風(fēng)扇磨煤機(jī)軸承箱潤(rùn)滑油循環(huán)改進(jìn)
2019-01-19 盧文艷
(吉電股份四平熱電公司)
摘 要:文章以吉電股份四平熱電公司為例,該公司1、2號(hào)爐配用六臺(tái)長(zhǎng)春發(fā)電設(shè)備廠制造的FM275•400型風(fēng)扇磨煤機(jī)和直吹式制粉系統(tǒng),但是該系統(tǒng)目前存在一些問(wèn)題,文章針對(duì)風(fēng)扇磨煤機(jī)軸承箱潤(rùn)滑油循環(huán)的改進(jìn)進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:風(fēng)扇磨煤機(jī);軸承箱;潤(rùn)滑油循環(huán);改進(jìn)
四平熱電有限責(zé)任公司1、2號(hào)爐為武漢鍋爐制造廠生產(chǎn)的WGZ410/9.8―8型鍋爐,每臺(tái)鍋爐都設(shè)計(jì)配用六臺(tái)長(zhǎng)春發(fā)電設(shè)備廠制造的FM275•400型風(fēng)扇磨煤機(jī)和直吹式制粉系統(tǒng)。磨煤機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)是由CB-40型潤(rùn)滑油泵、CB-50型冷卻油泵、潤(rùn)滑油冷卻器、濾網(wǎng)過(guò)濾器以及管路閥門等部件組成的強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)。正常運(yùn)行時(shí)規(guī)定,風(fēng)扇磨軸承溫度不應(yīng)大于75℃。
1 存在的問(wèn)題
投產(chǎn)運(yùn)行后發(fā)現(xiàn),風(fēng)扇磨煤機(jī)油系統(tǒng)存在如下三個(gè)問(wèn)題,這三個(gè)問(wèn)題直接困擾著公司的安全、文明、經(jīng)濟(jì)發(fā)供電。
?、偎钠綗犭娪邢挢?zé)任公司冷卻水采用二龍湖和下三臺(tái)水庫(kù)水,水是自然水雜質(zhì)很多,而潤(rùn)滑油冷卻器中的冷卻水管管徑小,運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)常堵塞的現(xiàn)象,需要進(jìn)行不定期的清掃。進(jìn)入夏季每隔1.5個(gè)月就需要停止磨煤機(jī)進(jìn)行潤(rùn)滑油冷卻器清掃工作,清掃時(shí)發(fā)現(xiàn)有大量的堵塞物;②風(fēng)扇磨軸承箱因是強(qiáng)制潤(rùn)滑,油系統(tǒng)較復(fù)雜、各種保護(hù)也較多,時(shí)常出現(xiàn)保護(hù)誤動(dòng)導(dǎo)致設(shè)備跳閘現(xiàn)象;另外也存在著油泵不打油,系統(tǒng)斷油而保護(hù)不動(dòng)的隱患。若后者情況發(fā)生且發(fā)現(xiàn)不及時(shí),就會(huì)導(dǎo)致風(fēng)扇磨軸承燒損甚至引發(fā)風(fēng)扇磨飛車事故,危脅著安全生產(chǎn);③每臺(tái)磨都有冷卻油泵、潤(rùn)滑油泵、冷卻器、濾油器等設(shè)備以及系統(tǒng)管路閥門等,使得風(fēng)扇磨設(shè)備的油密封點(diǎn)較多,這些動(dòng)靜密封點(diǎn)都較難治理,從而導(dǎo)致風(fēng)扇磨漏泄點(diǎn)較多,影響文明生產(chǎn)。
上述三個(gè)問(wèn)題,若能將風(fēng)扇磨軸承箱強(qiáng)制潤(rùn)滑方式用自然循環(huán)代替的話,這三個(gè)問(wèn)題將隨之得到解決。解決問(wèn)題的同時(shí),耗電設(shè)備的取消減既能少設(shè)備的維護(hù)量、設(shè)備的損耗、提高現(xiàn)場(chǎng)文明環(huán)境,又能節(jié)省電機(jī)損耗。
2 可行性分析
經(jīng)過(guò)查找有關(guān)資料以及反復(fù)論證,認(rèn)為風(fēng)扇磨軸承箱潤(rùn)滑油循環(huán)方式由強(qiáng)制循環(huán)方式改為自然循環(huán)方式是可行的。但在改造過(guò)程中必須要解決好以下問(wèn)題。
2.1必須保證冷卻面積
潤(rùn)滑油冷卻器要有足夠的冷卻面積,以保證夏季環(huán)境溫度時(shí),風(fēng)扇磨軸承不超溫。
2.2必須保證高低油位
風(fēng)扇磨軸承箱潤(rùn)滑方式由強(qiáng)制潤(rùn)滑改為自然潤(rùn)滑后,軸承箱整體油位將提高以保證軸承能自然潤(rùn)滑,而風(fēng)扇磨支承側(cè)和推力側(cè)的軸承直徑大小又不一樣且相差很多,如果保證這兩個(gè)軸承在一個(gè)軸承箱里都有合理的自然潤(rùn)滑油位,這是設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。
2.3解決軸封漏油問(wèn)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(shè)計(jì)過(guò)程中重點(diǎn)需考慮的問(wèn)題。
