旋转雾化器国产化及维修技术1

1、旋转雾化器的维修技术及部件的国产化深圳南山垃圾发电厂 朱 勇 孔 华 林青山 汪小青 李海东摘要：本文详细阐述了比利时西格斯公司雾化器工作原理，通过图例较生动的表述了解体及回装过程，并对故障诊断及检修要点做了详细介绍，在各部件的国产中材料的选择及实际应用效果进行详细对比。在同类型雾化器的检修及维护中具有较高的参考意义。关键词：旋转雾化器，国产化，检修过程及要点。一、 概况在垃圾焚烧发电厂烟气处理的过程中，脱酸装置的核心为雾化石灰浆液的旋转雾化器，目前国内采用的雾化器有电机与雾化盘分体安装的类型和电机与雾化盘一体安装的类型，大都为进口产品。我厂采用的为比利时西格斯公司的一体式旋转雾化器，总购置数

2、量三台，两用一备。设备铭牌如下： 旋转雾化器的作用是将进入脱酸塔的石灰浆液雾化成细小颗粒，使其与烟气充分接触反应，脱除烟气中的酸性物质。比利时西格斯公司的一体式旋转雾化器具有如下优点：雾化盘旋转速度高（12000rpm ），可以将石灰浆液充分雾化成30-100微米的细小颗粒，提高气液接触面积，增强反应速度，提高除酸效率。独特的开式雾化盘设计和雾化器的高速旋转确保雾化盘上不会发生固体沉淀和阻塞。由于旋转雾化器工作转速高，内含零部件较多同时其装配精度要求高，国内其它单位大都采取定期或故障后送至原厂家进行解体检查或维修。我厂在购置旋转雾化器时厂家也要求定期送回进行检查或检修。但由于往返周期较长、维修

3、费用昂贵同时也会给垃圾电厂环保设施的正常运行带来严重威胁。为保证我厂环保设施的稳定运行与撑握雾化器结构原理及维修技术，通过查阅厂家资料与实际经验的总结，我厂已掌握雾化器故障解决与维修技术，并能在24h 内对其进行解体并回装解决故障。 二、工作原理雾化器顶部设置有各种快速接头，以方便快速切换备用雾化器。快速接头包括：石灰浆进口（1）、降温水进口（1）、电机线圈冷却水进口（3/4）、电机线圈冷却水出口（3/4）、冷却密封压缩空气进口（1/4）、轴承冷却润滑油进口、通信电缆接口、动力电缆接口。 1、 石灰浆液、降温水从顶部进入后分别由两根垂直钢管直接引流至底部，降温水进入降温水下料盘的导流槽中均匀的

4、流至雾化盘内，石灰浆液则进入石灰浆液下料盘的导流槽中均匀的流至雾化盘内，两者在雾化盘处混合后通过高速旋转的雾化盘（12000r/min），使混合石灰浆液应成雾状微粒。2、 由于电机功率大，同时所处环境及结构形式使其不能自然散 热，在电机定子线圈外壁即电机壳层内包含有冷却水蛇形通道，冷却水从雾化器顶部接头进入后，通过钢管直接连通至下轴承座的U 型沟一侧再从另一侧流出，冷却水经过蛇形盘管上升至上轴承座U 型沟内，再通过出水接头至换热器。 3、 电机转子装有三个轴承，下部为一个滚柱型径向轴承，上部为两个滚珠型推力轴承，由于转速高轴承需要连续补油。在雾化器机械控制柜内润滑油（美孚拉力士合成压缩机油SH

5、C1024）与压缩空气按一定比列分配好后，通过三根PE 塑料软管（4）接入雾化器顶部的油-气接头，再分别引至三个轴承喷油环的喷油孔内进行冷却和润滑。4、 为保证电机定子线圈干燥与密封，仪用压缩空气通过一根PE 塑料软管（12）接入密封空气接头，经过上轴承座内孔直接进入线圈内，使气流从上至下进行冷却干澡、密封，最终通过石灰浆/降温水分配盘排出体外。5、 为保证设备安全运行，需要实时监测运行参数，通信电缆将各种信号传递至电气控制柜内，包括：雾化器振动值（mm/s）、线圈温度（三个测点）、轴承温度（两个测点）、转速（Tr ）。三、主要故障及原因 4雾化器主体结构图542石灰浆/降温水分配盘降温水下料

