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摘要：河北国华定州发电有限责任公司国产600MW机组一次风机电机轴瓦油挡运行中漏油严重，通过对电机轴瓦油挡改造消除油挡漏油问题，提高了设备安全运行的可靠性，延长了设备的使用寿命，是同类型设备改造的成功实践。
关键词：一次风机；轴瓦油挡；风机电机
作者简介：季广辉（1983-），男，河北保定人，神华河北国华定州发电有限责任公司安全技术部，点检工程师。（河北定州073000）王颖（1982-），女，河北保定人，北方设计研究院热能电力所，助理工程师。（河北 石家庄 050011）
中图分类号：TM307 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）06-0141-03
河北国华定州发电有限责任公司600MW机组一次风机电机轴瓦在运行过程中普遍出现了漏油现象，在机组正常运行过程中无法进行处理。轴瓦漏油不仅污染环境还会降低电机的使用寿命，严重时会影响到风机运行的可靠性，因此解决电机轴瓦漏油势在必行。
河北国华定州发电有限责任公司一期工程为2×600MW上海锅炉厂有限公司生产的2008t/h亚临界参数汽包炉，采用控制循环、一次中间再热单炉膛、四角切圆、平衡通风、固态排渣、露天布置燃煤锅炉。风烟系统安装两台由上海鼓风机厂生产的PAF19-12.5-2型双级动叶可调轴流式一次风机，为并联运行。配备上海润滑设备厂生产的型号为XYZ-16GA的稀油站供电机轴瓦润滑，配备德国TLT技术液压润滑油站为动叶调整提供动力。一次风机做功所产生的一次风，一部分通过SAH-Ⅱ-3DZ2790X4340X450型暖风器，进入三分仓空预器进行加热后再进入磨煤机，干燥原煤和合格煤粉进入喷燃器，另外一部分冷风通过旁路进入磨煤机入口与热一次风混合后作为磨煤机出口温度的调节风。
一次风机电机为上海电机厂 YKK710－4型三相异步电动机，配有两个DQY型端盖式球面滑动轴承。原产品轴承密封为非金属浮动密封圈，密封效果不很理想，在运行期间渗漏油情况比较严重，且一次风机正常运行期间无法停运，不能及时处理渗漏油。既损失润滑油、污染环境，同时漏油进入电机还会缩短电机使用寿命。
风机型号：PAF19-12.5-2。
风机内径：1884mm。
叶轮直径：1258mm。
叶轮级数：2级。
每级叶片数：24片。
叶片调节范围：-30°～ +20°。
液压缸缸径和行程：Ф336/H50。
电动机功率：2500kW。
一、漏油原因
电机轴瓦油挡采用的非金属浮动密封圈属于流阻型非接触式动密封，是依靠密封间隙内的流体阻力效应而达到阻漏目的。由于存在间隙，避免了固体摩擦，适用于高速情况，既可封堵液体，也可封堵气体，但泄漏量较大，某些情况下还须配置比较复杂的密封辅助系统。结合结构特性分析漏油原因为：
（1）内外环之间配合没有密封装置。浮动内环与金属外环之间以滑道嵌入方式配合，两者之间没有密封措施，同时，在设备长时间运行后，内环与外环结合处必然磨损，间隙加大，导致渗漏。
（2）内环与轴无间隙配合，不能跟踪轴心运行中的正常漂移，轴的运动轨迹是椭圆，轴心一直处在漂移状态，导致长时间运行磨损严重，安装初期的理论效果不能长时间延续保持。
二、解决方案
在一次风机电机轴瓦两端安装组合式密封油挡（如图1），替代原非金属浮动密封圈油挡，提高密封性能，达到零泄漏，河北国华定州发电有限责任公司在1号机组A级检修和2号机组C级检修中分别对在装的4台一次风机进行实施。
1.质量目标
