調節油溫導致磨機軸瓦溫度高跳閘的原因分析及預防措施
2022-01-09摘 要:通過介紹某火電廠磨煤機在運行中調節油溫時導致磨機軸瓦溫度高跳閘的情況,對跳閘情況進行現場分析,找出跳閘原因是因為軸瓦潤滑油供油門開度較小,油溫降低后,潤滑油粘度增大,流動阻力增大,油泵不能克服流動阻力導致軸瓦斷油溫度高,保護動作磨煤機跳閘,并針對原因提出了預防措施。
關鍵詞:油溫;粘度;流動阻力;斷油
1、設備簡介
某廠2號機組鍋爐配備四臺BBD-4060低速雙進雙出鋼球磨煤機,裝球量77噸,磨機兩端由兩塊表面鍍有易熔烏金的軸瓦支撐,兩端軸瓦由圖1所示的油站進行供油潤滑,潤滑油為150號工業潤滑油,由油站出口分別經一根直徑約3厘米約6米長的供油管道到驅動端軸瓦,經一根直徑約3厘米約14米長的供油管道到非驅動端軸瓦。兩道軸瓦均設有溫度高保護,軸瓦溫度達50℃報警、55℃跳閘磨機。

圖1
2、事故經過
03月02日04時50分,某廠2號機組鍋爐主操由于2號爐C磨非驅動端軸瓦溫度較高達44.5℃(根據當時環境溫度,正常應該在36℃左右,達55℃要跳閘磨機)且還有上漲趨勢,為了控制非驅動端軸瓦溫度,鍋爐主操令鍋爐巡操將C磨煤機潤滑油站冷油器由旁路切到主路運行(之前由于是冬季,環境溫度低,油溫較低,冷油器處于旁路運行狀態)通過降低油溫,從而降低軸瓦溫度,冷油器旁路到主路切換完成后,C磨煤機潤滑油溫逐漸下降,06時05分12秒C磨煤機非驅動端軸瓦溫度高(50℃)報警,鍋爐主操立即啟動C磨煤機頂軸油泵,開出C磨煤機入口冷風門,關小入口熱風門,控制C磨煤機軸瓦溫度,06時07分15秒,非驅動端軸瓦溫度上升到55℃,C磨煤機軸瓦溫度高保護動作,磨機跳閘,磨機跳閘后,非驅動端軸瓦溫度繼續上升到70.18℃后開始下降,后經檢查非驅動端軸瓦發生輕微磨損。
3、事故分析
磨機軸瓦溫度高跳閘后,立即派人到就地檢查,發現潤滑油站供油泵運行正常,油站系統各閥門沒有異動痕跡,通路正常,供油壓力略有升高,非驅動端軸瓦潤滑油布油管無油流出、已經斷油,驅動端軸瓦潤滑油布油管有油流出,油量偏小。同時,在DCS上查供油系統有關歷史趨勢,發現油溫在04時50分到06時07分這段時間由25.92℃降到12.69℃,其余參數無明顯變化。下表是投入冷油器運行后油溫和軸瓦溫度的變化情況:
由于事故發生前運行人員僅僅進行了投入潤滑油站冷油器的操作,油站系統沒有異動誤動現象,根據以上檢查情況結合當時的運行調整情況,分析導致磨機軸瓦溫度高跳閘的原因主要如下:

(1)潤滑油站冷油器由旁路切到主路運行后,潤滑油溫在冷油器的作用下逐漸下降,此時潤滑油特性逐漸改變,粘度隨著油溫的下降而增大,潤滑油與輸油管道之間的摩擦力逐漸增大,沿程阻力逐漸增大,潤滑油量逐漸減小,Z終導致供油泵的出力無法克服沿程阻力,導致磨機非驅動端軸瓦潤滑油中斷,磨機大軸和軸瓦之間失去潤滑,軸瓦溫度上升到保護動作值,保護正確動作。磨機驅動端由于離潤滑油站較近(輸油管道長約6米,比非驅動端短約8米),因此在油溫降低沿程阻力增大時僅僅是油量減小并未斷油,所以驅動端軸瓦溫度上升并不大。
(2)潤滑油站供油門開度過小,此門為球閥,開度約五分之一,在油溫較高粘度較小時,潤滑油能暢通通過,當潤滑油溫下降粘度增大時,局部阻力增大,流通受阻,從磨機跳閘后就地檢查潤滑油壓略有上升可證明此點,潤滑壓力測點在供油門前,當供油門處流動受阻時,供油壓力會升高。
(3)運行人員業務技能稍欠,考慮不周,投入冷油器后沒有充分考慮到油溫降低粘度增大后對流動阻力的影響,沒有安排人員對調整后潤滑油系統的運行情況進行跟蹤,導致潤滑油量減小Z后斷油都沒及時發現,在DCS盤上發軸瓦溫度高報警后還沒有及時分析出導致軸瓦溫度高的原因,延誤了處理時間。
(4)潤滑油壓測點位置安裝不科學,該測點安裝在供油門前,當供油門發生誤關等阻塞情況供油量減小甚至中斷時,油壓反而上升,低油壓保護根本不會動作。
4、防范措施
(1)對調節磨煤機潤滑油溫下發措施,規定潤滑油溫在各季節的控制范圍,調節潤滑油溫時控制油溫變化速率,調節后加強監視直至油溫瓦溫正常平穩,供油量正常穩定。
(2)將磨機潤滑油站潤滑油壓力測點由供油門前改到供油門后,使油壓的高低能真正反映出進入磨機軸瓦潤滑油量的多少,在潤滑油量因為各種原因減少時,潤滑油壓力低報警能發出以及在壓力低低時跳閘磨機的保護能正確動作,防止嚴重的斷油燒瓦事故。
5、總結
以上的事故分析充分的說明了當潤滑油溫度大幅改變時,其粘度將發生很大的變化,將改變整個輸油管路的阻力分布,足以改變潤滑油在管路里的流動情況,特別是在節流較嚴重的地方,反映更明顯。因此,在調節潤滑油溫時要充分考慮潤滑油粘度改變后流動阻力改變而引起的潤滑油量改變對設備的影響,防止因設備失去潤滑而損壞事故的發生。
(來源:火電廠技術聯盟)