6、盘石灰浆下料盘顶盖上部轴承座下部轴承座键槽5压盖 雾化盘锁套轴承内圈锁套轴承外圈压盖 喷油环承力轴承压盖轴承内圈压盖推力轴承喷油环推力轴承轴套轴承内圈压盖锁紧螺栓轴承外圈压盖压紧弹簧调整螺母内六角螺栓键槽转子1246雾化器转子零部件装配图四、解体检修1、所有参加检修的人员应是经过系统培训的检修专业钳工，电气作业人员持证上岗，能熟悉雾化器检修的结构特点，有熟练的检修技能。2、准备好检修场地，及雾化器专用检修木箱，起吊葫芦，检修区域挂警示牌。 工具准备如下： 3、施工过程关键的质量控制点 3.1 测量解体前主轴串动量 3.2 测量雾化器电机定子线圈绝缘值 3.3 推力轴承的装配 3.4 主轴串动弹

7、簧的调整 3.5 各结合面的密封 3.6 复装后主轴串动量测量 3.7 复装后线圈绝缘值 3.8 主轴与轴承座尺寸校正 4 、解体施工程序及工艺要求 4.1 雾化器护罩拆卸。4.1.1使用电动葫芦吊起雾化器将其下部护罩、支撑环、上部护罩卸下，在拆上部护罩时应将上部护罩与管接头顶盖缝隙间的密封胶用刀割开，在取下护罩时应缓慢放下，不能直接落下，以防止护罩摔落变形。 4.1.2检查支撑环上的橡胶支撑脚变形情况，出现变形或橡胶老化的应更换。 4.1.3所有拆下的护罩清理干净并摆放整齐。 4.2将雾化器水平放置，用木头垫平稳，雾化盘与其压盖做好记号，以便下次复装时重新找螺孔，拆下雾化盘的压盖，压盖上有一

8、小螺丝孔，过紧时可用螺丝将其顶出。4.3雾化盘与主轴做好记号，使用三脚拉马拉下雾化盘，无法拉下时不可硬拉，以防把主轴上的螺丝孔顶坏，可边拉边用铜棒敲击，如仍不能拉动可加热后再拉，但一定要撑握好，以防使轴高温变形。4.4雾化盘取下后清理干净，检查腐蚀磨损情况，如磨损较多应及时做动平衡，测量其内孔直径并做好记录。 4.5拆卸石灰浆下料盘。4.5. 先将石灰浆、降温水分配盘侧面的内六角螺栓取出，将雾化器内残留的冷却水全部排尽，清理石灰浆下料盘的螺丝孔，（在以前复装时为防止螺孔腐蚀或杂质堵塞不易拆开，所以以玻璃胶将螺孔进行密封，在下次拆开时只需将玻璃胶撬开即可），并将螺丝拆除，抽出定位销，拆下石灰下料

9、盘并清理，可用柠檬酸和电气清洗剂进行清洗，同时检查O 型圈老化情况，如压实或变形应更换，注意认清混合室外壁上的数字记号，数字为每台雾化器的编号，如多台雾化器同时解体时通过编号则不可能装错，同时在检修记录中也应记录下此编号。 4.5.2按上一步骤方法将降温水下料盘和石灰浆、降温水分配盘拆出，此两级盘往往将螺栓拆完后仍不能轻松取下时，可用铜棒敲击松动。样检查其O 型密封圈的老化情况，清理时不能使用硬物操作，防止刮伤。 4.6拆下径向轴承压盖。4.6.1先用专用工具拆下主轴上的一个锁套及一个轴承内圈锁套后（其均为顺时针上紧），再取下径向轴承外圈压盖。检查轴承内圈锁套及锁套有无磨损，并观察里侧密封圈老

