羅書通，李春林，喬井玉

(華電能源股份有限公司富拉爾基發(fā)電廠，黑龍江 齊齊哈爾 161041)

0 引言

華電能源股份有限公司富拉爾基發(fā)電廠#2鍋爐送風(fēng)機(jī)、吸風(fēng)機(jī)配套的冷卻風(fēng)機(jī)是由沈陽風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的G4-72-11N08D型單支撐、懸臂式、離心式冷卻風(fēng)機(jī)。具體參數(shù)：風(fēng)量，15 940 m3/h；風(fēng)壓，794 Pa；轉(zhuǎn)速，1 250 r/min。

該風(fēng)機(jī)為與其配套的送風(fēng)機(jī)、吸風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)提供冷卻介質(zhì)(空氣)，其作用是使送風(fēng)機(jī)、吸風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)得到冷卻，使電動(dòng)機(jī)的線圈溫度保持正常。但由于冷卻風(fēng)機(jī)瓦殼密封處潤(rùn)滑油經(jīng)常滲漏，冷卻風(fēng)機(jī)的軸承(3616)因缺少潤(rùn)滑油而燒損，致使送風(fēng)機(jī)、吸風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)得不到可靠冷卻，電動(dòng)機(jī)線圈溫度升高而迫使電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。由于送、吸風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，而使鍋爐減負(fù)荷運(yùn)行，效率下降。冷卻風(fēng)機(jī)瓦殼的密封處潤(rùn)滑油漏油既造成了周圍環(huán)境污染，又降低了設(shè)備的可靠性，對(duì)送風(fēng)機(jī)、吸風(fēng)機(jī)配套電動(dòng)機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，減少了機(jī)組出力，所以，必須采取措施予以解決。

1 冷卻風(fēng)機(jī)軸瓦密封裝置存在的問題

華電能源股份有限公司富拉爾基發(fā)電廠#2鍋爐送風(fēng)機(jī)、吸風(fēng)機(jī)共裝有4臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)，每臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)均出現(xiàn)過潤(rùn)滑油從軸承推力端蓋處與軸的縫隙處滲漏的現(xiàn)象，嚴(yán)重漏泄點(diǎn)有4處，其中#2鍋爐甲側(cè)送風(fēng)機(jī)的冷卻風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑油漏油最為嚴(yán)重，檢修或運(yùn)行人員必須頻繁加注潤(rùn)滑油才能維持正常運(yùn)行，增加了冷卻風(fēng)機(jī)的不穩(wěn)定性，間接威脅著鍋爐負(fù)荷的提高；與此同時(shí)，風(fēng)機(jī)檢修與運(yùn)行人員還要密切監(jiān)視冷卻風(fēng)機(jī)的運(yùn)行情況。針對(duì)冷卻風(fēng)機(jī)密封油滲漏現(xiàn)象，雖然采取了將油封改為骨架油封、更換推力端蓋處及軸縫隙處的密封毛氈、讓冷卻風(fēng)機(jī)在偏低油位運(yùn)行等一系列措施，但未能從根本上解決冷卻風(fēng)機(jī)瓦殼端蓋密封處潤(rùn)滑油經(jīng)常滲漏油的問題，冷卻風(fēng)機(jī)的滲漏油現(xiàn)象依然存在。圖1是冷卻風(fēng)機(jī)改造前的軸瓦端蓋密封結(jié)構(gòu)。

圖1 冷卻風(fēng)機(jī)改造前的軸瓦端蓋密封結(jié)構(gòu)

2 冷卻風(fēng)機(jī)瓦殼端蓋密封失效原因分析

2.1 軸承箱油封端蓋設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方面的缺陷

冷卻風(fēng)機(jī)采用的是簡(jiǎn)單的接觸式毛氈密封方式，即在軸與瓦殼推力端蓋之間充滿彈性填料(毛氈圈)，毛氈本身具有天然的彈性，可以貯存潤(rùn)滑油，防止?jié)櫥吐┬?。但在冷卻風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行中，由于瓦殼推力端蓋內(nèi)側(cè)沒有擋油環(huán)，冷卻風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)飛濺帶起的潤(rùn)滑油不能沿瓦殼的內(nèi)側(cè)壁流下而是直接濺到了旋轉(zhuǎn)的軸上，從而使大量潤(rùn)滑油進(jìn)入密封區(qū)，油量越來越多，壓力越來越高，超過了毛氈貯存油量極限，很快就會(huì)使密封失效，導(dǎo)致冷卻風(fēng)機(jī)瓦殼的密封處潤(rùn)滑油滲漏。

