48METALLURGICALPOWER冶金动力2017年第6期总第208期TRT机组稳定运行技术研究与应用刘坤（山东钢铁莱芜分公司能源动力厂，山东莱芜270014）【摘要】针对近几年来影响TRT机组运行稳定性的主要因素进行归类，分析故障的原因，从而制订出相应的解决措施，以保证TRT机组的安全运行。【关键词】TRT；故障；稳定运行；应用【中图分类号】TM617【文献标识码】B【文章编号】1006-6764(2017)06-0048-03ResearchandApplicationofStableOperationTechnologyofTRTUnit[Abstract]MajorfactorsaffectingstableoperationofTRTunitinrecentyearswereclassifiedandcausesoffailuresanalyzed,todrawupcountermeasuresforensuringsafeoper原ationoftheTRTunit.[Keywords]TRT;failure;stableoperation;application(TheEnergyPowerPlantofLaiwuSteelofShandongIronandSteelGroup,Laiwu,Shandong271104,China)LiuKun1背景TRT即高炉煤气余压透平发电装置，是利用高炉炉顶煤气的余压，把煤气导入透平中膨胀作功，使其通过透平转化为机械能，再通过发电机把机械能转化为电能。由于TRT在运转过程中不需要额外消耗燃料，以零成本发电，因此被广大冶金企业接受并推广应用，面对当前钢铁企业形势下滑，TRT机组在冶金企业降本增效中发挥越来越重要的作用，TRT机组创效离不开机组的稳定运行，因此如何保障机组高效稳定运行成为TRT机组控制和管理的关键。2故障分类结合燃气车间近几年TRT机组遇到的实际问题，将影响TRT机组运行稳定性的主要因素归纳为以下几点，见表1。表1影响TRT机组运行稳定性的因素序号123456故障类型转子、承缸故障顶压调节系统故障快切阀故障仪表故障电气故障油系统故障故障现象静叶轴套磨损转子叶片积盐、磨损，压力波动范围大或突然降为0顶压调节不稳定动作不稳定说明发电效率低静叶调节滞后，机组振动大，调节滞后顶压调节波动范围大，快切速度慢或无法快切误信号，UPS电源故障造成轴瓦缺油磨损高低压配电系统故障发电机、励磁系统故障、PLC跟踪丢失励磁控制系统故障等发电机定子绝缘老化、损坏，3采取措施3.1电液比例阀在静叶伺服控制系统的应用TRT机组静叶控制系统工作的稳定性是保障TRT顶压调控能力的重要因素之一，燃气车间5#、6#TRT静叶伺服控制系统采用电液伺服阀控制方式，由于电液伺服阀对动力油油质污染等级要求很高，按照NAS1638标准，必须达到6级及以下，而且对油质过滤要求在5滋m，而且电液伺服阀不具备锁位功能，经常会导致因为控制信号、位置传感器等信号丢失造成静叶全开故障，造成高炉顶压波动。为进一步解决该缺陷燃气车间对6#TRT静叶伺服控制系统进行改造，用电液比例阀代替电液伺服阀，同时增加一路电磁阀控制，电液比例阀对动力油油质污染等级要求按照NAS1638标准，在9级与10级之2017年第6期总第208期METALLURGICALPOWER冶金动力49间，而且电液比例阀具备锁位功能，即当比例阀出现故障时，静叶被锁定在故障点，以保证高炉顶压不出现大范围波动，通过对静叶伺服控制系统进行改造后，在顶压调控方面更加精准，顶压波动范围基本在依2kPa,通过改造有效的保障了高炉顶压。3.2陶瓷耐磨涂层在伺服作动器伸缩杆上的应用4燃气车间目前有6套TRT机组，其中1#至#叶，TRT以达到调控高炉顶压的目的。