磨煤機(jī)減速機(jī)潤(rùn)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(jī)減速機(jī)潤(rùn)滑方式技術(shù)改造的背景

鄭州市某熱電廠2×200MW機(jī)組磨煤機(jī)型號(hào)為DTm－320/580，磨煤機(jī)配用減速機(jī)型號(hào)為JH500B－GX1。磨煤機(jī)主軸承(大瓦)潤(rùn)滑方式為磨煤機(jī)潤(rùn)滑油站供油潤(rùn)滑，減速機(jī)帶有自潤(rùn)滑油泵及冷卻器，形成自身的潤(rùn)滑油系統(tǒng)。由于減速機(jī)自潤(rùn)滑油系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，頻繁造成磨煤機(jī)減速機(jī)潤(rùn)滑油失壓，使減速機(jī)的齒輪及軸承處于干摩擦狀態(tài)，輕者造成減速機(jī)振動(dòng)超標(biāo)、超溫，重者造成減速機(jī)燒毀損壞。2008年，該熱電廠投運(yùn)的第1年，因磨煤機(jī)減速機(jī)自潤(rùn)滑油系統(tǒng)故障頻繁，造成磨煤機(jī)停運(yùn)，#1機(jī)組2臺(tái)磨煤機(jī)減速機(jī)因自潤(rùn)滑油系統(tǒng)供油故障而燒毀。

2 減速機(jī)自潤(rùn)滑油系統(tǒng)設(shè)計(jì)上存在的問(wèn)題

(1)減速機(jī)自潤(rùn)滑系統(tǒng)油泵與電機(jī)都用螺栓固定在減速機(jī)箱體上，磨煤機(jī)減速機(jī)要驅(qū)動(dòng)龐大的磨煤機(jī)筒體(筒體加載鋼球后質(zhì)量達(dá)150t以上)，減速機(jī)要承受很大的沖擊，造成減速機(jī)箱體振動(dòng)。連續(xù)不斷的振動(dòng)造成油泵與電動(dòng)機(jī)的固定螺栓疲勞斷裂，固定螺栓斷裂后油泵或電動(dòng)機(jī)就會(huì)自然脫落，造成減速機(jī)自潤(rùn)滑油系統(tǒng)失壓;減速機(jī)自潤(rùn)滑油系統(tǒng)上沒(méi)有潤(rùn)滑油壓力測(cè)點(diǎn)，也就沒(méi)有潤(rùn)滑油失壓報(bào)警信息信號(hào)引入機(jī)組分布式控制系統(tǒng)(DCS)畫面。因此，減速機(jī)潤(rùn)滑油失壓時(shí)，運(yùn)行人員無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

(2)磨煤機(jī)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(jī)區(qū)域設(shè)備散熱是困擾火力發(fā)電廠的難題。減速機(jī)采用自潤(rùn)滑油系統(tǒng)，潤(rùn)滑油小范圍內(nèi)快速循環(huán)不利于熱量的散發(fā)。自潤(rùn)滑油系統(tǒng)雖然帶有一個(gè)小的管式冷卻器，但運(yùn)行中換熱效果不好，夏季必須架設(shè)軸流風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng)散熱。

綜上所述，磨煤機(jī)減速機(jī)采用自潤(rùn)滑油系統(tǒng)潤(rùn)滑與冷卻的設(shè)計(jì)有待改進(jìn)。

3 優(yōu)化改進(jìn)方案構(gòu)想及可行性分析

3.1 優(yōu)化改進(jìn)方案構(gòu)想

拆除原減速機(jī)自潤(rùn)滑油系統(tǒng)的油泵及電動(dòng)機(jī)，利用磨煤機(jī)潤(rùn)滑油站的潤(rùn)滑油供油冗余流量，對(duì)磨煤機(jī)減速機(jī)進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻。磨煤機(jī)潤(rùn)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(jī)提供可靠的潤(rùn)滑與冷卻;同時(shí)，在減速機(jī)潤(rùn)滑油管路上加裝壓力控制器，在線檢測(cè)減速機(jī)潤(rùn)滑油油壓，實(shí)現(xiàn)減速機(jī)潤(rùn)滑油低油壓保護(hù)。

