600 MW超臨界機組撈渣機內(nèi)導輪改造

劉勝明

（大唐國際陡河發(fā)電廠 河北唐山）

一、概述

1.除渣系統(tǒng)設備介紹

哈爾濱鍋爐有限責任公司與三井巴布科克（MB）公司合作設計制造的超臨界本生（Benson）直流鍋爐，型號HG-1890/25.4-YM4。一次中間再熱、滑壓運行，固態(tài)排渣、單爐膛、平衡通風、Π型露天布置。安裝使用GBL20D×54型刮板撈渣機設備，青島四洲電力設備有限公司設計供貨，其正常(低速)運行時的排渣量（干渣）4.55～18.06 t/h，最大輸送能力（干渣）≤48.36 t/h，兩根鏈條分別獨立驅(qū)動，驅(qū)動裝置采用變頻器控制，鏈條速度可在0.5～2.8 m/min連續(xù)調(diào)節(jié)，保證撈渣機停機后其上槽體內(nèi)積滿渣時，仍可帶負荷啟動并能迅速消除積渣。

2.鍋爐濕式除渣系統(tǒng)

每臺機組安裝1臺可無級變速的水浸式刮板撈渣機，鍋爐排渣經(jīng)渣井落入水浸式刮板撈渣機內(nèi)，經(jīng)冷卻水冷卻、?；螅晒伟鍝圃鼨C連續(xù)撈出，直接輸送至渣倉儲存，定期由汽車送至灰場。

鍋爐排渣自渣井落入水平段槽體，在頭部驅(qū)動裝置的拖動下，由刮板將灰渣從水平段撈出，經(jīng)上升段槽體，從排渣口排入渣倉。撈渣機槽體被隔板分為獨立的上槽體和下槽體，上槽體內(nèi)充滿冷卻水，為刮板工作段，下槽體為鏈條和刮板的回程段。上升段槽體由橫架支撐，上槽體內(nèi)布置4組軸承內(nèi)置側(cè)翻式內(nèi)導輪，作用在于限制鏈條沿撈渣機橫截面的水平位移，防止鏈條跑偏。

二、撈渣機軸承外置式內(nèi)導輪改造的必要性

由于撈渣機內(nèi)導輪長時間工作在渣水中，采用軸承內(nèi)置式內(nèi)導輪使得軸承長期處于高溫渣水的浸泡中，骨架油封損壞后就會有渣水進入軸承室內(nèi)，長期運行導致軸承損壞。一旦軸承損壞，需要進行撈渣機放水，更換新德內(nèi)導輪，無法進行軸承的在線更換，嚴重影響撈渣機運行的穩(wěn)定性。同時，軸承內(nèi)置式內(nèi)導輪輪體及軸承轉(zhuǎn)動而導輪軸不轉(zhuǎn)，因此無法判斷內(nèi)導輪是否正常轉(zhuǎn)動。若內(nèi)導輪不轉(zhuǎn)，會導致鏈條、刮板磨損加劇，撈渣機液壓馬達出力增加，長時間運行則導致馬達因超負荷出力而損壞。

三、軸承內(nèi)、外置式內(nèi)導輪結(jié)構(gòu)比較

1.軸承內(nèi)置式內(nèi)導輪軸承內(nèi)置式內(nèi)導輪采用一道迷宮密封以及O形密封圈、兩道骨架油封進行密封。軸承室布置在撈渣機內(nèi)部，共有兩盤軸承。在導輪后蓋處布置有進、回油嘴，定期給軸承加油（圖1）。

圖1 軸承內(nèi)置式內(nèi)導輪結(jié)構(gòu)

內(nèi)導輪的導輪座與人孔門端蓋固定，運行過程中輪體與軸承一起轉(zhuǎn)動，導輪軸保持靜止。正常運行中無法判斷內(nèi)導輪是否轉(zhuǎn)動正常，不利于日常檢查。導輪軸上布置有進、回油孔，便于定期對軸承室以及骨架油封進行補油，起到潤滑作用，同時可以有效防止渣水進入內(nèi)導輪?？拷畟?cè)的軸承室采用端蓋密封，有效防止渣水進入軸承室。導輪軸端部采用鎖緊螺母止退環(huán)，有效防止軸承的軸向竄動，減少了軸的磨損。

2.軸承外置式內(nèi)導輪

軸承外置式內(nèi)導輪結(jié)構(gòu)中，密封形式采用圖2所示結(jié)構(gòu)。內(nèi)導輪體與導輪軸采用平鍵連接，選用雙填料密封+骨架油封+密封脂密封作為第一級密封，增大了抵御灰水進入回路的密封性；同時具備在線監(jiān)測、在線維修、更換，可在不排放撈渣機殼體內(nèi)冷卻水的情況下進行操作。

圖2 軸承外置式內(nèi)導輪結(jié)構(gòu)

