風(fēng)扇磨煤機(jī)軸承箱潤(rùn)滑油循環(huán)改進(jìn)

盧文艷

摘 要：文章以吉電股份四平熱電公司為例，該公司1、2號(hào)爐配用六臺(tái)長(zhǎng)春發(fā)電設(shè)備廠制造的FM275·400型風(fēng)扇磨煤機(jī)和直吹式制粉系統(tǒng)，但是該系統(tǒng)目前存在一些問題，文章針對(duì)風(fēng)扇磨煤機(jī)軸承箱潤(rùn)滑油循環(huán)的改進(jìn)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：風(fēng)扇磨煤機(jī)；軸承箱；潤(rùn)滑油循環(huán)；改進(jìn)

中圖分類號(hào)：TH42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）20-0032-01

四平熱電有限責(zé)任公司1、2號(hào)爐為武漢鍋爐制造廠生產(chǎn)的WGZ410/9.8—8型鍋爐，每臺(tái)鍋爐都設(shè)計(jì)配用六臺(tái)長(zhǎng)春發(fā)電設(shè)備廠制造的FM275·400型風(fēng)扇磨煤機(jī)和直吹式制粉系統(tǒng)。磨煤機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)是由CB-40型潤(rùn)滑油泵、CB-50型冷卻油泵、潤(rùn)滑油冷卻器、濾網(wǎng)過濾器以及管路閥門等部件組成的強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)。正常運(yùn)行時(shí)規(guī)定，風(fēng)扇磨軸承溫度不應(yīng)大于75 ℃。

1 存在的問題

投產(chǎn)運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)，風(fēng)扇磨煤機(jī)油系統(tǒng)存在如下三個(gè)問題，這三個(gè)問題直接困擾著公司的安全、文明、經(jīng)濟(jì)發(fā)供電。

①四平熱電有限責(zé)任公司冷卻水采用二龍湖和下三臺(tái)水庫水，水是自然水雜質(zhì)很多，而潤(rùn)滑油冷卻器中的冷卻水管管徑小，運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)常堵塞的現(xiàn)象，需要進(jìn)行不定期的清掃。進(jìn)入夏季每隔1.5個(gè)月就需要停止磨煤機(jī)進(jìn)行潤(rùn)滑油冷卻器清掃工作，清掃時(shí)發(fā)現(xiàn)有大量的堵塞物；②風(fēng)扇磨軸承箱因是強(qiáng)制潤(rùn)滑，油系統(tǒng)較復(fù)雜、各種保護(hù)也較多，時(shí)常出現(xiàn)保護(hù)誤動(dòng)導(dǎo)致設(shè)備跳閘現(xiàn)象；另外也存在著油泵不打油，系統(tǒng)斷油而保護(hù)不動(dòng)的隱患。若后者情況發(fā)生且發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致風(fēng)扇磨軸承燒損甚至引發(fā)風(fēng)扇磨飛車事故，危脅著安全生產(chǎn)；③每臺(tái)磨都有冷卻油泵、潤(rùn)滑油泵、冷卻器、濾油器等設(shè)備以及系統(tǒng)管路閥門等，使得風(fēng)扇磨設(shè)備的油密封點(diǎn)較多，這些動(dòng)靜密封點(diǎn)都較難治理，從而導(dǎo)致風(fēng)扇磨漏泄點(diǎn)較多，影響文明生產(chǎn)。

上述三個(gè)問題，若能將風(fēng)扇磨軸承箱強(qiáng)制潤(rùn)滑方式用自然循環(huán)代替的話，這三個(gè)問題將隨之得到解決。解決問題的同時(shí)，耗電設(shè)備的取消減既能少設(shè)備的維護(hù)量、設(shè)備的損耗、提高現(xiàn)場(chǎng)文明環(huán)境，又能節(jié)省電機(jī)損耗。

2 可行性分析

經(jīng)過查找有關(guān)資料以及反復(fù)論證，認(rèn)為風(fēng)扇磨軸承箱潤(rùn)滑油循環(huán)方式由強(qiáng)制循環(huán)方式改為自然循環(huán)方式是可行的。但在改造過程中必須要解決好以下問題。

2.1 必須保證冷卻面積

潤(rùn)滑油冷卻器要有足夠的冷卻面積，以保證夏季環(huán)境溫度最高時(shí)，風(fēng)扇磨軸承不超溫。

2.2 必須保證高低油位

風(fēng)扇磨軸承箱潤(rùn)滑方式由強(qiáng)制潤(rùn)滑改為自然潤(rùn)滑后，軸承箱整體油位將提高以保證軸承能自然潤(rùn)滑，而風(fēng)扇磨支承側(cè)和推力側(cè)的軸承直徑大小又不一樣且相差很多，如果保證這兩個(gè)軸承在一個(gè)軸承箱里都有合理的自然潤(rùn)滑油位，這是設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)考慮的問題。

2.3 解決軸封漏油問題

軸承箱油位提高后，軸承箱端部軸封將不適合高油位情況，這也是設(shè)計(jì)過程中重點(diǎn)需考慮的問題。

2.4 方便日后維護(hù)檢修

新設(shè)計(jì)的冷卻器其結(jié)構(gòu)型式要便于日常維護(hù)及清洗。

3 改造方案

3.1 冷卻器設(shè)計(jì)