3.2 可行性分析

改造前，磨煤機(jī)與減速機(jī)分別使用的潤(rùn)滑油型號(hào)及運(yùn)行參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 磨煤機(jī)與減速機(jī)所使用潤(rùn)滑油的型號(hào)及運(yùn)行參數(shù)

通過(guò)表1可以看出，磨煤機(jī)油站提供的潤(rùn)滑油型號(hào)與減速機(jī)使用的潤(rùn)滑油型號(hào)相同，油壓、油溫能充分滿足減速機(jī)潤(rùn)滑與冷卻的要求。

3.3 供油總流量分析

減速機(jī)所需潤(rùn)滑油流量為5L/min，磨煤機(jī)潤(rùn)滑油站潤(rùn)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(tái)磨煤機(jī)及其減速機(jī)的潤(rùn)滑油所需總流量。

另外，在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，磨煤機(jī)潤(rùn)滑油站需將潤(rùn)滑油系統(tǒng)溢流閥打開(kāi)1/3開(kāi)度，方能保證潤(rùn)滑油系統(tǒng)油壓與流量的穩(wěn)定。如果溢流閥開(kāi)度減小，潤(rùn)滑油供油油壓升高，潤(rùn)滑油供油流量增大，磨煤機(jī)主軸承(大瓦)回油回不及，會(huì)造成磨煤機(jī)主軸承(大瓦)漏油，這說(shuō)明磨煤機(jī)潤(rùn)滑油站供油有很大冗余流量。而減速機(jī)所需潤(rùn)滑油流量?jī)H5L/min，因此，磨煤機(jī)潤(rùn)滑油站總流量滿足2臺(tái)設(shè)備的潤(rùn)滑需求。

4 方案實(shí)施

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

將壓力控制器的壓力信號(hào)引入磨煤機(jī)潤(rùn)滑油站可編程邏輯控制器(PLC)信號(hào)箱，將潤(rùn)滑油“低油壓”信號(hào)作為磨煤機(jī)跳閘條件，減速機(jī)潤(rùn)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(hào)送入磨煤機(jī)潤(rùn)滑油站PLC，PLC發(fā)出指令跳停磨煤機(jī)電機(jī)，從而防止減速機(jī)發(fā)生干摩擦。

5 改造后對(duì)磨煤機(jī)潤(rùn)滑的影響

改造后磨煤機(jī)與減速機(jī)運(yùn)行中潤(rùn)滑油參數(shù)的對(duì)比見(jiàn)表2。

表2 改造后磨煤機(jī)與減速機(jī)運(yùn)行中潤(rùn)滑油參數(shù)對(duì)比

6 改進(jìn)后解決的主要問(wèn)題及取得的效果

從表2可以看出，減速機(jī)潤(rùn)滑油油壓與回油溫度都沒(méi)有超出磨煤機(jī)對(duì)潤(rùn)滑油油壓與回油溫度的嚴(yán)格要求。也就是說(shuō)，減速機(jī)潤(rùn)滑油量很小，對(duì)磨煤機(jī)潤(rùn)滑油油壓及油溫的影響微乎其微。

(1)改進(jìn)后，磨煤機(jī)減速箱的潤(rùn)滑與冷卻供油十分穩(wěn)定可靠;同時(shí)，由于增加了減速機(jī)滑潤(rùn)油壓力控制器，實(shí)現(xiàn)了減速機(jī)潤(rùn)滑油低油壓保護(hù)，防止了減速機(jī)缺油潤(rùn)滑造成的干摩擦。

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

圖1 改造后的磨煤機(jī)潤(rùn)滑油站系統(tǒng)簡(jiǎn)圖

(3)從經(jīng)濟(jì)角度分析，改進(jìn)后沒(méi)有增加大設(shè)備，只是增加了部分管道，同時(shí)還減少了原減速機(jī)自帶的潤(rùn)滑油油泵與電機(jī)及濾網(wǎng)等設(shè)備。管道的使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于油泵、電機(jī)這些轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)備，維護(hù)費(fèi)用也較低，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性大大提高。

(4)2009年年底，#2機(jī)組4臺(tái)磨煤機(jī)減速機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)全部進(jìn)行了優(yōu)化改造，磨煤機(jī)與減速機(jī)至今運(yùn)行狀況良好，減速機(jī)運(yùn)行可靠性大幅提高。