diào)節(jié)不適及給煤機故障較多,軸頸剛性不足等原因,軸承多次嚴(yán)重?zé)g。軸頸表面被軸承瓦胎拉傷、刮傷、灼蝕,造成磨煤機出口軸頸表面局部出現(xiàn)龜裂、裂紋。
  1.2磨煤機出口軸頸嚴(yán)重損傷的原因
  去年某熱電廠7號爐甲磨煤機出口軸承在斷油情況下運行且長時間未被發(fā)現(xiàn),引起軸承冒煙;此外運行人員發(fā)現(xiàn)故障后立刻開油閥,使軸頸表面驟冷,迅速導(dǎo)致大火,造成出口軸頸表面被軸承瓦胎嚴(yán)重拉傷、灼傷,進而使出口軸頸表面出現(xiàn)大面積裂紋、較深的溝槽、凹坑以及軸頸變形,嚴(yán)重影響磨煤機的正常安全運行。
  1.3磨煤機出口軸頸損傷情況
  磨煤機出口軸頸1700mm×480mm,表面面積90%有0.01~2.5mm深的裂紋、龜裂、溝槽、凹坑,且分布較密集。軸頸Z大圓度1.15,Z大傾斜度0.65mm,軸頸表面粗糙度25μm,面線垂直度為0.45mm。出口軸承嚴(yán)重?zé)龤?,軸瓦脫胎。
  1.4磨煤機軸頸技術(shù)要求
  軸頸Z大圓度小于0.20mm,面線垂直度小于0.10mm,表面粗糙度軸頸直徑φ1700-0.17-0.37mm,軸承膨脹間隙為16~23mm,很顯然損傷后的軸頸不能滿足技術(shù)要求。
  2 軸頸強化修復(fù)的經(jīng)濟性分析
  因磨煤機出口軸頸嚴(yán)重拉傷,且有較深的溝槽、凹坑,軸頸圓度、傾斜度均不能滿足技術(shù)要求,按標(biāo)準(zhǔn)要求此磨煤機須報廢更新。但考慮到更換一臺新磨煤機或出口軸頸端蓋費用高,需人民幣120萬元以上,且更換周期較長,影響機組滿負荷運行,造成較大的經(jīng)濟損失,此外技術(shù)難度也較高。而強化修復(fù)此磨出口軸頸的材料、人工費用則較低,合計約人民幣15萬元。經(jīng)以上比較,決定對該磨出口軸頸進行強化修復(fù)。
  3 修復(fù)出口軸頸的方案
  3.1基本設(shè)計
  由于出口軸頸有些部位裂紋、溝槽、凹坑超過0.50mm且圓度和傾斜度均較大,決定采取以下強化修復(fù)措施:
  a)磨削表面疲勞層約2.5mm;
  b)活化軸頸表面;
  c)無應(yīng)力堆焊硬度為HRC25~HRC45的鎳鉻合金,厚度為2.5~3.0mm;
  d)采用磨削堆焊層,并拋光軸頸表面,使軸頸表面尺寸達到精度要求,符合各項技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
  3.2軸頸大外圓旋轉(zhuǎn)磨削裝置
  a)芯軸、法蘭。芯軸通過基架與軸頸連成一體?;艿耐猸h(huán)法蘭與軸頸剛性連接,基架的內(nèi)環(huán)螺栓固定空芯軸,通過調(diào)節(jié)徑 向布置的螺栓,調(diào)整芯軸與軸頸的同心度,偏差在0.05mm之內(nèi)。
  b)懸臂端及尾端磨具。懸臂端通過螺紋與芯軸聯(lián)接;臂套可以在芯軸上徑向固定轉(zhuǎn)動和軸向滑動;懸臂端由縱橫組合的導(dǎo)軌及滑塊組成,滑塊上安裝有磨具,滑塊間隙為0~0.02mm。
  c)配重部分在懸臂的對稱部任一端,經(jīng)配重平衡后,有消除懸臂重力差的作用。
  d)懸臂制成箱型結(jié)構(gòu),可使彈性變形減至0.02mm。
  該裝置理論偏差值0.05mm,完全滿足圓度小于0.15 mm的要求。磨削時須冷卻軸頸,降低軸頸表面的溫度。
  3.3刷鍍工藝
  用割槍火焰活化磨出口軸頸表面,直到軸頸表面油全部滲出,接著用汽油和丙酮清理軸頸表面,然后再用電凈液活化軸頸表面。
  3.4無應(yīng)力堆焊工藝
  3.4.1堆焊材料的選擇
  堆焊軸頸表面選用鎳鉻基合金材料,因為該材料抗拉強度數(shù)245MPa以上,且堆焊層層與基體的結(jié)合強度也在147MPa以上,鎳鉻合金硬度HRC25~HRC45,而球磨機運轉(zhuǎn)時軸承與軸頸表面的相對壓力約為9.8MPa,所以堆焊層約有0.02~0.08mm的間隙,還能儲存潤滑油。
  3.4.2無應(yīng)力堆焊
  首先用噴砂活化軸頸工作面,接著用鎳基合金堆焊軸頸表面底層,厚度約為0.60~1.0mm,Z后用鎳鉻基合金堆焊軸頸,堆焊層厚度為2.5mm。
  3.5磨削工藝符合尺寸、精度要求
  用磨光機砂輪粗磨外圓至一定尺寸,再用金鋼石砂輪精磨至要求尺寸數(shù)據(jù),并修磨兩面軸肩圓弧交接部位,拋光軸頸表面。
  4 實踐效果
  軸頸表面經(jīng)強化修復(fù)后,軸頸直徑φ1700-0.20-0.30mm,軸頸Z大圓度為0.15mm,傾斜度0.12mm,面線垂直度0.08mm,表面粗糙度為1.60μm。
  甲磨出口軸頸經(jīng)過此次強化修復(fù)之后,在近年運行中一直很穩(wěn)定,無出現(xiàn)異常情況,設(shè)備健康水平有了很大的提高,機組的正常安全運行有了保證,經(jīng)濟運行也有了保障。
  5 結(jié)論
  某熱力發(fā)電廠7號爐甲磨煤機出口軸頸無應(yīng)力堆焊技術(shù)運用成功,為電廠及時解決了生產(chǎn)中遇到的問題,減少了停產(chǎn)損失,取得了良好的綜合經(jīng)濟效益,同時也為以后處理軸和軸頸類似問題提供了參考和借鑒之處。