簡(jiǎn)述回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)主電機(jī)電流高的原因分析與對(duì)策

紀(jì)玲

摘 ? 要：本文采用系統(tǒng)方法分析回轉(zhuǎn)窯主電機(jī)電流高的原因，排查硬件線路，電氣元件未見(jiàn)異常，發(fā)現(xiàn)輔助電機(jī)電流升高30%，排查機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)液壓壓強(qiáng)增大，比正常工作壓力增加了近三分之一，且回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中扭矩過(guò)大。繼續(xù)確認(rèn)發(fā)現(xiàn)窯皮變化引發(fā)電流升高。從燃燒器系統(tǒng)操作、進(jìn)廠原煤的控制、煤磨系統(tǒng)的操作等幾方面采取相應(yīng)的措施，最終使窯系統(tǒng)得以穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：故障 ?主電機(jī) ?電流

中圖分類號(hào)：TQ172 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）02（a）-0075-03

回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的主電機(jī)電流是反映系統(tǒng)運(yùn)行狀況的核心參數(shù)，通過(guò)對(duì)主電機(jī)電流的監(jiān)測(cè)可以了解窯內(nèi)的焙燒程度以及電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。往往是因?yàn)榛剞D(zhuǎn)窯設(shè)備硬件故障問(wèn)題導(dǎo)致電流升高，包括窯體變形、宮型密封機(jī)構(gòu)被粉料堵死，導(dǎo)致窯頭窯尾密封結(jié)構(gòu)與筒體相互摩擦，電機(jī)負(fù)載變化;托、擋輪軸承損壞導(dǎo)致窯子負(fù)載上升;窯體嚴(yán)重變形轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有偏心現(xiàn)象，這些都會(huì)體現(xiàn)到主電機(jī)電流周期性變化;甚至是輪帶與筒體之間間隙過(guò)大，出現(xiàn)窯體轉(zhuǎn)動(dòng)輪帶不動(dòng)且相互摩擦的現(xiàn)象等等。還有窯內(nèi)爐料多、窯內(nèi)結(jié)圈、窯口結(jié)渣不均勻，甚至是爐料發(fā)黏翻動(dòng)效果差都會(huì)引起的主電機(jī)電流異常。總的來(lái)說(shuō)，引起回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)主電機(jī)電流異常的因素比較多，有設(shè)備、電氣、工藝等諸多方面。

本回轉(zhuǎn)窯項(xiàng)目系統(tǒng)加熱器采用五級(jí)系列，分解爐選用TDF爐，目前回轉(zhuǎn)窯整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行基本正常，常見(jiàn)故障主要為回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)主電機(jī)電流高的問(wèn)題，故障導(dǎo)致窯系統(tǒng)跳停的事故，現(xiàn)就對(duì)引起主電機(jī)電流增高異常的原因進(jìn)行分析。

1 ?故障現(xiàn)象

本項(xiàng)目回轉(zhuǎn)窯由筒體、輪帶、傳動(dòng)裝置、密封裝置、冷卻裝置組成，筒體內(nèi)設(shè)置有擋磚圈，擋磚圈內(nèi)砌有耐火磚;回轉(zhuǎn)窯窯內(nèi)還裝有下料舌頭，其他回轉(zhuǎn)窯型也設(shè)有下料裝置。

筒體上設(shè)有人孔門，加裝加固圈，用來(lái)增加窯體的強(qiáng)度，窯的熱端連接看火罩，窯頭設(shè)有煤粉燃燒裝置，冷端與煙室相接。我公司回轉(zhuǎn)窯主電機(jī)功率是350kW的電機(jī)，電機(jī)額定電流825A，實(shí)際電機(jī)的正常運(yùn)行電流在550A左右，正常波動(dòng)范圍約為100A。在工作過(guò)程中主電機(jī)的電流緩慢上升，電流升到正常值的過(guò)程對(duì)系統(tǒng)沒(méi)有影響。當(dāng)超過(guò)正常值后會(huì)引起熟料的游離鈣數(shù)量超標(biāo)，隨著時(shí)間的繼續(xù)，主電機(jī)電流逐步升高時(shí)，系統(tǒng)的煙室溫度逐步上升。導(dǎo)制生料分解率無(wú)法控制。還會(huì)引起堵塞預(yù)熱器系統(tǒng)，窯內(nèi)超標(biāo)準(zhǔn)的胚料成品。當(dāng)主電機(jī)電流升高到一定值時(shí)（超過(guò)額定電流10%），主電機(jī)過(guò)電流保護(hù)停止工作，產(chǎn)線停止運(yùn)行。

