熱力發(fā)電廠磨煤機軸頸磨損修復(fù)工藝
高軍權(quán) 周 澤
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(jìn)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。
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670 t／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DTM 320／580筒型磨煤機，滾筒轉(zhuǎn)速18．51 r／min，設(shè)計制粉出力38．1 t／h，熱風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)體積流量7．62 m3／s；磨煤機進(jìn)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16 808 kJ／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?fù)p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?fù)p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(jìn)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1 700 mm×480 mm，表面面積90％有0．01～2．5 mm深的裂紋、龜裂、溝槽、凹坑，且分布較密集。軸頸最大圓度1．15，最大傾斜度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ВS瓦脫胎。
1．4 磨煤機軸頸技術(shù)要求
軸頸最大圓度小于0．20 mm，面線垂直度小于0．10 mm，表面粗糙度軸頸直徑φ1700－0．17－0．37 mm，軸承膨脹間隙為16～23 mm，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(jì)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(fù)荷運行，造成較大的經(jīng)濟(jì)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(jìn)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0．50 mm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2．5 mm；
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2．5～3．0 mm；
d）采用磨削堆焊層，并拋光軸頸表面，使軸頸表面尺寸達(dá)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
磨削裝置各部分組成見圖1，其裝配介紹如下：
a）芯軸、法蘭。芯軸通過基架與軸頸連成一體。基架的外環(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0．05 mm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0～0．02 mm。
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0．02 mm。
該裝置理論偏差值0．05 mm，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)245 MPa以上，且堆焊層層與基體的結(jié)合強度也在147 MPa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9．8 MPa，所以堆焊層約有0．02～0．08 mm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0．60～1．0 mm，最后用鎳鉻基合金堆焊軸頸，堆焊層厚度為2．5 mm。
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φ1700-0.20-0.30 mm，軸頸最大圓度為0．15 mm，傾斜度0．12 mm，面線垂直度0．08 mm，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(jì)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(jì)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。
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