（1）对一次风机电机两端油挡改造位置的实际工况进行测绘，并结合图纸进行加工、安装、调试，不对原有结构进行大的改变。
（2）改造后的油挡在启、停机及运行时不渗油、不漏油，4年内无泄漏，符合火力发电厂安全标准。
（3）改造后的油挡不伤轴。
（4）油挡设计成剖分式，安装检修方便，调整灵活。
2.改造原理
（1）为避免内环因重力作用而产生磨损，大多数公司都在内环下部或两侧成120°角安装了去重弹簧，力求将内环重力平衡为零。河北国华定州发电有限责任公司改造前使用油挡内环无去重装置，而在实际中很难平衡为零。在调整弹簧时，根本无法确定运行状态下弹簧弹力的大小。换言之，弹簧的调整是在冷态、静态的状况中进行的，热态、动态时弹力大小根本无从把握。
利用磁力吸合（引进预埋磁石技术，将磁力内环吸合在外环上）产生的摩擦力将去重弹簧与重力的平衡余力再平衡为零。这样无论热态、动态时轴处于何种位置，内环都体现出零重力的特质。
而接触式油挡（缩颈式）因为一直与轴无间隙运行，安装初期可能效果还好，但有接触就有磨损，寿命短。随着间隙变大，密封效果就会打折扣，出现泄漏严重的情况，还极有可能引发风机振动。
（2）内环与轴动态同心窜动。内环对轴显现了零重力，但轴的运动轨迹是椭圆，轴心一直处在漂移状态，这样就会与内环发生接触。为解决这个问题，将内环与外环在径向设计有3～5mm 退让间隙，内环既宽又轻，压强低、动量小、退让空间大，这样轴心漂移或挠度弯曲而改变轴心位置时，内环也能实时跟踪轴心并停留在新的平衡处，从而保证油挡始终处在良好的密封状态。
（3）内环与外环间隙的密封。内环相对外环有了运动，能否保证内外环的接触面密封呢？其实内环自身具有良好的润滑性说明其有着极低的摩擦系数，这样必然要有足够的磁力吸合力才能做到内环零重力。由内环的摩擦系数可推得吸合力是何等之大，且根据每套油挡的工况严格配置磁力，如此大的吸合力能保证内外环间隙始终处于密封状态（改造前使用油挡无密封装置）。
（4）其他辅助结构。外环上的回油网能起到除灰的作用。油挡设计为剖分式，安装检修方便，调整灵活。
3.具体改造方法
一次风机电机轴瓦油挡改造在大修设备解体后现场进行实地测绘，根据设备尺寸加工轴封并进行安装调试。
施工流程：施工技术准备→轴瓦解体→实地测绘→轴封制作→轴封改进→进行安装→调整间隙→设备试运。
（1）电机轴瓦解体：拆下电机风扇部分；拆除电机端盖，轴瓦上盖解体并测量瓦顶间隙后吊下上盖；松开轴瓦连接螺栓，测量轴顶、瓦口、推力、膨胀间隙；用千斤顶顶起电机转子，翻出下轴瓦；检查轴颈、下轴瓦。
（2）轴封测绘：根据承力端、推力端不同尺寸进行测量，绘制加工图纸，制作密封装置（如图2、图3）。
（3）轴封加工制造：由厂家完成。
（4）安装调整：清理轴承油室；用千斤顶顶起电机转子，放入下轴瓦；测量瓦口、推力、膨胀间隙；扣上瓦，压铅丝测量轴顶间隙；安装轴封，调整间隙。
（5）安装工艺及标准：第一，将轴径上安装内环位置的表面擦干净，并用细砂纸抛光，如果轴上有沟槽，应将沟槽两侧打磨光滑，不能有突起。第二，钢外环的安装。将外环上的止动键取下来，然后将外环与原齿片式油挡的外挡用原来的螺栓组合在一起，同时注意水平结合面必须与外挡保持一致。在主轴放回之前如具备条件应先安装好下半环，主轴定位后，将内环先试装上，查看左右位置必须考虑主轴在启机之后的前后窜动。如不合适及时调整外环的左右位置，注意外环上下两半左右位置必须一致。调整好后取下内环等，扣缸之前再重新安装内环。再次安装内环时，必须在轴径上涂好润滑油，同时调整内环的上下间隙，即调整弹簧，使内环与轴的间隙达到上面1/3下面2/3。同时在内环的上部储油池加足够的润滑油，并充分转动内环促使内环内表面均有充足的润滑油形成油膜；然后将键安装好扣盖，扣盖过程中必须在现场观察以免瓦盖偏移压坏内环上半部。第三，铝合金外环的安装。先试装外环，查看外环齿处与轴的间隙值，一般应按如下要求进行调整。直径在250mm以下的间隙值为：0.05～0.15mm，内油挡直径为200mm, 外油挡直径为220mm。调整好间隙值之后再按照钢外环的安装工艺进行安装，安装后应调整外环齿处的间隙值，使之达到上部2/3下部1/3。