静压调节采用伺服作动器带动承缸来调节静因此伺服作动器故障率的高低将直接影响设备的稳定运行。以前的活塞杆采用镀铬工艺，使用周期大约在1~3个月之间，活塞杆由于受煤气等腐蚀极易产生麻点，从而导致伺服作动器漏油，进而造成机组被迫停机的故障，影响TRT机组的稳定运行。燃气车间技术人员通过对伺服作动器伸缩杆运行状况进行分析调研发现陶瓷材质具有耐高温、耐磨、防腐蚀特点，于是车间技术人员联系相关作动器专业维修厂家对作动器实施耐磨陶瓷喷涂，在原来镀铬工艺的基础上，对活塞杆喷涂厚度为0.2mm的陶瓷涂层。通过安装使用实验发现经过陶瓷耐磨涂层喷涂后的伺服作动器使用寿命大大提高，每年节约材料费用132万元，同时减少了因伺服作动器故障造成的停机，每年增效36万元。该耐磨涂层下步可以在转子叶片上进行推广和应用，以降低转子叶片的磨损和腐蚀。3.3发电机特护制度的实施和应用行，3导致定子线圈绝缘老化，2014年8月份，由于3#TRT导致绝缘击穿。机组长期过负荷运2015年相直阻不平衡，月份，在对2#TRT经检查发现发电机进行直阻测试时，B项绕组匝间断路。发发现三电机作为TRT机组的重要组成部分，其稳定性直接关系到整个机组。燃气车间对造成发电机绕组损坏的原因进行分析发现，主要是由于发电机内部绝缘老化造成，而造成内部绝缘老化的主要原因有机组长期过负荷、发电机定子铁心温度过高等因素造成。为尽量降低发电机故障率，燃气车间从两个方面来降低发电机故障率。维护保养，(1)利用定修机会对主要是对发电机转子进行抽芯，1#~6#TRT发电机进行全面对定子、转子表面及匝间内部杂物用绝缘清洗剂进行细致清洗，重新喷涂绝缘漆，并对定子、转子做相关交直流耐压实验、绝缘测量、直阻测试等，并对发电机劣化趋势进行分析建档，根据机组的劣化趋势来指导维护保养。通过维护保养发现发电机内部积灰严重，风道阻塞，严重的甚至有油污，通过维护保养，有效地遏制了发电机机组劣化趋势，保障了设备稳定运行。气冷却方式为内部循环方式，即空气从两侧风道流(2)改变发电机空气冷却循环方式，原发电机空向向上，通过定子、转子间隙带出热量后，热风从中间向下，流经空气冷却器，冷却后再从两边风道向上进入发电机内部，不断循环，但该中方式由于热量散失少，换热效果差，导致线圈温度越来越高，从而造成发电机绝缘降低。未解决这一问题，燃气车间经过多方验证，改变发电机空气冷却方式由内循环改为外循环方式，通过增加机组排风口加强空气循环效果，即在发电机空冷器上部开一排风口，增加发电机进风及排风量，从而起到冷却效果，目前通过增加排风口发电机定子铁心温度平均降低10益左右，改造效果明显。3.4顶压调控系统故障原因及分析近年来，燃气车间5#、6#不稳现象，主要表现在静叶卡死、TRT经常出现顶压调控调节滞后、不动作等情况，造成上述现象的原因主要是伺服控制系统或机械传动部位出现问题造成。(1)伺服控制系统故障主要表现在电液伺服阀或比伺服控制系统故障例阀卡涩、伺服控制器故障、PLC静叶控制PID调节参数紊乱等造成，燃气车间针对上述问题主要从加强油品化验监督，周期性更换动力油一、二次过滤器、加强与自动化部沟通，定期对伺服作动器及PID调节参数进行校正。(2)机械传动部位故障主要表现在伺服马达不同机械传动部位故障步，严重时造成伺服马达连接杆断裂、连接螺栓脱落、定位销切断等现象。燃气车间针对上述问题认真分析故障原因，查找故障源头。经过检查发现透平机承缸静叶轴套由于受煤气酸性腐蚀及低温影响内部卡涩，造成两侧伺服马达受力不均匀，经过现场测试，伺服马达在行走到50%时，两侧行程相差4mm,偏差范围过大，导致调节缸变形，由于受力不均匀，造成调节缸与手枪板连接螺栓松动，造成静叶调节滞后。为解决这一问题，燃气车间立即对TRT静叶轴套进行更换，并对调节缸与手枪板连接螺栓进行防松动加固，进而降低因连接螺栓松动造成定位销切断和伺服马达连接杆断裂事情的发生，从而保障顶压调控的稳定性。