2.2 密封材料方面的原因

冷卻風(fēng)機(jī)端蓋密封所使用的毛氈密度小于0.49 g/cm2，沒有達(dá)到要求，其內(nèi)部含有大量的雜質(zhì)，故其耐油性較差。毛氈具有天然彈性，由于毛氈圈密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便，在油密封裝置上經(jīng)常使用，但缺點(diǎn)是密封圈與軸表面的壓緊力小，自復(fù)位性和補(bǔ)償性差。在運(yùn)行過程中，軸承旋轉(zhuǎn)引起甩油飛濺并導(dǎo)致油氣化，油煙氣不能排出，軸承箱內(nèi)實(shí)際為微正壓，飛濺的潤(rùn)滑油沿著旋轉(zhuǎn)軸流向氈圈，使氈圈很快吸油飽和并發(fā)生滲漏。

2.3 其他因素

由于檢修人員技術(shù)素質(zhì)和工作經(jīng)驗(yàn)的原因，切割和安裝毛氈時(shí)不夠仔細(xì)，毛氈的接口不能正確銜接，從而造成了密封處毛氈重疊或缺口，檢查設(shè)備時(shí)若存在馬虎現(xiàn)象或在平時(shí)檢修中未及時(shí)更換密封填料，都會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油滲漏。

3 冷卻風(fēng)機(jī)端蓋密封油封改造

3.1 改造方案及改造原理

華電能源股份有限公司富拉爾基發(fā)電廠技術(shù)人員將原冷卻風(fēng)機(jī)軸瓦密封結(jié)構(gòu)由“強(qiáng)堵式”改為動(dòng)、靜環(huán)密封的“引導(dǎo)式”。密封油封改造是在不改變冷卻風(fēng)機(jī)密封原有零件結(jié)構(gòu)的情況下進(jìn)行的(將端蓋等簡(jiǎn)單加工車制就可)。采用動(dòng)、靜環(huán)密封形式，就是把軸承背帽改為甩油錐，讓甩油錐既當(dāng)背帽緊固軸承又當(dāng)動(dòng)環(huán)，利用原有軸承端蓋里端的富余平面，車削1圈溝槽(寬8 mm、深6 mm)作為靜環(huán)，在靜環(huán)底部鉆?8 mm的回油孔，安裝時(shí)動(dòng)環(huán)插入靜環(huán)3 mm深。冷卻風(fēng)機(jī)密封裝置的工作原理是借離心力的作用，軸帶動(dòng)甩油錐旋轉(zhuǎn)，將潤(rùn)滑油沿著徑向甩出，阻止?jié)櫥瓦M(jìn)入縫隙，從而達(dá)到了瓦殼推力端蓋與軸密封的目的。冷卻風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)軸上加裝的甩油錐將軸承濺起的潤(rùn)滑油沿著徑向甩出，甩出的潤(rùn)滑油便分散在推力軸承端蓋四周的內(nèi)壁上，而軸附近推力端蓋的凹環(huán)槽(靜環(huán))與甩油錐的內(nèi)孔之間的間隙很小，潤(rùn)滑油還來不及進(jìn)入凹環(huán)便沿著四壁及推力軸承端蓋的回油孔回到了油室中，達(dá)到密封的目的。該密封裝置的特點(diǎn)是不受速度的限制，為非接觸式密封。只要甩油錐的強(qiáng)度足夠，轉(zhuǎn)速越高則甩油密封的效果越好，當(dāng)轉(zhuǎn)速太低或靜止不動(dòng)時(shí)，則甩油密封無效。這種密封方式適用于密封潤(rùn)滑油及其他液體，不受高溫的限制，用于壓差為零或接近于零的工作場(chǎng)合。