10、化情况，同时观察径向轴承是否腐蚀磨损现象。（此处用到专用工具） 4.7拆卸吊架4.7.1拆除吊架相关石灰浆管、降温水管、密封空气管及冷却水管，拆上下轴承进油接头及轴承温度测点，在拆除温度测定时注意不能用力过大，以免拉断导线，进油接头拆除时接头密封的铜垫要小心包好。各管取出后应用碎布将其端口堵住，以免落入污物。用较硬实的碎布把各接头内孔塞满。 4.7.2将动力电缆接头、通信电缆解开，将吊架全部取出，同样也应将各电缆接头用碎布包裹完好， 4.8拆卸电机端盖4.8.1取下电机端盖动力电缆锁紧卡套，拆卸端盖各螺栓，取下端盖中间的弹簧调整螺母，取出内六角螺栓与弹簧，记录弹簧高度及变形情况，并将注意保管。

11、端盖整体取出时应多人操作，一人缓慢退出端盖，一人扶好动力电缆与线圈温度测线。注意线圈温度测线不能全部退出，端盖取出后温度测线应不能被挤压。 4.8.2从推力轴承座内取下轴承外圈压盖，卸下锁紧螺栓与轴承内圈压盖，拆卸推力轴承座各紧固螺栓，同时用专用工具 （扁担拉马）两侧用螺栓锁紧于轴承座螺孔内后，于主轴端面垫入一个螺母，以防止损伤螺牙，将拉马中间螺栓顶紧垫入的螺母内孔，缓慢转动螺栓，同时应观察垫入的螺母是否在轴的中心，如果不在则应退出重来，待轴承座快取下时，应防止其突然掉落可用冷却水管插入轴承座上侧内孔，用力向上提稳后，再逐步将轴承座移出，同样要注意轴承座上的线圈温度测点引线，切勿损伤，在推力轴

12、承座侧面有测点插头，在放置时应注意插头不能与其它物品碰撞。 4.9轴承座放置平稳后，缓慢抽出主轴，注意不能碰伤电机线圈的绝缘。拆卸主轴上的径向轴承内圈。同时从推力轴承座取下两个推力轴承、喷油环与轴套，取下径向轴承及喷油环。对拆下的零部件进行检查磨损情况，并清理干净，摆放整齐。 4.10清理轴承室，检查主轴及轴承室无毛刺、刮痕、裂纹等缺陷。4.11测量主轴轴颈的直径、轴承室的内径并做好记录，对各配合尺寸偏差大的须做喷涂处理。4.12对油管路及三个喷油环用压缩空气吹扫，确认畅通无阻。检查所有密封面的O 型密封圈老化情况，视情况更换。4.13检查石灰浆管路、冲洗水及冷却水管路结垢情况并清洗。 4.1

13、4复装4.14.1将主轴装入电机定子内，注意不能碰伤电机线圈绝缘。4.14.2装好径向侧喷油环后，确认喷嘴是朝向轴承侧再装径向轴承，径向轴承的滚柱与内圈相对较松动，安装时可先将轴承内圈套入轴颈，把滚柱与外圈装入轴承承座。4.14.3确认无预留物后安装推力轴承座。紧固螺丝后，主轴上依次按图装入压盖、轴套等，安装轴承时，在轴承室内可预先涂一层SHC1024润滑油，方便安装。轴承外圈上有箭头，安装时应以箭头对着箭头。（即第一个轴承箭头应朝外，第二个轴承箭头朝内）安装轴承时注意不宜用力过大，且不能打偏，用专用工具轻敲，使轴承内外圈同时均匀的缓慢向里装。（因该轴承极其易损坏，用力过大或装偏均能使其损坏）

