葛有磊
甘肃电投金昌发电有限责任公司 甘肃省金昌市 737202
摘要：磨煤机是火力发电厂最重要的辅机，润滑油站作为磨煤机重要的配套设备，它不仅为磨煤机主轴承提供润滑和冷却用油，同时还提供磨煤机轴承顶起用油等，液压润滑油站故障或停运将直接危及磨煤机安全运行，甚至损坏磨煤机。磨煤机损坏不仅维修周期长，且维修费用高。因此，在磨煤机运行情况下，保证其润滑油站可靠运行就极为重要。
关键词：磨煤机 主轴承 润滑
引言
某电厂2×330MW机组锅炉为武汉锅炉厂制造的WGZ1206/17.5-1型亚临界参数汽包炉，自然循环、单炉膛、一次中间再热、钢构架、全悬吊、平衡通风、岛式布置、切圆燃烧。磨煤机为北方重工集团有限公司生产的MGS4062型双进双出球磨机，每台磨煤机配置一套高低压联合润滑油站，设置就地控制柜；DCS（分散控制系统）采用和利时MACS V6.5.2系统。本文针对磨煤机润滑油站控制安全性进行分析，并研究相应应对措施，保证磨煤机设备的安全可靠运行。
1 磨煤机油站控制方案及原理
图1 磨煤机油站控制原理图（改进前）
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a.某电厂每台磨煤机配备一套高低压联合润滑油站，型号为美国林肯2LQFWA10F。每套润滑油站包括两台低压油泵（一用一备），两台高压油泵（同时启动），一台加热器，配两个就地控制柜，控制柜完成对下列设备的控制：
b.#1、2低压油泵（一用一备）：提供磨煤机主轴承润滑和冷却用油，同时为高压油泵提供油源；
c.#1、2高压油泵（同时启动）：提供磨煤机轴承顶起用油；
d.润滑油冷却器冷却水电动阀：冷却润滑油回油；
e.润滑油箱加热器：加热润滑油；
f.慢传装置电机：紧急停机或检修时进行盘车；
g.慢传减速机油泵；为慢传减速机提供润滑油
h.大齿轮密封磨煤机：防止磨煤机大齿轮箱处漏粉；
i.减速机油泵：提供磨煤机减速机齿轮箱润滑用油；
j.就地控制柜可实现上述设备的就地启停控制，远方控制由机组DCS实现。
1.1.就地控制：通过就地控制柜上就地/远方切换开关切换，在就地控制方式只能实现#1低压油泵、#2低压油泵、#1高压油泵、#2高压油泵、加热器、减速机油泵等设备的启/停控制及状态显示，#1低压油泵、#2低压油泵等之间没有联锁功能，就地控制方式只能作为就地调试或临时启停时使用。
磨煤机液压润滑油站控制原理图（改造前）见附图1.
1.2.远方控制：由于DCS强大的控制功能，在远方控制方式可以实现#1低压油泵、#2低压油泵、#1高压油泵、#2高压油泵、加热器、减速机油泵等设备的启/停控制及液压润滑油站油压、油量、油位、油温、油泵状态等信号监视，并具有完善的联锁控制功能。
1.3.液压润滑油站油泵启/停控制逻辑（以A磨煤机#1低压油泵为例）：
自动开启条件：
1)油泵连锁开关投入
2)磨油站油压低（磨油站油压低报警＜0.1MPa）
3)磨油站#2（#1）低压泵跳闸
自动关闭条件：（延时60min）
1)磨煤机跳闸
2)磨慢传电机停止
注意：在远控方式下，就地控制柜内无自保持功能，因此磨煤机低压油泵启动指令为长信号，手动停止时通过复位启动指令实现油泵停止。
1.4.磨煤机保护停止条件：（or）
1)MFT动作
2)RB跳相应的磨煤机（三台磨煤机运行时跳C磨）
3)两台一次磨煤机全停
4)磨煤机电动机绕组线圈温度 ＞130℃（6取2）
5)磨煤机电动机轴承温度 ＞90℃（2取1，延时3s）
6)磨煤机主轴承轴瓦温度 ＞60℃（4取1，延时3s）
7)磨出口温度任意侧温度＞120℃（4取2，延时3s）
8)密封磨煤机全停延时30s
9)磨煤机运行时，两侧分离器出口煤粉管道气动插板门关闭
10)给煤机运行时，磨煤机入口混合风门关闭
11)磨煤机运行，润滑油油压≤0.05MPa延时10s或低压油泵全停延时5s
12)磨煤机运行，减速机润滑油泵跳闸延时60s或减速机润滑油压力低低（0.05MPa）延时180s