3.2 改造方法

通過以上分析可知，要想使軸瓦端蓋油封獲得良好的密封效果，一是減少進(jìn)入密封區(qū)的油液，降低密封區(qū)潤(rùn)滑油的壓力，二是選擇良好的密封填料。將原來的端蓋密封改為動(dòng)、靜環(huán)配合的機(jī)械密封，只需要對(duì)原來的軸承密封裝置進(jìn)行必要的改進(jìn)：在原推力軸承端蓋上車削擋油凹環(huán)槽，讓潤(rùn)滑油在軸向受阻，使油沿側(cè)壁流下而不直接進(jìn)入毛氈；在最下部加工1個(gè)?8 mm的回油孔，使端蓋內(nèi)積存的少量潤(rùn)滑油及時(shí)回流至軸承箱底部，防止?jié)櫥脱剌S向流出(圖2為改造后的軸瓦端蓋密封結(jié)構(gòu))；再將冷卻風(fēng)機(jī)推力軸承備帽取消，按照配合尺寸加工甩油錐，既起到了緊固推力軸承的作用，又可將軸承飛濺的潤(rùn)滑油甩向四周，而不進(jìn)入密封區(qū)。在動(dòng)、靜環(huán)加工調(diào)整中要保證所車制端蓋靜環(huán)溝槽與甩油錐動(dòng)環(huán)之間有一定的間隙，保證動(dòng)、靜環(huán)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不發(fā)生摩擦。同時(shí)，加裝石棉墊來調(diào)整軸承外套與軸承端蓋的推力間隙和承力間隙。整個(gè)端蓋油封改造，除了加工甩油錐和在端蓋上車制凹槽外，其他結(jié)構(gòu)不變。

圖2 改造后的軸瓦端蓋密封結(jié)構(gòu)

3.3 改造注意事項(xiàng)

(1)加工的推力軸承端蓋、甩油錐必須滿足圖紙要求。

(2)加工的甩油錐材質(zhì)為45號(hào)鋼，表面粗糙度達(dá)3.2級(jí)。

(3)安裝甩油錐時(shí)，必須將甩油錐備緊，鎖緊鎖片，甩油錐與軸承端蓋凸環(huán)徑向間隙小于0.50 mm，以防止甩油錐退出。安裝傾角小于10°。

(4)保證軸承端蓋與軸承外套軸向間隙為0.10～0.15 mm，軸承內(nèi)套與滾珠之間的間隙為0.10～0.15 mm。

(5)軸承端蓋與軸間隙均勻，不得出現(xiàn)歪斜現(xiàn)象，軸頸公差為h7，軸表面粗糙度達(dá)3.2級(jí)。

(6)提高檢修質(zhì)量，切割毛氈時(shí)切口保證45°斜口，安裝毛氈時(shí)不得出現(xiàn)錯(cuò)口、重疊及缺口現(xiàn)象，各接口相互錯(cuò)開120°。

(7)清理軸承室油面鏡，無堵塞及積物，避免虛假油位。油位在高、低油位線之間，即油位在軸中心線以下60～65 mm。

(8)改造后試運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行人員應(yīng)認(rèn)真巡視設(shè)備，發(fā)現(xiàn)情況及時(shí)報(bào)告。

4 改造后的效果

冷卻風(fēng)機(jī)密封經(jīng)過上述改造后，#2鍋爐4臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)運(yùn)行至今沒有1臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)滲漏油，說明這些改造措施是正確、有效的。改造前1臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)軸承燒損，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1 000元，處理1次一般需要3 h左右，其中停1臺(tái)送風(fēng)機(jī)需降低50 MW負(fù)荷，停1臺(tái)吸風(fēng)機(jī)需降低100 MW負(fù)荷，則處理1次冷卻風(fēng)機(jī)軸承燒損會(huì)少發(fā)電50×1.8×3+100×1.5×3=720 (MW·h)。

上網(wǎng)電價(jià)按0.19 元/(kW·h)計(jì)算，一次少發(fā)電會(huì)損失720×1 000×0.19/1 000=13.68 (萬元)，加上材料費(fèi)用1 000元，扣除發(fā)電煤耗7.5萬元，則改造后的經(jīng)濟(jì)效益為6.28萬元。改造后取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，設(shè)備安全也得到了保障，生產(chǎn)環(huán)境得到了改善。

5 結(jié)束語

通過對(duì)#2鍋爐冷卻風(fēng)機(jī)密封裝置的改造，徹底解決了滲漏油的問題。在對(duì)設(shè)備不作大的改造的情況下，就解決了冷卻風(fēng)機(jī)的漏泄問題，投資小、見效快且簡(jiǎn)單易行，為解決冷卻風(fēng)機(jī)漏油提供了一條新的途徑。

參考文獻(xiàn)：

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