14、 4.14.3.1安装完第一个推力轴承后，用手握住雾化盘侧轴颈沿轴向来回轻推（拉），此时主轴应能来回串动, 若有卡涩应检查原因并处理。再套上一个轴套，接着装上喷油环，注意喷嘴应对着轴承，接着安装第二个轴承。 4.14.3.2第二个轴承安装到位后，把轴承内圈压盖装上并检查其是否到位，安装喷油环。4.14.3.3用手握住雾化盘侧轴颈沿轴向来回轻推（拉），此时主轴应能来回串动，若有卡涩应检查原因并处理。 4.14.4安装电机端盖，注意弹簧是否装上。确认主轴往径向侧已拉不动，用百分表打在轴端，用力将主轴沿轴向向推力侧推，使弹簧受力，观察百分表读数，松开后百分表指针应能回原位，不能回位时应调整弹簧使指针

15、回到初始位置，注意弹簧不能调的过紧，以刚好顶到主轴为宜。一般串动量控制在15S 较为合理。调整好串动后对相对紧固件进行锁紧。 4.14.5复装吊架及相关油管、水管、石灰浆管、气管及电气线路。 4.14.6安装径向侧轴承压盖、轴承内圈锁母及锁紧螺母。4.14.7依次安装三级分配及给料盘，注意定位销应装上，在每一级打紧螺栓后应记得涂玻璃胶于螺孔内进行密封，注意各结合面能可靠密封。 4.14.8安装雾化盘及其压盖。4.14.9电气接线完工后测量绝缘值应大于10M ，全面内部检查，并对现场清理是否有遗留备件或螺栓等。确认无误后恢复雾化器护罩。 4.15检修中的重点事项4.15.1解体复装地点应在相对整

16、洁的地点，不应有灰尘、油污或是人员流通较多的地方，同时应有足够的照明。 4.15.2解体中的部体应用专用清洗剂清洗后，进行严格测量其尺寸，判断其磨损或变形情况，尤其是主轴的弯曲度、各压盖接触表面光滑度、喷油环油气孔径、调整弹簧变形情况。4.15.3在雾化器需要平放时应严格控制不能使雾化盘或主轴作为支点受力，以防主轴上的相对配体装配间隙改变，或是弹簧超过其应力范围。4.15.4在回装中在对轴承加油润滑时应注意油质的清洁度，及工具的清洁度，同时操作人员最好是能配戴一次性医用手套进行操作，以防止微小杂质的带入使轴承磨损。4.15.5试转时由于每台雾化器压紧弹簧的应力及锁紧螺栓均存在微观的差别，所以其

17、弹簧的调整应在试转时跟据其振动值进行调整，已达到最小振动值。雾化器的振动与此弹簧的紧度存在直接的关系，在高速运转时尤其是在带较大负荷时，主轴需要通过压紧弹簧提供的轴向活动空间找到自平衡。当试转时如振动偏大如在4-6mm/s，可适当将压紧弹簧调松，再进行试转观察，即在压紧弹簧的应力范围内相对调松弹簧可降低雾化器的振动值。4.15.6在装配两个推力轴承时，应注意其方向，应使两个轴承外圈上的标志呈> <位置，因为其箭头方向为推力轴承内圈锥度方向，轴承在运行中滚珠沿锥底方向紧密配合运动。否则在转动时滚珠会跳出其轨道使推力轴承散架。由于推力轴承转速高，内外圈及滚珠配合相对转松，所以装配中轴承

18、的内圈与外圈应同时均匀受力敲击，防止其受力偏差后使轴承散架或装偏。4.15.7安装在径向轴承压盖上的螺栓为非标件，在打紧完毕应用水平尺进行测量，不得有螺栓帽突出的情况，以防止石灰浆、降温水配水盘和承力轴承座不能紧密配合，使冷却水下部O 型圈不能密封。 5、专用工具的制作针对雾化器结构存在较多非标件，常用工具不能满足要求，也不能保证检修的精密度，为此设计制作了一套专用检修工具，给实际检修过程中带来较好效果。1、径向轴承锁套专用工具，在雾化器设计时由于石灰浆、降温水分配盘的下料颈与主轴间距较小，所以锁套不能设计为卡套形式，但锁套的紧度要求较严，为保证检修过程中保证质量与便捷，设计了锁套搬手，使用情