3.5发电机后轴承座油档防渗油改进动密封圈，6#TRT分上下两半，发电机轴承座油档采用聚酰亚胺树脂浮利用密封齿防止轴承润滑油50METALLURGICALPOWER冶金动力2017年第6期总第208期沿着大轴流到轴承座外面，由于油档固定在轴承箱体上并与轴承同心，可调整量较小，一般要求浮动密封圈与大轴之间间隙在0.2mm之间。当TRT正常运行时，大轴与轴瓦之间形成一定厚度的油膜将大轴托起，通过检修揭盖检查发现浮动密封圈与大轴接触的位置形成低凹不平的磨痕，造成浮动密封圈与大轴之间间隙变大，从而造成润滑油沿着大轴流到轴承座外面，严重时甚至流到发电机、励磁机内部，带来重大安全隐患。为解决这一缺陷，车间通过对造成6#TRT后轴承座油档渗油原因检查发现由于浮动密封圈与大轴接触的位置形成低凹不平的磨痕，造成浮动密封圈与大轴之间间隙变大，从而造成润滑油沿着大轴流到轴承座外面。如想彻底有效处理该缺陷，只有把发电机大轴进行重新喷涂，修复表面凹痕，但这样对工期及发电量影响较大，燃气车间技术人员采取对油档密封圈位置进行移位处理，由于浮动密封圈与大轴接触的位置形成低凹不平的磨痕，通过对3#轴承座与励磁机及发电机间隙进行测量发现，可以将油档槽进行外延，以避开浮动密封圈与大轴接触的凹痕位置。具体做法如下：在原油档槽的基础上整体向外延伸30mm,以确保浮动密封圈与大轴接触面避开先前的凹痕位置，同时在浮动密封圈内侧增加锯齿式迷宫密封，利用两道密封来消除后轴承座渗油，改进后经过一个月的运行观察，发电机后轴承座油档无渗油现象，轴承座端面干净无油污，改造效果良好。通过改造有效的避免了因油档渗油，造成油渍浸入励磁机及发电机，从而造成设备着火等重大事故的发生。3.6直流屏维护保养及UPS逆变电源柜的应用直流屏及UPS电源作为TRT机组的后勤保障，主要作为当高低压系统停电时，能够作为备用电源，保障机组正常停机及阀门操作，对TRT机组的安全稳定运行起到至关重要的作用。2014年4月，燃气车间5#TRT机组因UPS电源故障导致机组因PLC瘫痪，造成润滑油泵停止，无法保障机组轴瓦供油而造成轴瓦及机组损坏的重大事故。现TRT机组配备的UPS电源容量偏小，而且故障率较高，对机组运行存在极大隐患，为更好的保障机组稳定运行，燃气车间将UPS电源改为UPS逆变电源柜，由直流屏蓄电池作为一路供电，该UPS逆变电源柜采用3路供电，采取一用两备的运行模式，有效的保障了机组的稳定运行。同时车间利用蓄电池放电仪对1#~6#TRT直流屏蓄电池续航能力进行检测，通过检测发现由于发现及时，车3#TRT及6#TRT蓄电池馈电严重，间及时进行更换，避免了因大停电，蓄电池故障造成机组损坏重大事故的发生。4下步努力方向下步将针对TRT机组能耗及效率提升方面进行研究和改进，以提高TRT发电量，为企业降本增效做出更大的贡献。收稿日期：2017-03-31作者简介：刘坤（1986-），男，毕业于华南热带农业大学电气工程及其自动化专业，工程师，现从事燃气车间设备管理技术工作。简讯4月我国出口钢材649万吨同比大幅下降我国钢材出口649万吨，较上月减少107万吨，同比下降28.5%；2017年4月，1-4月我国钢材累计出口同比下降25.8%。2721万吨，我国钢材进口108万吨，较上月减少22万吨，同比下降1.8%；2017年4月，1-4月我国钢材累计进口同比增长7.8%。456万吨，我国铁矿砂及其精矿进口8223万吨，较上月减少1333万吨，同比下降2.0%；2017年4月，1-4月我国铁矿砂及其精矿累计进口35309万吨，同比增长8.6%。我国出口焦炭74万吨，较上月增加34万吨，同比增长7.2%；2017年4月，1-4月累计出口焦炭275万吨，同比下降19.8%。（来源：中国钢铁新闻网）