電廠回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器滲油故障分析

顧裴劍，史頌華，葉 英

（1.寶鋼工業(yè)技術(shù)服務(wù)有限公司，上海 201900；2.上海無線電設(shè)備研究所，上海 200090；3.寶鋼工業(yè)技術(shù)服務(wù)有限公司，上海 201900）

寶鋼電廠預(yù)熱器已經(jīng)使用了30多年，在對其主要部件進行改造后，一直發(fā)生預(yù)熱器上軸承吊桿螺栓處滲油缺陷，對機組正常運行帶來安全隱患，但在設(shè)備運行時無法分析判斷其缺陷成因。在酷暑高溫天氣，機組摻燒煤氣其煙氣熱值一旦升高，就容易導致油漬著火事故，嚴重影響機組運行安全。本文通過對回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器滲油故障進行分析，提出解決措施。

1 預(yù)熱器工作原理

寶鋼電廠預(yù)熱器采用的是受熱面旋轉(zhuǎn)方式，圓筒形轉(zhuǎn)自從上到下用隔板沿徑向分隔成互不相通的若干個扇形倉，每倉又分若干層。倉內(nèi)裝滿由波紋金屬板制成的傳熱元件。煙氣或空氣通過傳熱元件內(nèi)的縫隙上下流通進行傳熱。預(yù)熱器轉(zhuǎn)子由電動機驅(qū)動，以1～4 r／min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，受熱面不斷交替通過煙氣和空氣流通區(qū)。轉(zhuǎn)至煙氣流通區(qū)時，煙氣自上而下流過受熱面，對受熱面進行加熱。

當它轉(zhuǎn)至空氣流通區(qū)時，高溫受熱面把積蓄的熱量傳給自下而上流過的空氣［1］。每轉(zhuǎn)一周完成一個熱交換過程。由于煙氣的容積流量比空氣大，因此煙氣通道占轉(zhuǎn)子總橫截面的50%，空氣通道只占30%～40%?；剞D(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

2 預(yù)熱器滲油原因分析

機組在運行時預(yù)熱器上軸承無法停機進行解體檢查，故只能在設(shè)備運行時進行原因分析。初步進行空氣預(yù)熱器滲油原因分析如下：

圖1 回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)示意圖

1）空氣預(yù)熱器油循環(huán)系統(tǒng)用來為空氣預(yù)熱器支承和導向軸承提供干凈的潤滑油，保證支承和導向軸承的潤滑和冷卻［2］。排查滲油原因首先從油系統(tǒng)入手，檢查整個系統(tǒng)中油泵、潤滑油過濾器、油冷卻器、管道及閥門等部件，未發(fā)現(xiàn)有泄漏點的存在。

2）在預(yù)熱器上軸承補油作業(yè)中，軸承座內(nèi)油位可能超過標準油位，導致多余的潤滑油溢出。到現(xiàn)場進行多次檢查確認，油位在油標尺的標準范圍內(nèi)，故排除此項原因。

3）由于寶鋼電廠燃料中經(jīng)常摻燒高爐煤氣，導致尾部煙氣溫度升高，并且在預(yù)熱器上軸承密封處有少量漏氣情況發(fā)生。故懷疑是高溫煙氣導致上軸承潤滑油溫度升高，在軸承座內(nèi)部汽化后積聚滴落。臨時停用單臺預(yù)熱器，對上軸承氣封蓋密封進行檢查更換，消除了少量漏氣缺陷，但是滲油情況并未好轉(zhuǎn)。

4）軸承座本體可能存在加工制造缺陷，例如本體上有裂紋、焊接部位有漏焊、未焊透等缺陷，導致潤滑油滲出。由于機組正處在運行過程中，無法進行解體檢查，待年修時進行處理，在日常設(shè)備維護工作中安排專人對此區(qū)域進行檢查清理，防止油漬累積引起安全隱患。

3 預(yù)熱器上軸承解體方法制定及質(zhì)量標準

3.1 解體方法制定

針對本次預(yù)熱器上軸承解體檢查項目，制定如下檢修方案（見圖2）：

1）待預(yù)熱器上軸承項目具備開工條件，將軸承座油位計拆除，軸承箱內(nèi)剩油放盡。

2）將高溫端扇型板固定好，用2只20 t千斤頂將轉(zhuǎn)子固定好，不因?qū)蜉S承拆除而產(chǎn)生轉(zhuǎn)子歪斜。

3）拆除進出口冷卻水管法蘭，拆下軸承蓋連同進口油管一起吊下。

4）拆除扇型板吊桿螺栓，并做好螺栓位置記錄，拆除溫度計。

5）拆松主軸鎖緊螺栓和壓板（拆松但不取下，防止在油壓泵加壓時內(nèi)套筒飛出），在鎖緊螺栓側(cè)面安裝油壓泵軟管，利用油壓將內(nèi)套筒與耳軸分離開［3］。

