磨煤機減速機潤滑油系統(tǒng)優(yōu)化

侯東偉，朱耀先

(鄭州新力電力有限公司，河南鄭州450007)

1 磨煤機減速機潤滑方式技術(shù)改造的背景

鄭州市某熱電廠2×200MW機組磨煤機型號為DTm－320/580，磨煤機配用減速機型號為JH500B－GX1。磨煤機主軸承(大瓦)潤滑方式為磨煤機潤滑油站供油潤滑，減速機帶有自潤滑油泵及冷卻器，形成自身的潤滑油系統(tǒng)。由于減速機自潤滑油系統(tǒng)運行不穩(wěn)定，頻繁造成磨煤機減速機潤滑油失壓，使減速機的齒輪及軸承處于干摩擦狀態(tài)，輕者造成減速機振動超標、超溫，重者造成減速機燒毀損壞。2008年，該熱電廠投運的第1年，因磨煤機減速機自潤滑油系統(tǒng)故障頻繁，造成磨煤機停運，#1機組2臺磨煤機減速機因自潤滑油系統(tǒng)供油故障而燒毀。

2 減速機自潤滑油系統(tǒng)設(shè)計上存在的問題

(1)減速機自潤滑系統(tǒng)油泵與電機都用螺栓固定在減速機箱體上，磨煤機減速機要驅(qū)動龐大的磨煤機筒體(筒體加載鋼球后質(zhì)量達150t以上)，減速機要承受很大的沖擊，造成減速機箱體振動。連續(xù)不斷的振動造成油泵與電動機的固定螺栓疲勞斷裂，固定螺栓斷裂后油泵或電動機就會自然脫落，造成減速機自潤滑油系統(tǒng)失壓;減速機自潤滑油系統(tǒng)上沒有潤滑油壓力測點，也就沒有潤滑油失壓報警信息信號引入機組分布式控制系統(tǒng)(DCS)畫面。因此，減速機潤滑油失壓時，運行人員無法及時發(fā)現(xiàn)。

(2)磨煤機區(qū)域是電廠中設(shè)備工作環(huán)境最差的區(qū)域，不但粉塵濃度高，環(huán)境溫度也高，特別在夏季，磨煤機區(qū)域設(shè)備散熱是困擾火力發(fā)電廠的難題。減速機采用自潤滑油系統(tǒng)，潤滑油小范圍內(nèi)快速循環(huán)不利于熱量的散發(fā)。自潤滑油系統(tǒng)雖然帶有一個小的管式冷卻器，但運行中換熱效果不好，夏季必須架設(shè)軸流風(fēng)機強制通風(fēng)散熱。

綜上所述，磨煤機減速機采用自潤滑油系統(tǒng)潤滑與冷卻的設(shè)計有待改進。

3 優(yōu)化改進方案構(gòu)想及可行性分析

3.1 優(yōu)化改進方案構(gòu)想

拆除原減速機自潤滑油系統(tǒng)的油泵及電動機，利用磨煤機潤滑油站的潤滑油供油冗余流量，對磨煤機減速機進行潤滑和冷卻。磨煤機潤滑油站有完善的供/回油濾網(wǎng)、油冷卻裝置及油溫控制裝置，可以為減速機提供可靠的潤滑與冷卻;同時，在減速機潤滑油管路上加裝壓力控制器，在線檢測減速機潤滑油油壓，實現(xiàn)減速機潤滑油低油壓保護。

3.2 可行性分析

改造前，磨煤機與減速機分別使用的潤滑油型號及運行參數(shù)見表1。

表1 磨煤機與減速機所使用潤滑油的型號及運行參數(shù)

通過表1可以看出，磨煤機油站提供的潤滑油型號與減速機使用的潤滑油型號相同，油壓、油溫能充分滿足減速機潤滑與冷卻的要求。

3.3 供油總流量分析

減速機所需潤滑油流量為5L/min，磨煤機潤滑油站潤滑油公稱流量為63L/min。廠家提供的資料顯示，這一流量包含1臺磨煤機及其減速機的潤滑油所需總流量。

另外，在運行中發(fā)現(xiàn)，磨煤機潤滑油站需將潤滑油系統(tǒng)溢流閥打開1/3開度，方能保證潤滑油系統(tǒng)油壓與流量的穩(wěn)定。如果溢流閥開度減小，潤滑油供油油壓升高，潤滑油供油流量增大，磨煤機主軸承(大瓦)回油回不及，會造成磨煤機主軸承(大瓦)漏油，這說明磨煤機潤滑油站供油有很大冗余流量。而減速機所需潤滑油流量僅5L/min，因此，磨煤機潤滑油站總流量滿足2臺設(shè)備的潤滑需求。

4 方案實施

在磨煤機潤滑油站與減速機之間，增加了1套供/回油管路、閥門及壓力測量設(shè)備，通過新增加供油分支管路引出少量潤滑油至減速機，用新增回油管路將該部分潤滑油再流回主油箱，形成減速機潤滑油循環(huán)系統(tǒng);在減速機潤滑油分配前供油管路上加裝壓力控制器。改進后的磨煤機潤滑油站系統(tǒng)簡圖如圖1所示(虛線部分為新增設(shè)備或管道，點劃線框內(nèi)設(shè)備為磨煤機潤滑油站外部設(shè)備)。

將壓力控制器的壓力信號引入磨煤機潤滑油站可編程邏輯控制器(PLC)信號箱，將潤滑油“低油壓”信號作為磨煤機跳閘條件，減速機潤滑油一旦失壓或油壓低于整定值(0.05MPa)，壓力控制器發(fā)出“低油壓”信號送入磨煤機潤滑油站PLC，PLC發(fā)出指令跳停磨煤機電機，從而防止減速機發(fā)生干摩擦。

5 改造后對磨煤機潤滑的影響

改造后磨煤機與減速機運行中潤滑油參數(shù)的對比見表2。

表2 改造后磨煤機與減速機運行中潤滑油參數(shù)對比

6 改進后解決的主要問題及取得的效果

從表2可以看出，減速機潤滑油油壓與回油溫度都沒有超出磨煤機對潤滑油油壓與回油溫度的嚴格要求。也就是說，減速機潤滑油量很小，對磨煤機潤滑油油壓及油溫的影響微乎其微。

(1)改進后，磨煤機減速箱的潤滑與冷卻供油十分穩(wěn)定可靠;同時，由于增加了減速機滑潤油壓力控制器，實現(xiàn)了減速機潤滑油低油壓保護，防止了減速機缺油潤滑造成的干摩擦。

(2)減速機潤滑油由原來的自身循環(huán)改為減速機與磨煤機油站之間的大循環(huán)，潤滑油散熱效果大大優(yōu)于減速機自身循環(huán)，改進后減速機箱體工作溫度比改進前低20℃(改進前冬季平均工作溫度為55℃，改進后平均工作溫度為30℃)。

圖1 改造后的磨煤機潤滑油站系統(tǒng)簡圖

(3)從經(jīng)濟角度分析，改進后沒有增加大設(shè)備，只是增加了部分管道，同時還減少了原減速機自帶的潤滑油油泵與電機及濾網(wǎng)等設(shè)備。管道的使用壽命遠遠長于油泵、電機這些轉(zhuǎn)機設(shè)備，維護費用也較低，運行經(jīng)濟性大大提高。

(4)2009年年底，#2機組4臺磨煤機減速機潤滑油系統(tǒng)全部進行了優(yōu)化改造，磨煤機與減速機至今運行狀況良好，減速機運行可靠性大幅提高。