（6）一次风机电机轴瓦油挡间隙测量记录如下（注：风机侧为外油挡，电机侧为内油挡）。
1）①一次风机外环齿与轴的间隙（单位mm）。
#1轴瓦风机侧： #1轴瓦电机侧：
#2轴瓦风机侧： #2轴瓦电机侧：
②一次风机外环齿与轴的间隙。
#1轴瓦风机侧： #1轴瓦电机侧：
#2轴瓦风机侧： #2轴瓦电机侧：
2）①一次风机外环齿与轴的间隙（单位mm）。
#1轴瓦风机侧： #1轴瓦电机侧：
#2軸瓦风机侧： #2轴瓦电机侧：
②一次风机外环齿与轴的间隙。
#1轴瓦风机侧：#1轴瓦电机侧：
#2轴瓦风机侧： #2轴瓦电机侧：
三、改造效果
河北国华定州发电有限责任公司通过两次机组检修对一期工程在装的4台一次风机电机轴瓦油挡进行改造，用组合式密封油挡替代原非金属浮动密封圈油挡，提高了油挡密封性能，试运后效果良好，无渗漏情况发生。
此次一次风机电机轴瓦油挡改造费用（见表1）严格控制在预算费用之内。
四、结束语
通过电机轴瓦油挡改造使用组合式密封油挡消除了两侧油挡漏油情况，提高了设备运行的可靠性，延长了设备的使用寿命，减少了对周围环境的污染，降低了设备维护的工作量。同时为公司创优、NOSA评审工作顺利完成奠定了坚实的基础，在同类型设备上有较大的推广应用价值。
参考文献：
[1]吴民强.泵与风机节能技术问答[M].北京:中国电力出版社,1998.
[2]商景泰.通风机手册[M].北京:机械工业出版社,1994.
（责任编辑：麻剑飞）
关键词：一次风机；轴瓦油挡；风机电机
作者简介：季广辉（1983-），男，河北保定人，神华河北国华定州发电有限责任公司安全技术部，点检工程师。（河北定州073000）王颖（1982-），女，河北保定人，北方设计研究院热能电力所，助理工程师。（河北 石家庄 050011）
中图分类号：TM307 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）06-0141-03
河北国华定州发电有限责任公司600MW机组一次风机电机轴瓦在运行过程中普遍出现了漏油现象，在机组正常运行过程中无法进行处理。轴瓦漏油不仅污染环境还会降低电机的使用寿命，严重时会影响到风机运行的可靠性，因此解决电机轴瓦漏油势在必行。
河北国华定州发电有限责任公司一期工程为2×600MW上海锅炉厂有限公司生产的2008t/h亚临界参数汽包炉，采用控制循环、一次中间再热单炉膛、四角切圆、平衡通风、固态排渣、露天布置燃煤锅炉。风烟系统安装两台由上海鼓风机厂生产的PAF19-12.5-2型双级动叶可调轴流式一次风机，为并联运行。配备上海润滑设备厂生产的型号为XYZ-16GA的稀油站供电机轴瓦润滑，配备德国TLT技术液压润滑油站为动叶调整提供动力。一次风机做功所产生的一次风，一部分通过SAH-Ⅱ-3DZ2790X4340X450型暖风器，进入三分仓空预器进行加热后再进入磨煤机，干燥原煤和合格煤粉进入喷燃器，另外一部分冷风通过旁路进入磨煤机入口与热一次风混合后作为磨煤机出口温度的调节风。
