600MW机组锅炉预热器主减速机系统改造

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【摘要】南阳鸭河口发电有限责任公司二期168投运后，#3、4锅炉预热器配套的JKF570 E型减速机系统，其在设计、制造、安装上存在缺陷，系统只有一台油泵，油泵在运行过程中如出现联轴器、减震垫、油泵损坏等问题，减速机、预热器停运损失大，根据运行实际状况，针对该问题进行分析，制定方案对系统进行优化改造，取得了良好的运行效果，对于同型号减速机系统存在的类似问题有很好的借鉴意义。

【关键词】600mw；预热器；减速机；系统；油泵；优化改造

引言

目前大容量机组装机容量已占全国火电总装机容量的70%以上，特别是近几年我国超大容量机组如600MW以上机组发展更是快速。但是大容量机组的快速扩建，也暴露出很多问题，如鸭河口电厂原有两台350MW亚临界机组，又于2006年3月扩建两台600MW超临界机组。机组投运来，锅炉空气预热器配套的主减速机，只有一套系统，该系统中油泵如出现故障将无法运行，减速机也同样得不到，系统停运造成空气预热器无法运行，影响机组的出力，严重时将直接影响到锅炉的安全、经济运行。

1.系统改造的必要性

南阳鸭河口发电有限责任公司#3、4机组容量为2×600MW的超临界火力发电机组，#3、4锅炉配套的空气预热器为东方锅炉（集团）股份有限公司生产的型号为LAP13494/2200型空气预热器，其减速机为重庆齿轮箱有限责任公司生产的JKF570E型减速机，五级减速，输入轴与输出轴为90°垂直布置，减速机系统采用自带油泵强制，外置管系，减速机正常工作时油温为40～60℃，最高温度不能超过75℃，压力为0.005～0.4Mpa；配套的油泵为江苏无锡美力液压专利油泵厂生产的 BB-B80 型齿轮油泵，电机为重庆川江电机厂生产的。油泵的作用是减速箱上部6个轴承，对转动设备至关重要，能使齿轮、轴承之间产生油膜，保证了齿轮、轴承在运行中得到可靠地，提高轴承寿命。

此减速机油泵、电机安装位置在减速机后端侧面（如图1）。

#3、4锅炉配套的空气预热器主减速机系统油泵在运行中经常出现联轴器处减震垫严重磨损、异音、振动大、油泵损坏等问题，严重时造成系统油泵无法运行，减速机各传动机构得不到；为了稳定机组运行，每次检修工作时预热器主减速机不停运，检修前系统油泵与预热器减速机电机停运的联锁保护条件必须解除，停止系统油泵运行后方可进行检修，系统停运时间不得超过0.5小时，但是在处理缺陷时，往往超过规定时间，重复缺陷减少了预热器减速箱上部各轴承时间，缩短了轴承使用周期，增加了预热器的安全运行隐患，严重时将导致单侧预热器停运直接威胁到风烟系统的安全运行，也给锅炉的稳定运行埋下了安全隐患，损失大。

2.系统改造可行性分析

通过对空气预热器主减速机系统存在的问题进行分析，从原始设计和等方面进行了论证，认为导致空气预热器主减速机系统故障存在以下设计问题：

1）系统油泵、电机布置方式不合理；

2）减速机系统运行当中，油压无法调整；

3） 减速机系统只有一台油泵，不备用；

4）减速机系统中没有加装过滤设备，各传动机构长时间运行易产生灰尘、杂质等，油的清洁不好保证；

5）减速机系统油泵没有停运报警信号，严重时将导致预热器减速机损坏；

为保证主减速机、空气预热器及锅炉运行稳定可靠性、安全性，对预热器主减速机系统改造迫在眉睫。

3.改造技术难点分析

改造方案需要在停机时实施；回油口接减速机油箱底部，为保证回油顺畅，回油管水平长度不宜过长（

油站系统的最高工作压力由安全阀来控制，当系统中的压力超过安全阀的压力设定值时，安全阀自动打开，使系统中的压力在安全压力以内，系统的最大压力不能大于0.4MPa；设计油站正常工作时压力大于0.16MPa，一泵工作，一泵备用，当一泵出故障时，如电动机温度过高，热继电器动作，此时另一泵自动投入运行；若一泵工作压力降低，下降到0.lMPa时，另一泵自动投入运行。

4.改造方案实施

利用2010年#3、4机组C修机会，对空气预热器减速机系统进行优化改造，将系统油泵电机布置方式由侧面悬挂固定改为钢架底部水平固定，每台预热器增加一套油系统，两台泵运行，确保有一台备用，以保证预热器安全运行。

