600MW機(jī)組鍋爐預(yù)熱器主減速機(jī)潤滑系統(tǒng)改造

【摘要】南陽鴨河口發(fā)電有限責(zé)任公司二期168投運后，#3、4鍋爐預(yù)熱器配套的JKF570 E型減速機(jī)潤滑系統(tǒng)，其在設(shè)計、制造、安裝上存在缺陷，系統(tǒng)只有一臺油泵，油泵在運行過程中如出現(xiàn)聯(lián)軸器、減震墊、油泵損壞等問題，減速機(jī)、預(yù)熱器停運損失大，根據(jù)運行實際狀況，針對該問題進(jìn)行分析，制定方案對潤滑系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，取得了良好的運行效果，對于同型號減速機(jī)潤滑系統(tǒng)存在的類似問題有很好的借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】600MW；預(yù)熱器；減速機(jī)；潤滑系統(tǒng)；油泵；優(yōu)化改造

引言

目前大容量機(jī)組裝機(jī)容量已占全國火電總裝機(jī)容量的70%以上，特別是近幾年我國超大容量機(jī)組如600MW以上機(jī)組發(fā)展更是快速。但是大容量機(jī)組的快速擴(kuò)建，也暴露出很多問題，如鴨河口電廠原有兩臺350MW亞臨界機(jī)組，又于2006年3月擴(kuò)建兩臺600MW超臨界機(jī)組。機(jī)組投運來，鍋爐空氣預(yù)熱器配套的主減速機(jī)，只有一套潤滑系統(tǒng)，該系統(tǒng)中油泵如出現(xiàn)故障將無法運行，減速機(jī)也同樣得不到潤滑，潤滑系統(tǒng)停運造成空氣預(yù)熱器無法運行，影響機(jī)組的出力，嚴(yán)重時將直接影響到鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)運行。

1.潤滑系統(tǒng)改造的必要性

南陽鴨河口發(fā)電有限責(zé)任公司#3、4機(jī)組容量為2×600MW的超臨界火力發(fā)電機(jī)組，#3、4鍋爐配套的空氣預(yù)熱器為東方鍋爐（集團(tuán)）股份有限公司生產(chǎn)的型號為LAP13494/2200型空氣預(yù)熱器，其減速機(jī)為重慶齒輪箱有限責(zé)任公司生產(chǎn)的JKF570E型減速機(jī)，五級減速，輸入軸與輸出軸為90°垂直布置，減速機(jī)潤滑系統(tǒng)采用自帶油泵強(qiáng)制潤滑，外置管系，減速機(jī)正常工作時潤滑油溫為40～60℃，最高溫度不能超過75℃，潤滑壓力為0.005～0.4Mpa；配套的潤滑油泵為江蘇無錫美力液壓專利油泵廠生產(chǎn)的 BB-B80 型齒輪油泵，電機(jī)為重慶川江電機(jī)廠生產(chǎn)的。潤滑油泵的作用是潤滑減速箱上部6個軸承，潤滑對轉(zhuǎn)動設(shè)備至關(guān)重要，能使齒輪、軸承之間產(chǎn)生油膜，保證了齒輪、軸承在運行中得到可靠地潤滑，提高軸承壽命。

此減速機(jī)潤滑油泵、電機(jī)安裝位置在減速機(jī)后端側(cè)面（如圖1）。

#3、4鍋爐配套的空氣預(yù)熱器主減速機(jī)潤滑系統(tǒng)油泵在運行中經(jīng)常出現(xiàn)聯(lián)軸器處減震墊嚴(yán)重磨損、異音、振動大、油泵損壞等問題，嚴(yán)重時造成潤滑系統(tǒng)油泵無法運行，減速機(jī)各傳動機(jī)構(gòu)得不到潤滑；為了穩(wěn)定機(jī)組運行，每次檢修工作時預(yù)熱器主減速機(jī)不停運，檢修前潤滑系統(tǒng)油泵與預(yù)熱器減速機(jī)電機(jī)停運的聯(lián)鎖保護(hù)條件必須解除，停止?jié)櫥到y(tǒng)油泵運行后方可進(jìn)行檢修，潤滑系統(tǒng)停運時間不得超過0.5小時，但是在處理缺陷時，往往超過規(guī)定時間，重復(fù)缺陷減少了預(yù)熱器減速箱上部各軸承潤滑時間，縮短了軸承使用周期，增加了預(yù)熱器的安全運行隱患，嚴(yán)重時將導(dǎo)致單側(cè)預(yù)熱器停運直接威脅到風(fēng)煙系統(tǒng)的安全運行，也給鍋爐的穩(wěn)定運行埋下了安全隱患，損失大。

