上海鍋爐廠30.5—V—450型GGH導向軸承故障及處理

摘要：本文介紹了上海鍋爐廠30.5-V-450型GGH導向軸承故障和處理過程，分析故障原因，對同類設備的維護和管理人員有一定的指導意義。

關鍵詞：GGH 導向軸承 故障 處理

0 引言

氣一氣換熱器（Gas Gas Heater），簡稱GGH，是脫硫系統中主要裝置之一，通常有蓄熱式和非蓄熱式兩種形式，設置GGH后可提高煙氣排煙溫度和抬升高度，降低污染物落地濃度，降低系統水耗，明顯減輕濕法脫硫后煙囪冒白煙的問題。

GGH是事發脫硫系統的主設備之一，其重要性也不言而喻，設置有GGH的脫硫系統，如GGH故障停運，則旁路擋板動作，整個脫硫系統退出運行，因此，保證GGH安全穩定運行，是保證脫硫系統安全穩定運行的基礎。

1 設備情況

三河電廠一期脫硫屬于改造項目，在原有2×350MW燃煤機組上加裝兩套石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統，主體工程采用德國比曉夫噴淋塔，一爐一塔，分別設有增壓風機和GGH，鍋爐尾部煙氣增壓風機進入GGH原煙氣側，經GGH降溫后進入吸收塔，脫硫后的煙氣由GGH凈煙氣側經GGH升溫后通過煙囪排向大氣。GGH使用上海鍋爐廠設計生產的30.5-V-450型兩分倉回轉式煙氣加熱器，配套高壓水沖洗、蒸汽吹灰。#1、2機組脫硫系統分別于2007年6月和7月正式投入運行。

GGH采用圍帶傳動方式，使用SGW29-100減速機，主輔傳動公用，主傳動時轉速1.05rpm，輔傳動時轉速0.51rpm，導向軸承使用SKF-23060 CCK/W33雙列向心球面滾子軸承，支承軸承使用SKF-29488E推力向心球面滾子軸承，導向軸承和支承軸承均采用油浴潤滑方式，導向軸承配置OCS-3A型稀油站，支承軸承配置OCS-4型稀油站，稀油站均配置3GR25×4～0.8/10三螺桿泵和SPL-25F-Z型網片式油過濾器，支承軸承另配置GCIA-0.8型列管式油冷卻器。

2 故障情況

2010年3月13日凌晨1：10左右，#2GGH主電機電流開始波動，且波動范圍逐漸增大，檢修人員就地檢查未發現異常，至3月13日12：32，電流繼續波動，切至輔電機運行，輔電機電流也有較大波動，3月14日凌晨0：30，#2GGH切回主電機運行，電流繼續波動，波動幅度達到3A。由于未查出原因，后維持現狀運行，波動逐漸減小，至3月15日10：00，啟動#2機組高壓水沖洗時，電流再次出現較大波動。2010年3月20日，借助#2GGH換熱元件沖洗機會，對#2GGH換熱元件內部進行檢查，未發現明顯異常。

2010年5月，#2機組C級檢修期間，在對#2GGH導向軸承進行換油檢查時，打開#2GGH上軸承觀察孔，發現軸承端部鎖緊壓蓋三條螺栓全部折斷，導向軸承整體上竄，轉子軸上部失去定心作用，軸頭晃動導致軸端磨損嚴重。進一步檢查，將導向軸承從上部取出，發現介于軸和軸承內圈之間的油室擋圈磨損嚴重，磨損的鐵屑進入油室，導致潤滑油污染嚴重，同時，由于油室擋圈磨損，潤滑油大量泄漏。

GGH內部檢查，發現GGH原煙氣側轉子向上偏斜，凈煙氣側向下偏斜，導致原煙氣側周向密封磨損嚴重，

3 原因分析

上海鍋爐廠30.5-V-450容克式煙氣加熱器，導向軸承采取軸頭錐形配合、軸端壓緊的方式與軸固定。如圖3所示，此種設計要求錐形面的配合精度很高，軸頭（10）和錐形套（3）之間不能存在間隙，這樣，在運行過程中，軸頭與錐形套之間雖有晃動趨勢，但由于沒有間隙而不會產生晃動，固定鎖緊壓蓋（1）的螺栓（11）只受軸向拉力。

