風扇磨煤機軸承箱潤滑油循環改進

盧文艷

摘 要：文章以吉電股份四平熱電公司為例，該公司1、2號爐配用六臺長春發電設備廠制造的FM275·400型風扇磨煤機和直吹式制粉系統，但是該系統目前存在一些問題，文章針對風扇磨煤機軸承箱潤滑油循環的改進進行了分析。

關鍵詞：風扇磨煤機；軸承箱；潤滑油循環；改進

中圖分類號：TH42 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）20-0032-01

四平熱電有限責任公司1、2號爐為武漢鍋爐制造廠生產的WGZ410/9.8—8型鍋爐，每臺鍋爐都設計配用六臺長春發電設備廠制造的FM275·400型風扇磨煤機和直吹式制粉系統。磨煤機潤滑油系統是由CB-40型潤滑油泵、CB-50型冷卻油泵、潤滑油冷卻器、濾網過濾器以及管路閥門等部件組成的強制循環系統。正常運行時規定，風扇磨軸承溫度不應大于75 ℃。

1 存在的問題

投產運行后發現，風扇磨煤機油系統存在如下三個問題，這三個問題直接困擾著公司的安全、文明、經濟發供電。

①四平熱電有限責任公司冷卻水采用二龍湖和下三臺水庫水，水是自然水雜質很多，而潤滑油冷卻器中的冷卻水管管徑小，運行中經常出現常堵塞的現象，需要進行不定期的清掃。進入夏季每隔1.5個月就需要停止磨煤機進行潤滑油冷卻器清掃工作，清掃時發現有大量的堵塞物；②風扇磨軸承箱因是強制潤滑，油系統較復雜、各種保護也較多，時常出現保護誤動導致設備跳閘現象；另外也存在著油泵不打油，系統斷油而保護不動的隱患。若后者情況發生且發現不及時，就會導致風扇磨軸承燒損甚至引發風扇磨飛車事故，危脅著安全生產；③每臺磨都有冷卻油泵、潤滑油泵、冷卻器、濾油器等設備以及系統管路閥門等，使得風扇磨設備的油密封點較多，這些動靜密封點都較難治理，從而導致風扇磨漏泄點較多，影響文明生產。

上述三個問題，若能將風扇磨軸承箱強制潤滑方式用自然循環代替的話，這三個問題將隨之得到解決。解決問題的同時，耗電設備的取消減既能少設備的維護量、設備的損耗、提高現場文明環境，又能節省電機損耗。

2 可行性分析

經過查找有關資料以及反復論證，認為風扇磨軸承箱潤滑油循環方式由強制循環方式改為自然循環方式是可行的。但在改造過程中必須要解決好以下問題。

2.1 必須保證冷卻面積

潤滑油冷卻器要有足夠的冷卻面積，以保證夏季環境溫度最高時，風扇磨軸承不超溫。

2.2 必須保證高低油位

風扇磨軸承箱潤滑方式由強制潤滑改為自然潤滑后，軸承箱整體油位將提高以保證軸承能自然潤滑，而風扇磨支承側和推力側的軸承直徑大小又不一樣且相差很多，如果保證這兩個軸承在一個軸承箱里都有合理的自然潤滑油位，這是設計中應重點考慮的問題。

2.3 解決軸封漏油問題

軸承箱油位提高后，軸承箱端部軸封將不適合高油位情況，這也是設計過程中重點需考慮的問題。

2.4 方便日后維護檢修

新設計的冷卻器其結構型式要便于日常維護及清洗。

3 改造方案

3.1 冷卻器設計

我們運用核定計算的方法，根據磨煤機軸承箱的構造，采取加大潤滑油冷卻器冷卻面積，并且改造后能方便維護和清洗。冷卻器設計后，又對其進行傳熱面積、傳熱量的計算。

根據軸承箱的構造，選用5套潤滑油冷卻器，每套采用5根Φ22×2的1Cr18Ni9Ti管進行制造，總的冷卻面積為2.83 m2。

傳熱量計算：

按夏季磨煤機運行實測數據，潤滑油冷卻器冷卻水入口最高溫度為22 ℃，出口冷卻水溫度為32 ℃。軸承最高溫度時潤滑油入口溫度為62 ℃，潤滑油出口溫度取32 ℃。潤滑油流量為1 080 kg/h。

此時的潤滑油密度為854.04 kg/m3，潤滑油比熱容為2.03 kJ/（kg·℃），冷卻器效率取0.989，熱力計算符號見表1。

傳熱量：

結論：

2.83M2>2.64 M2

通過上述數值分析，采用Φ22×2的5套潤滑油冷卻器的冷卻面積是可以滿足實際運行需要的。

3.2 改造后油箱油位的保證

按改造后滾動軸承對軸承箱油位的要求，軸承箱油位都要比原來提高45 mm，所以要把原軸承箱油位隔板加高45 mm；在軸承箱加油時需要提高45 mm，為保證油位計顯示準確需將原來的油位計提高。為保證磨煤機在運行中能保證正常油位，需在軸承箱體兩側各加一個回油槽。支承側軸承運行中將潤滑油甩進回油槽，坡流入油位室，高油位室油滿后則會溢流到低油位室，潤滑油如此循環，保證了潤滑油的循環流動。

3.3 軸封漏油的解決

通過查找說明資料，發現在端蓋內徑的軸向表面有加工回油槽的位置，所以按設計手冊要求，需要在在推力側（浮動端）端蓋加工3個回油槽、支承側（固定端）端蓋加工4個回油槽。

3.4 冷卻器構造設計

根據我公司冷卻水水質，潤滑油冷卻器設計時著重考慮了在磨煤機運行中便于清洗的方案。冷卻器的構造，最初的想法是在在軸承箱內盤蛇型管，這樣設計冷卻效果達到了預期的效果，但冷卻管容易在短時間內堵塞，且不容易清洗，故最后采用了直管式不銹鋼管冷卻器（單臺磨安裝5套）。直管式冷卻器當冷卻效果不好時，只要將冷卻器兩側法蘭取下，就可以進行冷卻器的清洗，而且也解決了冷卻器的腐蝕問題。

4 改造后的運行效果

1998年，四平熱電廠對此型號的磨煤機油系統進行改造，實際運用得出結論：夏季環境溫度最高時，風扇磨軸承最高溫度為支承側56 ℃、推力側52 ℃，低于改造前的60 ℃。通過實際驗證，風扇磨煤機用自然循環方式代替強制循環方式是在實際運行中時可行的。

改造后取消了24臺潤滑油泵和電機，48個濾油器和油管路，24個潤滑油冷卻器，大大減輕了運行和檢修人員的維護量。按每年每一臺鍋爐運行7 600 h計算，平均4臺磨煤機運行計算，兩臺鍋爐一年節約40萬 kWh電量。改造后現場文明生產環境也達到了改善，此改造項目完全達到了理想的預期效果，為我公司安全、文明、經濟生產發揮著巨大的作用。

參考文獻：

[1] 幸祖成，楊俊秋.臥式水輪發電機組軸承潤滑油自循環系統的調試與改進[J].水電站設計，1992，（2）.