一種中速磨煤機液壓加載系統油溫異常情況介紹及原因分析

婁棟培

摘 要：中速磨煤機采用液壓變加載系統提供加載力，液壓變加載系統的穩定運行直接決定了磨煤機的正常出力，影響到機組正常帶負荷。液壓變加載系統在實際運行過程中會出現油壓低、電磁閥卡澀、油溫高等諸多問題，本文針對液壓變加載系統油溫高的問題進行了一些簡單介紹和分析，并提出了一些解決方法和注意事項，以此對同類型設備同類問題提供一些參考。

關鍵詞：中速磨煤機;液壓變加載系統;油溫高;堿金屬

一、引言

某公司3、4號機組為2×660MW超超臨界機組，制粉系統：采用中速磨煤機正壓直吹冷一次風機制粉系統，每臺鍋爐配6臺ZGM113G型磨煤機（5臺運行，1臺備用），磨煤機采用液壓變加載系統提供加載研磨力。

磨煤機液壓變加載系統為北京電力設備總廠委托意大利阿托斯公司上海代表處設計制造，由液壓泵站、管路、加載油缸、蓄能器等部件組成。其功能如下：液壓系統通過改變加載油缸的加載壓力為磨輥提供隨負荷而變化的碾磨力，其大小由比例溢流閥根據負荷變化的指令信號來控制液壓系統的加載壓力來實現。高壓泵站安裝在靠近磨煤機的基座上，蓄能器直接安裝在加載油缸上，油缸下端與磨煤機基座鉸接相連，三個帶蓄能器的油缸由高壓泵站提供動力。高壓泵站由管路連接到加載油缸上，連接管路可采用20號冷拔無縫鋼管，管道需經酸洗鈍化處理，管路連接采用焊接式管接頭。安裝前管路務必進行焊縫探傷和打壓試驗，焊縫質量參照標準GB3323-82并符合液壓通用技術要求及相關標準。油箱容積920L，第一次加油量約820L。采用YB-N46抗磨液壓油，往油箱加油時油液必須經過過濾精度≤10μm的液壓濾油機過濾，且從空氣濾清器處加入。在液壓系統設備和管路全部安裝完成后，系統必須打油循環，當系統油液清潔度達到NAS1638標準八級時，液壓泵站系統方可投入運行。

二、液壓油原理介紹

磨煤機啟動前，運行液壓變加載系統，切換液動換向閥控制電磁閥關閉液動換向閥，隨后通過升降磨輥裝置控制電磁閥切換，將磨輥裝置提升到位后，啟動磨煤機運行。待皮帶式給煤機投運1分鐘后，將磨輥裝置落下，磨輥裝置落到位后打開切換液動換向閥控制電磁閥開啟液動換向閥，調整比例溢流閥至給煤量對應壓力后，磨煤機液壓變加載系統處于正常運行狀態。磨煤機正常運行時，液壓油泵從油箱中吸油，油液經手動換向閥，電磁換向閥，主油路進入加載油缸有桿腔為磨輥裝置施加碾磨壓力。旁路經過電磁換向閥，溢流閥，列管式冷卻器，最后回到油箱。升磨輥裝置時液壓油泵從油箱中吸油，油液經手動換向閥，電磁換向閥，升降磨輥裝置調速閥，進入加載油缸無桿腔。旁路經過溢流閥，列管式冷卻器，最后回到油箱。

三、油溫異常現象介紹

在近期機組運行過程中發現個別液壓變加載系統油溫高，現象1：磨煤機磨輥裝置處于提升狀態下液壓油溫最高上升至80℃（正常運行溫度45-65℃）;現象2：同等工況下油溫偏差較大，偏差范圍達10-15℃：譬如同一時間段內3A磨煤機液壓變加載系統油溫：64.58℃;3B磨煤機液壓變加載系統油溫：63.28℃;3C磨煤機液壓變加載系統油溫：53.52℃;3D磨煤機液壓變加載系統油溫：55.32℃。3A、3C磨煤機液壓變加載系統油溫相差達11℃。油溫偏高容易造成以下幾個方面的問題：

1、液壓變加載系統采用的液壓油泵為齒輪泵，為了保證磨煤機正常運行狀態下的油壓，齒輪泵高速旋轉，易引起齒輪磨損，液壓油泵出力降低，甚至抱死損壞，降低了液壓油泵的使用壽命。