一次风机电机为上海电机厂 YKK710－4型三相异步电动机，配有两个DQY型端盖式球面滑动轴承。原产品轴承密封为非金属浮动密封圈，密封效果不很理想，在运行期间渗漏油情况比较严重，且一次风机正常运行期间无法停运，不能及时处理渗漏油。既损失润滑油、污染环境，同时漏油进入电机还会缩短电机使用寿命。
风机型号：PAF19-12.5-2。
风机内径：1884mm。
叶轮直径：1258mm。
叶轮级数：2级。
每级叶片数：24片。
叶片调节范围：-30°～ +20°。
液压缸缸径和行程：Ф336/H50。
电动机功率：2500kW。
一、漏油原因
电机轴瓦油挡采用的非金属浮动密封圈属于流阻型非接触式动密封，是依靠密封间隙内的流体阻力效应而达到阻漏目的。由于存在间隙，避免了固体摩擦，适用于高速情况，既可封堵液体，也可封堵气体，但泄漏量较大，某些情况下还须配置比较复杂的密封辅助系统。结合结构特性分析漏油原因为：
（1）内外环之间配合没有密封装置。浮动内环与金属外环之间以滑道嵌入方式配合，两者之间没有密封措施，同时，在设备长时间运行后，内环与外环结合处必然磨损，间隙加大，导致渗漏。
（2）内环与轴无间隙配合，不能跟踪轴心运行中的正常漂移，轴的运动轨迹是椭圆，轴心一直处在漂移状态，导致长时间运行磨损严重，安装初期的理论效果不能长时间延续保持。
二、解决方案
在一次风机电机轴瓦两端安装组合式密封油挡（如图1），替代原非金属浮动密封圈油挡，提高密封性能，达到零泄漏，河北国华定州发电有限责任公司在1号机组A级检修和2号机组C级检修中分别对在装的4台一次风机进行实施。
1.质量目标
（1）对一次风机电机两端油挡改造位置的实际工况进行测绘，并结合图纸进行加工、安装、调试，不对原有结构进行大的改变。
（2）改造后的油挡在启、停机及运行时不渗油、不漏油，4年内无泄漏，符合火力发电厂安全标准。
（3）改造后的油挡不伤轴。
（4）油挡设计成剖分式，安装检修方便，调整灵活。
2.改造原理
（1）为避免内环因重力作用而产生磨损，大多数公司都在内环下部或两侧成120°角安装了去重弹簧，力求将内环重力平衡为零。河北国华定州发电有限责任公司改造前使用油挡内环无去重装置，而在实际中很难平衡为零。在调整弹簧时，根本无法确定运行状态下弹簧弹力的大小。换言之，弹簧的调整是在冷态、静态的状况中进行的，热态、动态时弹力大小根本无从把握。
利用磁力吸合（引进预埋磁石技术，将磁力内环吸合在外环上）产生的摩擦力将去重弹簧与重力的平衡余力再平衡为零。这样无论热态、动态时轴处于何种位置，内环都体现出零重力的特质。
而接触式油挡（缩颈式）因为一直与轴无间隙运行，安装初期可能效果还好，但有接触就有磨损，寿命短。随着间隙变大，密封效果就会打折扣，出现泄漏严重的情况，还极有可能引发风机振动。
（2）内环与轴动态同心窜动。内环对轴显现了零重力，但轴的运动轨迹是椭圆，轴心一直处在漂移状态，这样就会与内环发生接触。为解决这个问题，将内环与外环在径向设计有3～5mm 退让间隙，内环既宽又轻，压强低、动量小、退让空间大，这样轴心漂移或挠度弯曲而改变轴心位置时，内环也能实时跟踪轴心并停留在新的平衡处，从而保证油挡始终处在良好的密封状态。
（3）内环与外环间隙的密封。内环相对外环有了运动，能否保证内外环的接触面密封呢？其实内环自身具有良好的润滑性说明其有着极低的摩擦系数，这样必然要有足够的磁力吸合力才能做到内环零重力。由内环的摩擦系数可推得吸合力是何等之大，且根据每套油挡的工况严格配置磁力，如此大的吸合力能保证内外环间隙始终处于密封状态（改造前使用油挡无密封装置）。
