磨煤機(jī)齒輪油的國(guó)產(chǎn)化替代

周建明

浙江浙能石油新能源有限公司

近年來(lái)，企業(yè)E為降低運(yùn)行成本，對(duì)下屬電廠機(jī)組備品備件分步實(shí)施國(guó)產(chǎn)化降本替代工作，其中磨煤機(jī)進(jìn)口潤(rùn)滑油國(guó)產(chǎn)化列為項(xiàng)目之一。企業(yè)E全系統(tǒng)大型電廠磨煤機(jī)總共288臺(tái)，其原使用的潤(rùn)滑油均為進(jìn)口品牌油品。2018年，選取企業(yè)E下屬某子公司為試點(diǎn)，進(jìn)行油品國(guó)產(chǎn)化探索，使用高性能?chē)?guó)產(chǎn)齒輪油，滿足了磨煤機(jī)運(yùn)行要求，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，有效地降低了采購(gòu)成本，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

磨煤機(jī)工況

企業(yè)E下屬某子公司除了發(fā)電，還為當(dāng)?shù)丶徔椆I(yè)園區(qū)的數(shù)百家紡織印染企業(yè)供熱供汽。全廠規(guī)模為2×1 025 t/h亞臨界自然循環(huán)鍋爐+2×300 MW抽凝汽輪機(jī)組、5×500 t/h高溫高壓自然循環(huán)煤粉鍋爐+5×57 MW抽背汽輪機(jī)組，配備26臺(tái)磨煤機(jī)。磨煤機(jī)按照工作部件的轉(zhuǎn)速可分為低速煤磨機(jī)、中速煤磨機(jī)和高速煤磨機(jī)，常見(jiàn)的有球磨機(jī)、中速磨機(jī)、風(fēng)扇磨機(jī)等。該分公司采用的是中速磨煤機(jī)——上海重型機(jī)器廠生產(chǎn)的HP碗式磨煤機(jī)，磨煤機(jī)及減速機(jī)參數(shù)見(jiàn)表1、表2。

表1 磨煤機(jī)參數(shù)

表2 減速機(jī)參數(shù)

磨煤機(jī)的潤(rùn)滑要求

磨煤機(jī)的主要潤(rùn)滑部位有主減速機(jī)、磨輥軸承、選粉機(jī)軸承、電機(jī)軸承、磨輥密封等。其不僅要求油品耐高溫、承載能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)、熱氧化性能優(yōu)異，還要考慮粉塵多、沖擊負(fù)荷、水分、使用環(huán)境溫度變化等因素對(duì)油品性能的影響，所以磨輥軸承、主減速齒輪箱等關(guān)鍵部位通常會(huì)使用高性能齒輪油。在上海重型機(jī)器廠的磨煤機(jī)產(chǎn)品手冊(cè)中，也明確規(guī)定了使用進(jìn)口品牌合成齒輪油。

磨煤機(jī)的主減速機(jī)安裝在磨機(jī)的下部，它除了傳遞轉(zhuǎn)矩外還要承受磨盤(pán)、磨輥的重量，對(duì)齒輪油的油膜保持能力、黏壓系數(shù)、極壓抗磨性能、防銹性能、高溫抗老化性能等提出了較高的要求。該部位通常采用循環(huán)潤(rùn)滑，油箱容積一般700 L左右，推薦使用320號(hào)合成或者高性能齒輪油。

磨輥軸承一般是滾柱軸承，在粉磨過(guò)程中，由于物料顆粒大小和硬度不均會(huì)對(duì)輥?zhàn)赢a(chǎn)生沖擊載荷，同時(shí)承受磨體內(nèi)的高溫，還有可能進(jìn)粉塵及水分，所以對(duì)齒輪油的油膜保持能力、黏度指數(shù)、極壓抗磨性能、熱氧化性能、防銹性能等提出了較高的要求。該部位通常采用強(qiáng)制潤(rùn)滑，油品封閉在軸承座內(nèi)，一般加油量在40～70 L，推薦使用680號(hào)合成齒輪油。