13)给煤机运行时两层煤粉燃烧器均丧失火焰（A/B磨等离子模式给煤机运行3600S后，A1(B1)层与A2(B2)层均丧失火焰；A、B磨（正常模式）、C磨给煤机运行1800S后，两层均丧失火焰）；（同层四取三，且延时2秒）
14)给煤机全停超过30分钟
15)磨煤机电气保护动作
16)等离子点火模式下等离子断弧，且锅炉负荷＜35%（等离子断弧4取3）（ A/B磨相同）
2 磨煤机油站控制安全性分析
磨煤机液压油站正常情况下由DCS远方控制方式，其启/停及联锁控制功能均正常，不会影响磨煤机安全运行。由于远方控制下启动指令采用长指令，无自保持功能，当控制指令断线、DCS输出卡件故障以及DCS现场控制站故障或断电情况下，均对磨煤机安全运行造成不同程度的影响。
2.1 控制指令断线：分两种情况，一是当运行油泵控制指令断线时，运行油泵直接跳闸，在联锁投入情况下，备用油泵会联锁启动，不会影响磨煤机运行，但一台油泵运行，磨煤机可靠性降低；二是当备用油泵控制指令断线时，如果运行油泵故障跳闸或油压低，备用油泵不能联启，磨煤机直接跳闸。控制指令断线在运行中发生的概率较大。
2.2 DCS输出卡件故障：当DCS输出卡件故障（包括通道故障）时，其安全性与控制指令断线的情况相同，运行中发生的概率也较大。
2.3 DCS现场控制站故障：运行中如果DCS 11号现场控制站故障，根据故障不同，对磨煤机运行安全性影响也不同，比如11号现场控制站冗余网络故障则不影响磨煤机机安全运行，冗余控制器故障时情况则比较复杂，一般情况下运行油泵会继续运行，但备用油泵不会联启，对冗余控制器故障处理时有可能需要初始化下装，则必然会造成运行油泵跳闸、备用油泵无法联启、磨机无法停止运行的情况，处理此类故障时必须先将磨机就地停运然后才能进行处理；冗余控制器故障时也有可能直接造成运行油泵跳闸、备用油泵无法联启、磨煤机无法停止运行的情况。由于DCS主要设备、包括电源、网络均采用冗余配置，发生现场控制站完全故障的概率比较小。
2.4 DCS现场控制站失电：DCS现场控制站失电直接会造成运行油泵跳闸、备用油泵无法联启、但由于磨煤机机控制回路有自保持功能，磨机会继续运行，但此时DCS已失去保护功能，磨煤机不会停止运行，必然造成磨煤机损坏，而且在这种情况下，运行和检修人员连采取补救措施的机会都没有。这是一种非常危险的情况，但发生的机率较小。
根据以上分析， DCS现场控制站故障或失电的情况虽然发生的概率较小，但这种情况一旦发生，则有可能直接造成磨煤机损坏，损失巨大。按照墨菲定律：只要有可能，事故就一定会发生。因此，必须采取有效措施防止DCS现场控制站故障或失电的情况发生。
3 改进措施
将磨煤机液压油站在远方控制方式下启动指令改为短指令，通过就地回路进行自保持，这样当控制指令断线、DCS输出卡件故障以及DCS现场控制站故障或断电情况下，油泵会继续运行，不会对磨煤机运行造成影响，既使DCS现场控制站故障或失电的情况下，可以从容停止磨煤机运行甚至不停止磨煤机运行，就可对DCS现场控制站故障或失电故障进行处理。
根据原控制回路及对磨煤机安全运行的影响程度，可只对#1低压油泵、#2低压油泵、#1高压油泵、#2高压油泵、减速机油泵控制回路进行改进，改进后的磨煤机油站控制原理图如附图2所示，DCS启动指令利用原信号，DCS停止指令利用DCS复位信号，不用敷设新的电缆。改进后磨煤机可靠性将大大提高。
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图2 磨煤机油站控制原理图（改进后）
参考文献：
[1]陆伟东, 吕鹏. 一起磨煤机油站多频次跳闸原因分析及防范措施[J]. 科技创新与应用, 2020(21).
[2]马瑞, 陈芳桃. 一起电厂磨煤机跳闸事件的分析及处理[J]. 电力安全技术, 2019, v.21;No.285(12):72-74.