具体方案如下：

1）在每台减速机最近处制作系统及平台，平台尺寸为1100mm×1100mm，高度为600mm，所用材料支撑为#14槽钢、底板为δ=10mm钢板；拆除原减速机自带油泵，将新购油泵含电机（两台）并行布置到新做平台上。

2）稀油站按DGXYZ-26（双泵，不含冷油器）标准设计制造。稀油站设备安装留有适当的检修空间，设有排气孔、排油口等配套设施，系统安装过压溢流阀，以保护油泵等部件；稀油站循环系统主要由螺杆泵、双筒网片式滤油器、管道、安全阀、单向阀、球阀等部件组成。

3）油站系统回油管道为不锈钢管￠38×3，进油管道为不锈钢管￠32×3；管道、油站台板等刷米黄漆。

4）油站油液的流动方向由减速机油箱底部回油管到油泵、油泵吸出、经单向阀、安全阀、双筒网片式滤油器进入减速机油箱，这样周而复始循环工作。稀油站系统（如图2）

5）控制改造

（1）过滤器设有差压指示，并配有差压开关实现DCS远传报警；在过滤器后油管路设就地压力表及两个定值可调的压力开关，其中一个为油低低压力开关（整定值为〈0.1MPa），其动作时联锁启动备用泵；另一个压力开关为油低报警（整定值为〈1.6MPa），其动作时将向DCS发出油压低报警。压力开关选用SOR，具体选型参见图2。

（2）油泵运行信号送至DCS进行监视，如果空预器运行时，主油泵停或油泵全停，将发出油站故障报警。

序号 名称 型号规格 序号 名称 型号规格

1 三螺杆泵 3Gr30？W2 7 双瞳网片式滤油器 SPL-25C

2 电动机 Y90L-4B3（1.5kw） 8 球阀 Q41F-16，DN25

3 单向阀 A-H*20L 9 压力表 0-1MPa

4 安全阀 AF-E25/0.8 10 低低油压开关 SOP 4NN-EE4-N4-C1A-X373下向0.1MPa

5 双金属温度计 WSS-411 11 低油压开关 SOP 4NN-EE45-N4-C1A-X373下向0.16MPa

6 双针压力表 YZS-102 12 差压开关 SOP 101NN-K45-M4-C1A-TTYYX810

6）电气回路改造

（1）在空预器变频驱动控制柜内增加备用油泵回路，工作油泵故障跳闸后备用油泵联锁自动投入；工作油泵投运后合空气开关QF8，投入备用油泵联锁回路。

（2）备用油泵回路增加压力接点，在工作油泵投入油压低时联锁投入备用油泵，油压高时退出备用油泵；

（3）工作油泵回路增加主驱、副驱工频、变频运行并联接点，空预器旋转，工作油泵即投入；工作油泵回路增加空气开关QF7，在工作油泵异常但未跳闸时手动退出运行，修复后投入运行。

电气回路改造（如图3）

5.改造效果

#3、4炉预热器减速机系统从2010年优化改造后运行至今未发生一次上述缺陷，尤其在运行中可不停运油泵可随时对预热器减速机系统油泵检修、滤网更换、油压调整等；#3、4炉预热器减速机系统优化改造材料费约10万，解决了设备自身缺陷，降低备品消耗及人力资源浪费，避免了预热器减速机故障被迫停运的事故，提高了预热器的可靠性，如果按两台炉预热器故障一次停运而被迫停机的事故，可节省锅炉启动费用近50万元。

6.结论及建议

重庆齿轮箱有限责任公司生产的 JKF570 E型减速机在运行过程中系统发生油泵与电机联轴器处减震垫严重磨损、异音、振动大、油泵损坏等问题为通用现象，对#3、4锅炉空气预热器减速机系统设计、制造、安装缺陷解决，彻底杜绝了此类问题的发生，提高了空气预热器运行稳定可靠性，大大减轻了运行维护人员的工作量。建议减速机生产厂家与使用单位沟通直接安装独立油站，可大大提高预热器减速机的运行稳定性。独立油站系统优化改造有良好的推广和借鉴价值。

参考文献

[1]JKF570E减速机安装使用维护说明书，重庆齿轮箱有限责任公司

[2]DGXYZ-26型空气预热器稀油站使用说明书，四川川润（集团）有限公司

[3]鸭河口（天益）电厂二期预热器密减速机油站系统改造技术方案，2010