6）在外套筒平面上裝吊環(huán)螺栓將軸承座整體吊出，起吊時要緩慢，一旦發(fā)現(xiàn)有卡澀現(xiàn)象，立即停止檢查。

7）將軸承座與軸承分離，并用清洗劑進行部件表面清理，軸承座需進行著色探傷檢查，視檢查結(jié)果再制定具體修復措施。

圖2 預(yù)熱器上軸承解體檢修方案流程圖

3.2 檢修項目分類及質(zhì)量標準

空氣預(yù)熱器上軸承檢修項目分類及質(zhì)量標準如表1所示［4］。

表1 預(yù)熱器上軸承檢修項目及質(zhì)量標準

4 預(yù)熱器上軸承缺陷處理實施案例

在機組停機年修時，主要針對此故障，對預(yù)熱器上軸承進行解體檢查，排查滲油原因。在分別取出軸承座和軸承后，檢查各部件外觀磨損程度和尺寸，并做檢修記錄［5］。上軸承座解體目視檢查過程中，沒有發(fā)現(xiàn)明顯的漏點。在對上軸承進行著色探傷檢查后，發(fā)現(xiàn)有軸承座底部加強筋處有一處微小的漏點。

對此處漏點在表面打磨后進行焊接修補處理（見圖3），此軸承座在上次檢修過程中進行過更換。

圖3 打磨修補處理

由于缺少對軸承座整體探傷的手段，還不能排除其他部位有泄漏的可能。經(jīng)過協(xié)商討論，最終采用氬弧焊對軸承座底部內(nèi)圈進行滿燒，在最大程度上確保軸承座底部不再有泄漏的可能（見圖4）。

圖4 軸承座底部內(nèi)圈焊接

在對整個預(yù)熱器上軸承進行回裝完成后，作業(yè)人員定期去現(xiàn)場進行檢查確認，發(fā)現(xiàn)該處還是存在滲油現(xiàn)象。由此可以判斷是上軸承本體及吊桿螺栓孔結(jié)合面處存在加工缺陷，導致潤滑油從結(jié)合面裂紋中滲出，并沿著表面滴落（見圖5）。

圖5 上軸承裝復后滲油

由于此時已接近檢修施工的尾聲，工期已經(jīng)相當緊張，重新進行上軸承解體并進行滲油處堆焊加工已經(jīng)不太可能。最終確定在吊桿孔中加裝內(nèi)套筒的方案（見圖6），在不解體設(shè)備的情況下消除滲油缺陷。

圖6 吊桿孔加裝內(nèi)套筒

在預(yù)熱器檢修前上軸承平均滴油速率在8～10滴／min，在完成檢修后預(yù)熱器上軸承還未發(fā)現(xiàn)滲油現(xiàn)象。由于已經(jīng)判斷為預(yù)熱器上軸承座制造加工過程中存在缺陷，還不能排除有其他漏點的可能，還需要在運行過程中進一步加強觀察。在下次檢修中對此軸承座進行整體探傷并進行消漏處理。

5 結(jié)語

設(shè)備故障排查及分析需要認真仔細的態(tài)度和作業(yè)人員共同的努力。經(jīng)過對寶鋼電廠空氣預(yù)熱器的檢修，將進一步完善預(yù)熱器檢修維修作業(yè)標準，其中新增上軸承檢查及其軸承座本體探傷檢查工序，以便及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障隱患，并立即進行故障處理。

［1］ 張曉梅.燃煤鍋爐機組［M］.北京：中國電力出版社，2006.

［2］ 賈非.空氣預(yù)熱器導向軸承油系統(tǒng)存在問題探討［J］.中國科技博覽，2009（9）：45-46.

［3］ 董廷國，臧麗秀.回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的支承軸承［J］.電站系統(tǒng)工程，2003（7）：61-62.

［4］ 劉北平.鍋爐設(shè)備檢修［M］.北京：中國電力出版社，2012（9）：234-235.

［5］ 王宏，周忠喜.空氣預(yù)熱器底部軸承異響及更換［J］.電力建設(shè)，2007（10）：79-80.