磨煤机齿轮油的国产化替代

周建明

浙江浙能石油新能源有限公司

近年来，企业E为降低运行成本，对下属电厂机组备品备件分步实施国产化降本替代工作，其中磨煤机进口润滑油国产化列为项目之一。企业E全系统大型电厂磨煤机总共288台，其原使用的润滑油均为进口品牌油品。2018年，选取企业E下属某子公司为试点，进行油品国产化探索，使用高性能国产齿轮油，满足了磨煤机运行要求，达到了预期目标，有效地降低了采购成本，取得了一定的经济效益。

磨煤机工况

企业E下属某子公司除了发电，还为当地纺织工业园区的数百家纺织印染企业供热供汽。全厂规模为2×1 025 t/h亚临界自然循环锅炉+2×300 MW抽凝汽轮机组、5×500 t/h高温高压自然循环煤粉锅炉+5×57 MW抽背汽轮机组，配备26台磨煤机。磨煤机按照工作部件的转速可分为低速煤磨机、中速煤磨机和高速煤磨机，常见的有球磨机、中速磨机、风扇磨机等。该分公司采用的是中速磨煤机——上海重型机器厂生产的HP碗式磨煤机，磨煤机及减速机参数见表1、表2。

表1 磨煤机参数

表2 减速机参数

磨煤机的润滑要求

磨煤机的主要润滑部位有主减速机、磨辊轴承、选粉机轴承、电机轴承、磨辊密封等。其不仅要求油品耐高温、承载能力强、使用寿命长、热氧化性能优异，还要考虑粉尘多、冲击负荷、水分、使用环境温度变化等因素对油品性能的影响，所以磨辊轴承、主减速齿轮箱等关键部位通常会使用高性能齿轮油。在上海重型机器厂的磨煤机产品手册中，也明确规定了使用进口品牌合成齿轮油。

磨煤机的主减速机安装在磨机的下部，它除了传递转矩外还要承受磨盘、磨辊的重量，对齿轮油的油膜保持能力、黏压系数、极压抗磨性能、防锈性能、高温抗老化性能等提出了较高的要求。该部位通常采用循环润滑，油箱容积一般700 L左右，推荐使用320号合成或者高性能齿轮油。

磨辊轴承一般是滚柱轴承，在粉磨过程中，由于物料颗粒大小和硬度不均会对辊子产生冲击载荷，同时承受磨体内的高温，还有可能进粉尘及水分，所以对齿轮油的油膜保持能力、黏度指数、极压抗磨性能、热氧化性能、防锈性能等提出了较高的要求。该部位通常采用强制润滑，油品封闭在轴承座内，一般加油量在40～70 L，推荐使用680号合成齿轮油。

对于磨辊轴承来说，工作温度长期在80 ℃左右，因此齿轮油在该温度下的黏度变化对于润滑效果至关重要。通过齿轮油黏温曲线（图1）可以看出，同样是680号齿轮油，合成齿轮油因为具有较高的黏度指数，在80～100 ℃工作温度范围区间，合成齿轮油的黏度比矿物齿轮油高出45%，具有更好的油膜厚度和润滑性能。

图1 680号齿轮油黏温曲线

磨煤机齿轮油国产化替代

油品选择及性能

经通过工况调研和比对，开展了磨煤机齿轮油的国产化探索，2018年在磨煤机的主减速机、磨辊轴承分别使用长城4407、4408合成齿轮油。

长城4407齿轮油采用特定组成的基础油，并加入多功能添加剂精制而成。与普通矿油型重负荷工业齿轮油相比，该油品具有更优的高低温性能、更好的黏温性能、更长的使用寿命及更高的传动效率；具有极好的承载能力，可保证重载齿轮运转顺畅，减少齿面擦伤，有效降低运转噪音。该油品可用于各种苛刻工况的齿轮设备，如矿山、冶金、水泥等行业的重负荷工业齿轮。

长城4408合成重负荷工业齿轮油具有优异的黏温性能，在温度波动较大的情况下，仍可保持较高的黏度，可用于磨辊轴承的润滑。

长城4407、4408合成齿轮油与原用油的性能比较见表3。

表3 齿轮油性能比较

从表3可见，长城4407、4408齿轮油与主减速机、磨辊轴承原用油性能相当。

混兑试验

对于采用油箱循环润滑的主减速机，油品存在相容性风险，对长城4407齿轮油与主减速机原用油进行混兑试验，结果见表4。

表4 齿轮油相容性试验

由表4可见，二者相容性良好，可以混兑使用。

油液监测

长城油品加入机组，运行36个月后取样化验，油品质量仍然稳定，满足了磨煤机运行要求。油液监控数据见表5。

表5 磨煤机油液监控数据

从表5可见，黏度、酸值无异常变化，说明齿轮油的状态良好；从油液中金属元素含量看，硫、磷元素与新油含量相差无几，表明极压添加剂没有异常消耗；铁元素含量较低，表明设备运行良好，没有异常磨损。同时，在日常检修中，也未发现轴承、齿轮有异常磨损，说明国产齿轮油达到了进口油品的效果。

结束语

磨煤机是燃煤电厂的关键设备，关系到汽轮机组能否长满优运行，因此对磨煤机的耗材更替非常慎重，轻易不会改变磨煤机厂家的规定要求。通过在企业E磨煤机成功实施进口齿轮油的国产化替代，不仅满足了设备运行要求，也为企业降低了运行成本，如果进一步加以推广，将具有更大的经济效益。