在內(nèi)導輪上共有4道密封，第一道為特制填料密封+骨架油封+密封脂密封，此道密封脂密封采用自動注脂器（壓力為0.5 MPa)自動加注密封脂，以補充密封脂的損耗，有效阻止機殼內(nèi)的灰水進入密封腔內(nèi)。第二道采用特制材料的密封環(huán)，和軸套之間保持適當間隙，以利于軸旋轉(zhuǎn)并起到密封作用，同時能將灰水阻隔，防止灰水進入油腔，增強了整個密封系統(tǒng)的密封效果，延長內(nèi)導輪的使用壽命。第三道密封采用特制防水抗堿密封油脂并加入含聚四氟和混合潤滑劑的泥狀填料，油腔位于填料環(huán)與骨架油封之間，由于油腔的密閉性很好，損耗很小，注油周期變長。油腔設有進出口，有利于注油，同時如果油腔內(nèi)進入灰水，能夠?qū)?nèi)部受到污染的油脂換掉，起到保護內(nèi)部密封件不被灰水侵蝕；同時起到潤滑作用。

四、軸承外置式內(nèi)導輪使用的可行性

1.現(xiàn)場可維護性

軸承外置式內(nèi)導輪更換軸承和密封件時不需將撈渣機殼體內(nèi)的灰水全部排空，在不放水的情況下進行內(nèi)導輪軸承和相關的密封件更換。同時，內(nèi)導輪另一半為喇叭口結(jié)構(gòu)，組合骨架油封端蓋拆除方便，油封和密封環(huán)更換簡單。

軸承外置式內(nèi)導輪采用外伸式結(jié)構(gòu)形式，在伸出的軸端上用醒目的顏色做出標識，日常運行中通過目測便可直接判斷出來機殼內(nèi)的導輪是否轉(zhuǎn)動，以便于及時發(fā)現(xiàn)問題及時維修，從而延長撈渣機內(nèi)導輪、鏈條等關鍵部件的使用壽命。由于軸承外置式內(nèi)導輪采用密封脂作為密封，因此日常維護中只需要定期補充密封脂即可，維護量減少。

2.設備的可靠性

軸承內(nèi)置式內(nèi)導輪采用的密封結(jié)構(gòu)較為簡單，采用迷宮密封+O形密封圈+骨架油封進行密封。長時間運行，一旦密封圈及骨架油封磨損，將會使渣水進入軸承室內(nèi)，最終導致軸承損壞。

軸承外置式內(nèi)導輪采用4道密封，即填料密封+骨架油封+密封脂密封+填料密封+油腔密封+骨架油封的密封結(jié)構(gòu)，在油腔密封室的后部布置排水腔，將渣水與軸承室隔開，有效防止了渣水進入軸承室內(nèi)。同時，軸承外置式內(nèi)導輪采用組合式結(jié)構(gòu)，輪緣采用鍛造工藝并進行了熱處理，耐磨性高，使用壽命增長，輪體采用鑄鋼鏤空式結(jié)構(gòu)，不會因渣壓積于輪槽內(nèi)而導致鏈條脫輪，提高了設備運行可靠性。

3.檢修時間和費用

若內(nèi)導輪軸承損壞需要更換，軸承內(nèi)置式內(nèi)導輪需要將撈渣機放水，由于無法在線更換軸承及密封件，因此只能更換新的內(nèi)導輪。按撈渣機放水需要3 h，更換內(nèi)導輪需要2 h計算，更換一個內(nèi)導輪共需要5 h。同時，需要機組將負荷降至300 MW，影響機組正常運行。

采用軸承外置式內(nèi)導輪則不需撈渣機放水，進行在線更換軸承及密封件，更換一個內(nèi)導輪約2 h，因此縮短了檢修時間，檢修費用由6000元降至3000元，同時機組可以不降負荷運行。

4.軸承外置式內(nèi)導輪檢修維護注意事項

（1）內(nèi)導輪采用雙密封油腔結(jié)構(gòu)，兩個油腔均注入密封油脂，密封油脂的加注周期為每10～15天加注1次，注入量各為30～70 mL，如果出現(xiàn)溢流口流水現(xiàn)象，需要打開出氣螺栓，注入新密封脂，把密封腔內(nèi)殘留密封脂全部更新為新密封脂，以保持良好的密封性能，若注滿新密封脂后繼續(xù)出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，則需在線更換密封件，平時維護加注密封脂無需打開放氣螺栓。

（2）軸承潤滑油每兩個月加注1次，注入油脂為普通軸承潤滑脂即可，注入量100 mL。

（3）內(nèi)導輪運轉(zhuǎn)過程中，當排水口處有灰水流出時，說明密封件已經(jīng)嚴重受損需要更換，此時撈渣機需要停運1～2 h，將撈渣機的液壓張緊機構(gòu)降至最低位置，打開內(nèi)導輪外部構(gòu)件進行密封件的更換。

（4）由于導輪軸轉(zhuǎn)動，因此存在密封磨損、密封脂消耗的情況，需要每天檢查積水腔排水管的滲水情況。一旦發(fā)現(xiàn)排水管有灰水，應及時補充密封脂進行密封。

五、結(jié)論

采用軸承外置式內(nèi)導輪使得密封可靠性及潤滑方面更加完善。提高了日常維護效率，便于現(xiàn)場維護與保養(yǎng)，檢修時間和檢修費用減少。同時，設備穩(wěn)定性提高，保證了機組的長周期運行。