2.4方便日后維護(hù)檢修
新設(shè)計(jì)的冷卻器其結(jié)構(gòu)型式要便于日常維護(hù)及清洗。
3 改造方案
3.1冷卻器設(shè)計(jì)
我們運(yùn)用核定計(jì)算的方法,根據(jù)磨煤機(jī)軸承箱的構(gòu)造,采取加大潤(rùn)滑油冷卻器冷卻面積,并且改造后能方便維護(hù)和清洗。冷卻器設(shè)計(jì)后,又對(duì)其進(jìn)行傳熱面積、傳熱量的計(jì)算。
根據(jù)軸承箱的構(gòu)造,選用5套潤(rùn)滑油冷卻器,每套采用5根Φ22×2的1Cr18Ni9Ti管進(jìn)行制造,總的冷卻面積為2.83m2。
傳熱量計(jì)算:
按夏季磨煤機(jī)運(yùn)行實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),潤(rùn)滑油冷卻器冷卻水入口溫度為22℃,出口冷卻水溫度為32℃。軸承溫度時(shí)潤(rùn)滑油入口溫度為62℃,潤(rùn)滑油出口溫度取32℃。潤(rùn)滑油流量為1080kg/h。
此時(shí)的潤(rùn)滑油密度為854.04kg/m3,潤(rùn)滑油比熱容為2.03kJ/(kg•℃),冷卻器效率取0.989,熱力計(jì)算符號(hào)見(jiàn)表1。
傳熱量:
結(jié)論:
2.83M2>2.64M2
通過(guò)上述數(shù)值分析,采用Φ22×2的5套潤(rùn)滑油冷卻器的冷卻面積是可以滿足實(shí)際運(yùn)行需要的。
3.2改造后油箱油位的保證
按改造后滾動(dòng)軸承對(duì)軸承箱油位的要求,軸承箱油位都要比原來(lái)提高45mm,所以要把原軸承箱油位隔板加高45mm;在軸承箱加油時(shí)需要提高45mm,為保證油位計(jì)顯示準(zhǔn)確需將原來(lái)的油位計(jì)提高。為保證磨煤機(jī)在運(yùn)行中能保證正常油位,需在軸承箱體兩側(cè)各加一個(gè)回油槽。支承側(cè)軸承運(yùn)行中將潤(rùn)滑油甩進(jìn)回油槽,坡流入油位室,高油位室油滿后則會(huì)溢流到低油位室,潤(rùn)滑油如此循環(huán),保證了潤(rùn)滑油的循環(huán)流動(dòng)。
3.3軸封漏油的解決
通過(guò)查找說(shuō)明資料,發(fā)現(xiàn)在端蓋內(nèi)徑的軸向表面有加工回油槽的位置,所以按設(shè)計(jì)手冊(cè)要求,需要在在推力側(cè)(浮動(dòng)端)端蓋加工3個(gè)回油槽、支承側(cè)(固定端)端蓋加工4個(gè)回油槽。
3.4冷卻器構(gòu)造設(shè)計(jì)
根據(jù)我公司冷卻水水質(zhì),潤(rùn)滑油冷卻器設(shè)計(jì)時(shí)著重考慮了在磨煤機(jī)運(yùn)行中便于清洗的方案。冷卻器的構(gòu)造,最初的想法是在在軸承箱內(nèi)盤蛇型管,這樣設(shè)計(jì)冷卻效果達(dá)到了預(yù)期的效果,但冷卻管容易在短時(shí)間內(nèi)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(tái)磨安裝5套)。直管式冷卻器當(dāng)冷卻效果不好時(shí),只要將冷卻器兩側(cè)法蘭取下,就可以進(jìn)行冷卻器的清洗,而且也解決了冷卻器的腐蝕問(wèn)題。
4 改造后的運(yùn)行效果
1998年,四平熱電廠對(duì)此型號(hào)的磨煤機(jī)油系統(tǒng)進(jìn)行改造,實(shí)際運(yùn)用得出結(jié)論:夏季環(huán)境溫度時(shí),風(fēng)扇磨軸承溫度為支承側(cè)56℃、推力側(cè)52℃,低于改造前的60℃。通過(guò)實(shí)際驗(yàn)證,風(fēng)扇磨煤機(jī)用自然循環(huán)方式代替強(qiáng)制循環(huán)方式是在實(shí)際運(yùn)行中時(shí)可行的。
改造后取消了24臺(tái)潤(rùn)滑油泵和電機(jī),48個(gè)濾油器和油管路,24個(gè)潤(rùn)滑油冷卻器,大大減輕了運(yùn)行和檢修人員的維護(hù)量。按每年每一臺(tái)鍋爐運(yùn)行7600h計(jì)算,平均4臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行計(jì)算,兩臺(tái)鍋爐一年節(jié)約40萬(wàn)kWh電量。改造后現(xiàn)場(chǎng)文明生產(chǎn)環(huán)境也達(dá)到了改善,此改造項(xiàng)目達(dá)到了理想的預(yù)期效果,為我公司安全、文明、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)發(fā)揮著巨大的作用。
參考文獻(xiàn):
[1]幸祖成,楊俊秋.臥式水輪發(fā)電機(jī)組軸承潤(rùn)滑油自循環(huán)系統(tǒng)的調(diào)試與改進(jìn)[J].水電站設(shè)計(jì),1992,(2).