2、液壓油系統中的密封圈多為橡膠密封圈（如液壓油泵骨架密封、加載油缸密封組件、液控閥密封組件、管接頭密封圈等），油溫高是易造成密封圈老化，降低了密封圈的使用周期。

3、油溫高也易引起液壓油變質，液壓油使用壽命降低。

四、原因分析

現象1：通過液壓油工作原理及油路系統圖我們可以看出：

1、在液壓油系統正常運行時，主油路液壓油進入加載油缸有桿腔，對拉桿持續提供垂直向下的加載力，保證磨煤機正常出力;當磨輥處于提升狀態時，主油路液壓油進入加載油缸無桿腔，將重約36t的磨輥（3個磨輥、壓架重約36t）抬起，并保持穩定提升狀態，此時液壓油泵需持續向加載油缸提供動力，同時產生大量的熱量，通過冷油器的回油無法及時將產生的熱量全部傳遞出去，引起油溫升高。

2、磨輥裝置處于提升狀態時，系統設計控制液控閥的壓力油回油不通過冷油器，經過冷油器的回油量較正常運行時的回油量減少，大量液壓油沒有經過冷油器冷卻在系統內循環造成油溫升高。

我們將磨輥裝置落下，將液壓油系統調整至正常運行狀態后液壓油溫迅速下降至合格范圍之內，進一步驗證了我們的分析結果;

現象2：通過對磨煤機液壓油系統油路的分析，可以認為引起油溫升高的原因主要有以下幾個方面：

1、列管式冷卻器冷卻效果差，引起油溫升高;

2、列管式冷卻器冷卻水量不足，引起油溫升高;

3、外界環境溫度高，引起油溫升高;

4、磨煤機下密封裝置漏熱一次風，液壓油缸被熱一次風直吹，回油溫度升高，引起油溫升高;

5、液壓油泵齒輪磨損，造成出力不足，導致經過列管式冷卻器的液壓油油量減少;

6、液壓油回油管路堵塞，回油量減少，引起油溫升高。

針對油溫高的問題，我們于2019.06.08日對3號爐磨煤機液壓油站進行了現場溫度測量，所得數據如下表。

對表中數據做以下幾個方面的分析：

1、通過6、7、9、10表格數據可以看出列管式冷卻器水進出口溫度、油進出口溫度正常，列管式冷卻器冷卻效果良好;冷卻水流量也進行了檢查，流量正常;

2、通過4、13表格數據可以看出外界環境溫度不是液壓油溫溫差大的原因;

3、磨煤機下密封均已經進行了改造，下密封漏風現象大大減少，不存在熱風直吹的問題;

4、通過液壓油系統變加載狀態工作時的原理我們可以看出，列管式冷卻器布置在回油旁路上。由于液壓油泵長時間高速運行，齒輪油泵磨損，油泵出力降低。當油泵出力降低時。為了保證油站出力，回油量必然減少，通過列管式冷卻器的油量降低，油溫升高;

5、當回油管路回油不暢時，回油流速降低，通過列管式冷卻器的油量減少，油溫逐步升高。

綜合以上分析可以看出磨煤機油溫異常的主要原因為油泵出力不足，回油管路堵塞及環境溫度升高都是造成油溫升高的重要因素。

四、處理措施

針對磨煤機液壓加載系統油溫異常我們提出以下幾個方面的建議：

1、磨煤機停運備用時，將磨輥裝置落下，打開液動換向閥，比例溢流閥開度保持在5%，從而減少液壓油泵的磨損;

2、磨煤機處于空載備用時，磨輥裝置處于提升狀態，運行人員加強對液壓油油溫的監視，當油溫超過70℃時及時停運磨煤機，落下磨輥裝置;

3、磨煤機空載備用時間一般不要超過2個小時，以防止液壓油溫過高;

4、加強SIS及現場點檢，發現油溫異常時及時聯系運行人員，檢修人員進行處理，必要時更換液壓油泵;

5、加強磨煤機液壓變加載系統濾油，保證液壓油油質，降低油泵磨損速度;

6、考慮在不影響磨煤機正常出力的情況下將磨煤機液壓變加載系統加載油壓相對調低，增加列管式冷卻器回油量;

7、根據磨煤機運行情況安排清理、更換磨煤機液壓變加載系統液壓油回油濾網，增加回油流速達到冷卻效果;

參考文獻

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