由于設計安裝質量不良，導致錐形套和軸頭之間存在間隙，運行中由于受轉子偏斜力的作用，軸頭在錐形套之間形成晃動，如此一來，轉子所受偏斜力集中到鎖緊壓蓋螺栓上，形成巨大的剪切力，導致螺栓折斷，而螺栓折斷又導致錐形套與軸頭鎖緊失效，配合面間隙加大，軸頭晃動加劇，在向上分力的作用下，錐形套連同軸承整體逐漸上移，軸和錐形套脫離，軸在錐形套內轉動，軸承不再轉動。隨著軸的晃動量越來越大，軸頭與錐形套之間磨損嚴重，同時偏斜的軸與錐形套內圈的油室擋圈（4）發生磨損，導致油室漏油，以上所有磨損的鐵屑均進入潤滑油系統，對油系統形成污染。

4 處理過程

2010年5月，利用#2機組C修機會，對導向軸承油室進行清理，重新加工油室擋圈并進行焊接，對軸承室、軸承和油管路進行清理，用100T液壓千斤頂對轉子偏斜進行調整，轉子調正后，更換新的高強螺栓對軸和固定鎖緊壓蓋進行重新壓緊連接。C修結束后，#2GGH隨系統一同啟動。啟動初期電流波動有所緩解，但6月9日凌晨開始，#2GGH電流再次出現波動，至6月12日，波動最大值達5A。

2010年6月13日，打開#2GGH上軸承觀察孔檢查軸承運行情況，發現固定鎖緊壓蓋的螺栓再次折斷，轉子主軸偏斜，油室擋圈磨損嚴重，新換的潤滑油有較多鐵屑等雜質。由于GGH無法停運檢修，且電流波動未影響GGH安全運行，因此決定將導向軸承更換為脂潤滑，維持運行。

2011年10月，利用#2機組C級檢修的機會，對#2GGH導向軸承組件進行整體更換，同時更換GGH換熱元件和三向密封。在原軸頭和軸磨損嚴重，無法短期在線修復的情況，通過在軸上焊接一個加工精密的軸套，軸套外部與軸承內圈配合，鎖緊壓蓋通過一個圓筒形軸套將軸承固定在軸承室內，軸承油浴潤滑改為脂潤滑，取消稀油站系統。改造后軸承組件消除了錐形套轉移給鎖緊壓蓋螺栓的剪切力，轉子偏斜力通過軸承內圈，均勻的施加在滾子軸承上，有效防止了鎖緊壓蓋螺栓折斷和軸承上移。通過改造后的#2GGH啟動后電流平穩，軸承運行穩定，溫度正常，無異音。

5 結束語

5.1 當GGH電流發生異常波動時，首先應該想到軸承和減速箱等外部部件，當確信外部部件運行正常無故障時，再考慮停運GGH進行內部檢查。

5.2 通過軸頭錐形鎖緊的軸承組件，在轉子偏斜力大，配合面誤差大，制造和安裝精度不夠的情況下，易發生螺栓折斷事故，設備正常運行中要定期檢查油脂，以判斷軸承組件運行情況，基建期間要加強工程質量管理。

5.3 GGH軸承組件轉速較低，將稀油潤滑改為脂潤滑，不會影響軸承的潤滑效果。

參考文獻：

[1]陳東祥，蔡明坤，賴炎顯.煙氣加熱器（GGH）的應用技術[J]. 鍋爐技術，2003年第3期.

[2]孫戰發.空氣預熱器導向軸承油系統探討[J].華北電力技術，2007（S2）.

[3]譚思平.多面導向軸承[J].北京機械，1980（06）.

作者簡介：沈軍（1977-），男，河北三河人，大學本科，工程師，從事火電廠集控運行工作。