我們運(yùn)用核定計(jì)算的方法，根據(jù)磨煤機(jī)軸承箱的構(gòu)造，采取加大潤(rùn)滑油冷卻器冷卻面積，并且改造后能方便維護(hù)和清洗。冷卻器設(shè)計(jì)后，又對(duì)其進(jìn)行傳熱面積、傳熱量的計(jì)算。

根據(jù)軸承箱的構(gòu)造，選用5套潤(rùn)滑油冷卻器，每套采用5根Φ22×2的1Cr18Ni9Ti管進(jìn)行制造，總的冷卻面積為2.83 m2。

傳熱量計(jì)算：

按夏季磨煤機(jī)運(yùn)行實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，潤(rùn)滑油冷卻器冷卻水入口最高溫度為22 ℃，出口冷卻水溫度為32 ℃。軸承最高溫度時(shí)潤(rùn)滑油入口溫度為62 ℃，潤(rùn)滑油出口溫度取32 ℃。潤(rùn)滑油流量為1 080 kg/h。

此時(shí)的潤(rùn)滑油密度為854.04 kg/m3，潤(rùn)滑油比熱容為2.03 kJ/（kg·℃），冷卻器效率取0.989，熱力計(jì)算符號(hào)見表1。

傳熱量：

結(jié)論：

2.83M2>2.64 M2

通過上述數(shù)值分析，采用Φ22×2的5套潤(rùn)滑油冷卻器的冷卻面積是可以滿足實(shí)際運(yùn)行需要的。

3.2 改造后油箱油位的保證

按改造后滾動(dòng)軸承對(duì)軸承箱油位的要求，軸承箱油位都要比原來提高45 mm，所以要把原軸承箱油位隔板加高45 mm；在軸承箱加油時(shí)需要提高45 mm，為保證油位計(jì)顯示準(zhǔn)確需將原來的油位計(jì)提高。為保證磨煤機(jī)在運(yùn)行中能保證正常油位，需在軸承箱體兩側(cè)各加一個(gè)回油槽。支承側(cè)軸承運(yùn)行中將潤(rùn)滑油甩進(jìn)回油槽，坡流入油位室，高油位室油滿后則會(huì)溢流到低油位室，潤(rùn)滑油如此循環(huán)，保證了潤(rùn)滑油的循環(huán)流動(dòng)。

3.3 軸封漏油的解決

通過查找說明資料，發(fā)現(xiàn)在端蓋內(nèi)徑的軸向表面有加工回油槽的位置，所以按設(shè)計(jì)手冊(cè)要求，需要在在推力側(cè)（浮動(dòng)端）端蓋加工3個(gè)回油槽、支承側(cè)（固定端）端蓋加工4個(gè)回油槽。

3.4 冷卻器構(gòu)造設(shè)計(jì)

根據(jù)我公司冷卻水水質(zhì)，潤(rùn)滑油冷卻器設(shè)計(jì)時(shí)著重考慮了在磨煤機(jī)運(yùn)行中便于清洗的方案。冷卻器的構(gòu)造，最初的想法是在在軸承箱內(nèi)盤蛇型管，這樣設(shè)計(jì)冷卻效果達(dá)到了預(yù)期的效果，但冷卻管容易在短時(shí)間內(nèi)堵塞，且不容易清洗，故最后采用了直管式不銹鋼管冷卻器（單臺(tái)磨安裝5套）。直管式冷卻器當(dāng)冷卻效果不好時(shí)，只要將冷卻器兩側(cè)法蘭取下，就可以進(jìn)行冷卻器的清洗，而且也解決了冷卻器的腐蝕問題。

4 改造后的運(yùn)行效果

1998年，四平熱電廠對(duì)此型號(hào)的磨煤機(jī)油系統(tǒng)進(jìn)行改造，實(shí)際運(yùn)用得出結(jié)論：夏季環(huán)境溫度最高時(shí)，風(fēng)扇磨軸承最高溫度為支承側(cè)56 ℃、推力側(cè)52 ℃，低于改造前的60 ℃。通過實(shí)際驗(yàn)證，風(fēng)扇磨煤機(jī)用自然循環(huán)方式代替強(qiáng)制循環(huán)方式是在實(shí)際運(yùn)行中時(shí)可行的。

改造后取消了24臺(tái)潤(rùn)滑油泵和電機(jī)，48個(gè)濾油器和油管路，24個(gè)潤(rùn)滑油冷卻器，大大減輕了運(yùn)行和檢修人員的維護(hù)量。按每年每一臺(tái)鍋爐運(yùn)行7 600 h計(jì)算，平均4臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行計(jì)算，兩臺(tái)鍋爐一年節(jié)約40萬 kWh電量。改造后現(xiàn)場(chǎng)文明生產(chǎn)環(huán)境也達(dá)到了改善，此改造項(xiàng)目完全達(dá)到了理想的預(yù)期效果，為我公司安全、文明、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)發(fā)揮著巨大的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 幸祖成，楊俊秋.臥式水輪發(fā)電機(jī)組軸承潤(rùn)滑油自循環(huán)系統(tǒng)的調(diào)試與改進(jìn)[J].水電站設(shè)計(jì)，1992，（2）.