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Y4-73-11No20D型锅炉引风机技术改造及效果

发表时间:2021-02-07 15:06

2003年起,新疆独山子石化矿区约250x的采暖由3台46MW及2台70MW的锅炉集中供给,锅炉引风机型号为Y47-11No20D,引风机介质温度小于200C,轴转速为960r/min,润滑油采用46号抗磨液压油,轴承密封(以下简称轴封)采用毛毡密封。

  自锅炉运行以来,引风机轴封漏油现象比较严重,毛毡密封达不到密封效果。在2005年锅炉大修中,对2台漏油比较严重的70MW锅炉引风机轴封进行了改造,将原毛毡密封改为填料密封,改造后密封效果得到一定改善,但仍不能彻底杜绝轴封漏油现象。为此,在2006年锅炉大修中,设计单位、维修单位及使用单位从轴封结构设计、轴封形式及轴封材质等方面进行了彻底分析,分别从与引风机密封相关的几个方面进行了改造,解决了引风机轴封失效的难题,可为同类轴封改造提供借鉴。

  1轴封存在问题Y4~7311No20D型引风机主轴采用滚动轴承,轴承箱为2个独立的枕式轴承箱。因引风机转速低,故其轴封采用毛毡密封,见。

  但该引风机毛毡密封存在下述问题:①引风机轴封设计不合理。检修打开引风机后,发现引风机轴承毛毡密封安装在紧靠前置迷宫密封处,毛毡外侧由压盖压紧。毛毡密封底部有一回油口,但回油口正好被毛毡密封压住。该设计存在明显的设计缺陷,致使回油不畅,回油效果明显减弱,毛毡密封不能起到应有的密封作用。②引风机投用后,轴承箱中的润滑油被甩进轴承盖上的前置迷宫密封,而前置迷宫密封底部无回油口,被迷宫密封阻挡的油不久便浸满了迷宫密封的环槽。随着引风机的运行,不断甩起并进入迷宫密封环槽的润滑油中一部分返流回到轴承箱中,另一部分则流向毛毡侧,被毛毡吸附。在引风机运行初期,润滑油被毛毡吸附,阻挡润滑油向外甩出,并有部分润滑油因自重而流向底部,顺着回油口回流到轴承箱,此时毛毡可起到轴密封的作用。但随着引风机的继续运行,毛毡内吸附的润滑油逐渐饱和,而润滑油仍不断从轴承箱甩出进入毛毡。另外,轴承运转产生热量,造成轴承箱内压力大于箱外部压力,这样毛毡上吸附的润滑油除一部分从回油口返回到轴承箱外,另一部分则会自毛毡沿压盖顺轴向不断漏出,并随着轴承的转动向外甩出,导致毛毡密封达不到预期的密封效果。

  2轴封改造措施在2006年锅炉大修中,设计单位、维修单位及使用单位对引风机的运行情况及轴封问题进行了仔细研究,决定先尝试性地将接触式毛毡密封改为非接触式迷宫密封,并对引风机的不合理设计进行改进,同时选用聚四氟乙烯作为密封材料。

  2.1轴封形式将引风机接触式毛毡密封改为非接触式迷宫密封。迷宫密封是在转轴周围设若干个依次排列的环行密封齿,齿与齿之间形成一系列截流间隙与膨胀空腔,被密封的介质在通过曲折迷宫的间隙时产生节流效应而达到阻漏的目的。由于迷宫密封的转子和机壳间存在间隙,无固体接触,毋须润滑,并允许有热膨胀,适应高温、高压、高转速频率的场合,因此这种密封形式被广泛用于汽轮机、燃汽轮机、压缩机、鼓风机的轴端和级间密封以及其他动密封的前置密封处。

  2.2轴封材料一种高结晶聚合物,其分子全由碳和氟2种元素以共价键结合而成。在其分子中,碳氟键键能高达470k/mol,比碳氢键和碳碳键键能高,即使温度超过500C也难以使它断开。氟原子在碳链周围形成了紧密屏蔽层,使得聚合物的主链不受外界任何试剂的腐蚀,具有很高的化学稳定性。聚四氟乙烯分子间的吸引力和表面能很低,使得其表面具有摩擦因数低、不结垢及润滑性优异等特点。同时聚四氟乙烯线膨胀系数大,温度适应范围宽,能在-150~260C长期工作而不发生组织变化。因此,聚四氟乙烯的性能完全适合引风机轴封改造后的螺旋密封,能减少与轴的间隙,40~ 80C的轴承工作温度也可完全确保其性能稳定。

  2.3轴封设计结构引风机原毛毡密封前己有的前置密封为迷宫密封。改造时,在前置迷宫密封环形槽底部加工孔径为4mm的回油口,便于进入迷宫密封环槽内的润滑油及时返回轴承箱。同时将引风机原有的毛毡密封也改为迷宫密封。改造后引风机轴承迷宫密封结构见。

  改造后引风机轴承迷宫密封的厚度要根据引风机原毛毡密封厚度及压盖的厚度进行选择,以确保压盖压紧。因引风机轴承的工作温度低于200迷宫密封件选用的材料为聚四氟乙烯,其性能比较稳定,并具有良好的线膨胀性,因此密封件与轴承的间距可定为0.2mm.改造后的迷宫密封件厚度选为12mm,迷宫密封件上所开的环形槽宽度为3mm,开有2个环形槽,2个环形槽的底部各开出选用聚四氟乙烯作为密封材料。聚四氟乙烯是1个舰口,环形槽间隔2工程项目材料选择及控制李奇(拜耳技术工程有限公司,上海201507)目建设中的重要性。

  随着我国现代化大型石油化工装置的快速发展,工程材料起着愈来愈重要的作用。工程材料是指工程项目中必需的全部设备和散装材料的总和,通常情况下占装置总投资的60~80.而先进的工艺流程必须由科学高效的设备来保证。

  因此,选择并控制好材料是装置建设成功的关键因素。

  1材料选择对于石油化工装置,材料特别是金属材料的选择是否恰当,对装置的生产、安全、维修和技术改造等有很大影响。这就要求在选择材料时,不仅要考机回油口回油畅通,在密封件靠前置迷宫密封侧加工出回油环,回油环面上的回油槽可根据引风机具体尺寸进行加工。在此密封件轴下部加工1个宽3mm、深1mm的径向回油槽,密封件上环向回油槽宽4mm、高4mm.为使回油顺利,将原有的回油口直径扩大到8mm.在安装改造好的密封件时,要注意将环形槽所开的回油口安装在底部,以利于润滑油返回轴承箱。

  3结语2006年对Y-7-11No20D型引风机轴封进行改造后,轴封效果良好。随后又对其余4台引风机轴封进行了同样的改造,经过6个月的连续运行,再未发现引风机轴封润滑油泄漏的现象,极大降低了引风机的运行成本。5台引风机6个月的润滑油油耗110kg,每年仅节约润滑油成本近1450元,彻底解决了锅炉引风机轴承密封失效的问题,对类似中、低速轴承密封改造具有一定的借鉴意义。



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