19、况较好。如图1 图12、推力轴承座取出在以往检修过程中，采用敲击的方式使其松动，再慢慢退出，不但容易使轴承座外侧损伤同时也可能使主轴变形，为此设计了专用扁担拉马，可以将其较平稳的退出，而不损伤部件，如图2 图23、推力轴承由于其转速高，所以设计间隙相对比普通轴承要大，在安装时内外圈同时受力，如在敲击过程中敲偏或是内外圈受力不均匀，极易使轴承爆裂，为此设计了专用的敲击工具，可同时对内外圈作用力，并设计了排气孔，在轴承进入轴承座时，可时内部空气排出，轴承进入不会受阻。如图3 图3五、相关部件的国产化 1、各部件的国产化对雾化器转子各零部件进行测绘并国产化加工，其中1、3、4、5、7、9、10、12

20、、14、15、16、17、18、19、20均已加工新件并使用，其中配件15压紧弹簧的加工最为精密，主要是对其应力的测试与最佳应力的选择最为繁锁，其它零部件按原件尺寸加工，同时将材质提高以确保使用寿命的延长。 2、雾化盘的国产化雾化盘按厂家提供的使用寿命为1年时间，因为使用一年后其雾化盘表面磨损腐蚀使其失去动平衡，导致其振动超标，但由于其价格比较昂贵，为节约成本，在运行第二年至第三年其间，我厂均将雾化盘定期进行动平衡试验并校正偏差质量小于2克，可继续使用。至第四年我厂原装雾化盘由于磨损量过大，无法对其动平衡质量进行校正，于是与公司相关部门联合讨论对于雾化盘进行国产化。 2.1 材料西格斯雾化盘的

21、主要零件为上下盘和中间导流块（见图4）。上下盘采用材料X1 NiCrMoCuN（1.4529），导流块材料采用耐磨粉末冶金。 图4 雾化盘雾化盘在碱性流体及酸性气体两相流的恶劣环境中运行，材料选取应考虑：1）抗烟气带来的酸性腐蚀（HCl 、HF 、SO 2、SO 3等） 2）抗石灰浆液的碱性腐蚀 3）耐温300从原雾化盘的实际运行情况来看，虽然其达到了厂家要求的使用寿命，但还是受到了腐蚀，因此国产化时首先从材料选择方面做工作。在考虑了以上雾化盘所处环境要求的基础上，根据现有雾化盘实际运行情况，与国内相关厂家交流和沟通，考察了许多相关材料以及其在相关领域的应用情况（如电厂烟气脱硫中），最后确定上

22、下盘采用美国哈氏合金公司的专用耐蚀合金TUA-76，导流块仍然采用耐磨碳化钨粉末冶金（Widia GTD）。原雾化盘和国产化雾化盘材料见下表： 国产化雾化盘主要材料合金TUA-76和原雾化盘主要材料1.4529的化学成分如下表： TUA-76为镍基合金，比原雾化盘材料铁基合金耐温、耐腐蚀性强，是目前最具抗腐蚀能力的合金。高钼成分给予合金抵抗局部腐蚀的特性如蚀损斑，对于硫化物和氯离子有更好的抗力，广泛用于海水、盐以及高氯化物的环境中，也应用于烟气脱硫系统。 2.2 零件加工和装配雾化盘转速很高，对零件的制造精度和装配精度要求也高，通过对许多国内厂家的了解，选出有能力和相关经验的厂家进行加工和装配。雾化盘上下盘的加工方式采用技术先进的离心铸造工艺，可以保证零件的均匀性和密实度，然后采用数控机床进行零件加工，精度可以满足要求。零件装配完成后采用VDI2060 quality Q1级标准做动平衡，可以满足雾化盘旋转对振动的要求。 2.3 运行原装雾化盘使用半年后已存在一定的磨损，使其动平衡质量存在偏差，从而使振动逐渐