（4）其他辅助结构。外环上的回油网能起到除灰的作用。油挡设计为剖分式，安装检修方便，调整灵活。
3.具体改造方法
一次风机电机轴瓦油挡改造在大修设备解体后现场进行实地测绘，根据设备尺寸加工轴封并进行安装调试。
施工流程：施工技术准备→轴瓦解体→实地测绘→轴封制作→轴封改进→进行安装→调整间隙→设备试运。
（1）电机轴瓦解体：拆下电机风扇部分；拆除电机端盖，轴瓦上盖解体并测量瓦顶间隙后吊下上盖；松开轴瓦连接螺栓，测量轴顶、瓦口、推力、膨胀间隙；用千斤顶顶起电机转子，翻出下轴瓦；检查轴颈、下轴瓦。
（2）轴封测绘：根据承力端、推力端不同尺寸进行测量，绘制加工图纸，制作密封装置（如图2、图3）。
（3）轴封加工制造：由厂家完成。
（4）安装调整：清理轴承油室；用千斤顶顶起电机转子，放入下轴瓦；测量瓦口、推力、膨胀间隙；扣上瓦，压铅丝测量轴顶间隙；安装轴封，调整间隙。
（5）安装工艺及标准：第一，将轴径上安装内环位置的表面擦干净，并用细砂纸抛光，如果轴上有沟槽，应将沟槽两侧打磨光滑，不能有突起。第二，钢外环的安装。将外环上的止动键取下来，然后将外环与原齿片式油挡的外挡用原来的螺栓组合在一起，同时注意水平结合面必须与外挡保持一致。在主轴放回之前如具备条件应先安装好下半环，主轴定位后，将内环先试装上，查看左右位置必须考虑主轴在启机之后的前后窜动。如不合适及时调整外环的左右位置，注意外环上下两半左右位置必须一致。调整好后取下内环等，扣缸之前再重新安装内环。再次安装内环时，必须在轴径上涂好润滑油，同时调整内环的上下间隙，即调整弹簧，使内环与轴的间隙达到上面1/3下面2/3。同时在内环的上部储油池加足够的润滑油，并充分转动内环促使内环内表面均有充足的润滑油形成油膜；然后将键安装好扣盖，扣盖过程中必须在现场观察以免瓦盖偏移压坏内环上半部。第三，铝合金外环的安装。先试装外环，查看外环齿处与轴的间隙值，一般应按如下要求进行调整。直径在250mm以下的间隙值为：0.05～0.15mm，内油挡直径为200mm, 外油挡直径为220mm。调整好间隙值之后再按照钢外环的安装工艺进行安装，安装后应调整外环齿处的间隙值，使之达到上部2/3下部1/3。
（6）一次风机电机轴瓦油挡间隙测量记录如下（注：风机侧为外油挡，电机侧为内油挡）。
1）①一次风机外环齿与轴的间隙（单位mm）。
#1轴瓦风机侧： #1轴瓦电机侧：
#2轴瓦风机侧： #2轴瓦电机侧：
②一次风机外环齿与轴的间隙。
#1轴瓦风机侧： #1轴瓦电机侧：
#2轴瓦风机侧： #2轴瓦电机侧：
2）①一次风机外环齿与轴的间隙（单位mm）。
#1轴瓦风机侧： #1轴瓦电机侧：
#2軸瓦风机侧： #2轴瓦电机侧：
②一次风机外环齿与轴的间隙。
#1轴瓦风机侧：#1轴瓦电机侧：
#2轴瓦风机侧： #2轴瓦电机侧：
三、改造效果
河北国华定州发电有限责任公司通过两次机组检修对一期工程在装的4台一次风机电机轴瓦油挡进行改造，用组合式密封油挡替代原非金属浮动密封圈油挡，提高了油挡密封性能，试运后效果良好，无渗漏情况发生。
此次一次风机电机轴瓦油挡改造费用（见表1）严格控制在预算费用之内。
四、结束语
通过电机轴瓦油挡改造使用组合式密封油挡消除了两侧油挡漏油情况，提高了设备运行的可靠性，延长了设备的使用寿命，减少了对周围环境的污染，降低了设备维护的工作量。同时为公司创优、NOSA评审工作顺利完成奠定了坚实的基础，在同类型设备上有较大的推广应用价值。
参考文献：
[1]吴民强.泵与风机节能技术问答[M].北京:中国电力出版社,1998.
[2]商景泰.通风机手册[M].北京:机械工业出版社,1994.
（责任编辑：麻剑飞）