對(duì)于磨輥軸承來(lái)說(shuō)，工作溫度長(zhǎng)期在80 ℃左右，因此齒輪油在該溫度下的黏度變化對(duì)于潤(rùn)滑效果至關(guān)重要。通過(guò)齒輪油黏溫曲線（圖1）可以看出，同樣是680號(hào)齒輪油，合成齒輪油因?yàn)榫哂休^高的黏度指數(shù)，在80～100 ℃工作溫度范圍區(qū)間，合成齒輪油的黏度比礦物齒輪油高出45%，具有更好的油膜厚度和潤(rùn)滑性能。

圖1 680號(hào)齒輪油黏溫曲線

磨煤機(jī)齒輪油國(guó)產(chǎn)化替代

油品選擇及性能

經(jīng)通過(guò)工況調(diào)研和比對(duì)，開(kāi)展了磨煤機(jī)齒輪油的國(guó)產(chǎn)化探索，2018年在磨煤機(jī)的主減速機(jī)、磨輥軸承分別使用長(zhǎng)城4407、4408合成齒輪油。

長(zhǎng)城4407齒輪油采用特定組成的基礎(chǔ)油，并加入多功能添加劑精制而成。與普通礦油型重負(fù)荷工業(yè)齒輪油相比，該油品具有更優(yōu)的高低溫性能、更好的黏溫性能、更長(zhǎng)的使用壽命及更高的傳動(dòng)效率；具有極好的承載能力，可保證重載齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)順暢，減少齒面擦傷，有效降低運(yùn)轉(zhuǎn)噪音。該油品可用于各種苛刻工況的齒輪設(shè)備，如礦山、冶金、水泥等行業(yè)的重負(fù)荷工業(yè)齒輪。

長(zhǎng)城4408合成重負(fù)荷工業(yè)齒輪油具有優(yōu)異的黏溫性能，在溫度波動(dòng)較大的情況下，仍可保持較高的黏度，可用于磨輥軸承的潤(rùn)滑。

長(zhǎng)城4407、4408合成齒輪油與原用油的性能比較見(jiàn)表3。

表3 齒輪油性能比較

從表3可見(jiàn)，長(zhǎng)城4407、4408齒輪油與主減速機(jī)、磨輥軸承原用油性能相當(dāng)。

混兌試驗(yàn)

對(duì)于采用油箱循環(huán)潤(rùn)滑的主減速機(jī)，油品存在相容性風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)長(zhǎng)城4407齒輪油與主減速機(jī)原用油進(jìn)行混兌試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 齒輪油相容性試驗(yàn)

由表4可見(jiàn)，二者相容性良好，可以混兌使用。

油液監(jiān)測(cè)

長(zhǎng)城油品加入機(jī)組，運(yùn)行36個(gè)月后取樣化驗(yàn)，油品質(zhì)量仍然穩(wěn)定，滿足了磨煤機(jī)運(yùn)行要求。油液監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)見(jiàn)表5。

表5 磨煤機(jī)油液監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)

從表5可見(jiàn)，黏度、酸值無(wú)異常變化，說(shuō)明齒輪油的狀態(tài)良好；從油液中金屬元素含量看，硫、磷元素與新油含量相差無(wú)幾，表明極壓添加劑沒(méi)有異常消耗；鐵元素含量較低，表明設(shè)備運(yùn)行良好，沒(méi)有異常磨損。同時(shí)，在日常檢修中，也未發(fā)現(xiàn)軸承、齒輪有異常磨損，說(shuō)明國(guó)產(chǎn)齒輪油達(dá)到了進(jìn)口油品的效果。

結(jié)束語(yǔ)

磨煤機(jī)是燃煤電廠的關(guān)鍵設(shè)備，關(guān)系到汽輪機(jī)組能否長(zhǎng)滿優(yōu)運(yùn)行，因此對(duì)磨煤機(jī)的耗材更替非常慎重，輕易不會(huì)改變磨煤機(jī)廠家的規(guī)定要求。通過(guò)在企業(yè)E磨煤機(jī)成功實(shí)施進(jìn)口齒輪油的國(guó)產(chǎn)化替代，不僅滿足了設(shè)備運(yùn)行要求，也為企業(yè)降低了運(yùn)行成本，如果進(jìn)一步加以推廣，將具有更大的經(jīng)濟(jì)效益。