2.潤滑系統(tǒng)改造可行性分析

通過對空氣預(yù)熱器主減速機(jī)潤滑系統(tǒng)存在的問題進(jìn)行分析，從原始設(shè)計和潤滑等方面進(jìn)行了論證，認(rèn)為導(dǎo)致空氣預(yù)熱器主減速機(jī)潤滑系統(tǒng)故障存在以下設(shè)計問題：

1）潤滑系統(tǒng)油泵、電機(jī)布置方式不合理；

2）減速機(jī)潤滑系統(tǒng)運行當(dāng)中，油壓無法調(diào)整；

3） 減速機(jī)潤滑系統(tǒng)只有一臺油泵，不備用；

4）減速機(jī)潤滑系統(tǒng)中沒有加裝過濾設(shè)備，各傳動機(jī)構(gòu)長時間運行易產(chǎn)生灰塵、雜質(zhì)等，潤滑油的清潔不好保證；

5）減速機(jī)潤滑系統(tǒng)油泵沒有停運報警信號，嚴(yán)重時將導(dǎo)致預(yù)熱器減速機(jī)損壞；

為保證主減速機(jī)、空氣預(yù)熱器及鍋爐運行穩(wěn)定可靠性、安全性，對預(yù)熱器主減速機(jī)潤滑系統(tǒng)改造迫在眉睫。

3.改造技術(shù)難點分析

改造方案需要在停機(jī)時實施；回油口接減速機(jī)油箱底部，為保證回油順暢，回油管水平長度不宜過長（<6米），油管沿油流方向不能有向上傾斜，否則會造成回油困難；油站潤滑系統(tǒng)焊接后不能有氣孔和裂縫，接管前應(yīng)將管子用壓縮空氣吹掉殘渣，安裝好以后仔細(xì)檢查潤滑系統(tǒng)各個接口的連接是否正確才可以開啟油站對管道進(jìn)行潤滑油清洗，大約清洗24-48小時，檢查潤滑系統(tǒng)應(yīng)無漏點。

油站潤滑系統(tǒng)的最高工作壓力由安全閥來控制，當(dāng)系統(tǒng)中的壓力超過安全閥的壓力設(shè)定值時，安全閥自動打開，使系統(tǒng)中的壓力在安全壓力以內(nèi)，系統(tǒng)的最大壓力不能大于0.4MPa；設(shè)計油站正常工作時壓力大于0.16MPa，一泵工作，一泵備用，當(dāng)一泵出故障時，如電動機(jī)溫度過高，熱繼電器動作，此時另一泵自動投入運行；若一泵工作壓力降低，下降到0.lMPa時，另一泵自動投入運行。

4.改造方案實施

利用2010年#3、4機(jī)組C修機(jī)會，對空氣預(yù)熱器減速機(jī)潤滑系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，將潤滑系統(tǒng)油泵電機(jī)布置方式由側(cè)面懸掛固定改為鋼架底部水平固定，每臺預(yù)熱器增加一套潤滑油系統(tǒng)，兩臺泵運行，確保有一臺備用，以保證預(yù)熱器安全運行。

具體方案如下：

1）在每臺減速機(jī)最近處制作潤滑系統(tǒng)及平臺，平臺尺寸為1100mm×1100mm，高度為600mm，所用材料支撐為#14槽鋼、底板為δ=10mm鋼板；拆除原減速機(jī)自帶潤滑油泵，將新購油泵含電機(jī)（兩臺）并行布置到新做平臺上。

2）稀油站按DGXYZ-26（雙泵，不含冷油器）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計制造。稀油站設(shè)備安裝留有適當(dāng)?shù)臋z修空間，設(shè)有排氣孔、排油口等配套設(shè)施，潤滑系統(tǒng)安裝過壓溢流閥，以保護(hù)油泵等部件；稀油站循環(huán)系統(tǒng)主要由螺桿泵、雙筒網(wǎng)片式濾油器、管道、安全閥、單向閥、球閥等部件組成。

3）油站潤滑系統(tǒng)回油管道為不銹鋼管￠38×3，進(jìn)油管道為不銹鋼管￠32×3；管道、油站臺板等刷米黃漆。

4）油站油液的流動方向由減速機(jī)油箱底部回油管到油泵、油泵吸出、經(jīng)單向閥、安全閥、雙筒網(wǎng)片式濾油器進(jìn)入減速機(jī)油箱，這樣周而復(fù)始循環(huán)工作。稀油站潤滑系統(tǒng)（如圖2）

5）控制改造

（1）過濾器設(shè)有差壓指示，并配有差壓開關(guān)實現(xiàn)DCS遠(yuǎn)傳報警；在過濾器后油管路設(shè)就地壓力表及兩個定值可調(diào)的壓力開關(guān)，其中一個為油低低壓力開關(guān)（整定值為〈0.1MPa），其動作時聯(lián)鎖啟動備用泵；另一個壓力開關(guān)為油低報警（整定值為〈1.6MPa），其動作時將向DCS發(fā)出油壓低報警。壓力開關(guān)選用SOR，具體選型參見圖2。

（2）油泵運行信號送至DCS進(jìn)行監(jiān)視，如果空預(yù)器運行時，主油泵停或油泵全停，將發(fā)出油站故障報警。

序號名稱型號規(guī)格序號名稱型號規(guī)格

1三螺桿泵3Gr30？W27雙瞳網(wǎng)片式濾油器SPL-25C

2電動機(jī)Y90L-4B3（1.5kw）8球閥Q41F-16，DN25

3單向閥A-H*20L9壓力表0-1MPa

4安全閥AF-E25/0.810低低油壓開關(guān)SOP 4NN-EE4-N4-C1A-X373下向0.1MPa

5雙金屬溫度計WSS-41111低油壓開關(guān)SOP 4NN-EE45-N4-C1A-X373下向0.16MPa

6雙針壓力表YZS-10212差壓開關(guān)SOP 101NN-K45-M4-C1A-TTYYX810

6）電氣回路改造

（1）在空預(yù)器變頻驅(qū)動控制柜內(nèi)增加備用油泵回路，工作油泵故障跳閘后備用油泵聯(lián)鎖自動投入；工作油泵投運后合空氣開關(guān)QF8，投入備用油泵聯(lián)鎖回路。

（2）備用油泵回路增加壓力接點，在工作油泵投入油壓低時聯(lián)鎖投入備用油泵，油壓高時退出備用油泵；

（3）工作油泵回路增加主驅(qū)、副驅(qū)工頻、變頻運行并聯(lián)接點，空預(yù)器旋轉(zhuǎn)，工作油泵即投入；工作油泵回路增加空氣開關(guān)QF7，在工作油泵異常但未跳閘時手動退出運行，修復(fù)后投入運行。

電氣回路改造（如圖3）

5.改造效果

#3、4爐預(yù)熱器減速機(jī)潤滑系統(tǒng)從2010年優(yōu)化改造后運行至今未發(fā)生一次上述缺陷，尤其在運行中可不停運油泵可隨時對預(yù)熱器減速機(jī)潤滑系統(tǒng)油泵檢修、濾網(wǎng)更換、油壓調(diào)整等；#3、4爐預(yù)熱器減速機(jī)潤滑系統(tǒng)優(yōu)化改造材料費約10萬，解決了設(shè)備自身缺陷，降低備品消耗及人力資源浪費，避免了預(yù)熱器減速機(jī)故障被迫停運的事故，提高了預(yù)熱器的可靠性，如果按兩臺爐預(yù)熱器故障一次停運而被迫停機(jī)的事故，可節(jié)省鍋爐啟動費用近50萬元。

6.結(jié)論及建議

重慶齒輪箱有限責(zé)任公司生產(chǎn)的 JKF570 E型減速機(jī)在運行過程中潤滑系統(tǒng)發(fā)生油泵與電機(jī)聯(lián)軸器處減震墊嚴(yán)重磨損、異音、振動大、油泵損壞等問題為通用現(xiàn)象，對#3、4鍋爐空氣預(yù)熱器減速機(jī)潤滑系統(tǒng)設(shè)計、制造、安裝缺陷解決，徹底杜絕了此類問題的發(fā)生，提高了空氣預(yù)熱器運行穩(wěn)定可靠性，大大減輕了運行維護(hù)人員的工作量。建議減速機(jī)生產(chǎn)廠家與使用單位溝通直接安裝獨立潤滑油站，可大大提高預(yù)熱器減速機(jī)的運行穩(wěn)定性。獨立油站潤滑系統(tǒng)優(yōu)化改造有良好的推廣和借鑒價值。

參考文獻(xiàn)

[1]JKF570E減速機(jī)安裝使用維護(hù)說明書，重慶齒輪箱有限責(zé)任公司

[2]DGXYZ-26型空氣預(yù)熱器稀油站使用說明書，四川川潤（集團(tuán)）有限公司

[3]鴨河口（天益）電廠二期預(yù)熱器密減速機(jī)油站潤滑系統(tǒng)改造技術(shù)方案，2010