2 ?故障排查

2.1 電氣方面排查

元器件排查：控制柜、電機(jī)、檢測(cè)儀表未發(fā)現(xiàn)異常。

線路排查：主電機(jī)的線路等電力拖動(dòng)系統(tǒng)線路進(jìn)行了詳細(xì)的檢查，未發(fā)現(xiàn)異常。

信號(hào)排查：對(duì)窯系統(tǒng)的慢傳電機(jī)進(jìn)行了電流監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)慢傳電機(jī)工作時(shí)電流在42A左右，比正常的32A電流高出了10A。確定異常信息。

2.2 機(jī)械傳動(dòng)方面排查

回轉(zhuǎn)窯電機(jī)電流異常情況發(fā)生時(shí)，托輪輪帶與托輪接觸面約為40%，而正常情況接觸面應(yīng)為50%，因接觸面積減少導(dǎo)制托輪所受壓力變大，拖輪八字形狀嚴(yán)重，引發(fā)回轉(zhuǎn)窯在上下行過(guò)程中液壓擋輪承受壓力過(guò)大。窯系統(tǒng)液壓檔輪的正常壓力為5MPa，故障時(shí)檢測(cè)壓強(qiáng)為在7MPa，高出正常值2MPa。同時(shí)發(fā)現(xiàn)窯系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中力矩增大，是因?yàn)橹袡n的輪帶墊板脫落，引起有些墊板相互卡死，形成窯系統(tǒng)運(yùn)行異常。于是著手修復(fù)墊板，恢復(fù)回轉(zhuǎn)窯主電機(jī)運(yùn)行。運(yùn)行一段時(shí)間后故障再次發(fā)生。由此得出主要問(wèn)題并不是因墊板卡住引起。

2.3 通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)排查

本回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)設(shè)有筒體掃描系統(tǒng)，可以監(jiān)控筒體狀態(tài)。筒體掃描儀器顯示系統(tǒng)的主窯皮較薄，并不存在結(jié)圈現(xiàn)象。實(shí)際工作中操作人員反饋主窯皮的溫度高，最高時(shí)會(huì)高出正常溫度20%。必須通過(guò)重新設(shè)定風(fēng)量才能控制溫度。再詳細(xì)對(duì)窯皮進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)副窯皮相對(duì)較厚，主窯皮薄，在回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)慢傳電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn)主窯皮頻繁脫落。

3 ?原因分析

焙燒溫度不穩(wěn)定的問(wèn)題。尾窯溫度高和預(yù)熱器堵塞的現(xiàn)象，說(shuō)明系統(tǒng)內(nèi)混合氣體比例不正常，煤粉并沒(méi)有充分燃燒，這是導(dǎo)制窯內(nèi)副窯皮增厚、預(yù)熱器堵塞的原因。

當(dāng)完成在冷窯更換中檔墊板，恢復(fù)運(yùn)行初期窯系統(tǒng)主電機(jī)電流正常（未超過(guò)額定值），是因?yàn)榻?jīng)過(guò)冷窯后整體溫度較低。但隨即工作一段時(shí)間后主電機(jī)溫度溫升加快，是因?yàn)樵诔跗谶\(yùn)行系統(tǒng)溫度升高較快，引發(fā)副窯皮脫落較多，導(dǎo)制主電機(jī)運(yùn)行負(fù)荷增大，電流再次升高。

分析原料情況，原煤的灰分正常為12.8%，現(xiàn)在為20.1%，這樣就會(huì)降低發(fā)熱量。原煤的水分正常為7.5%，現(xiàn)在為11.2%，一系列原因引起燃燒不充分。這樣使窯體內(nèi)溫度不達(dá)標(biāo)，引起主窯皮變長(zhǎng)，附著力弱脫，落落頻繁。

4 ?預(yù)防措施

降低原料供給，減料運(yùn)行。減少窯內(nèi)物料的填充率，原來(lái)每小時(shí)200t，每小時(shí)減少10t，這樣就會(huì)增大煤粉的燃燒空間，優(yōu)化窯內(nèi)的顆粒和空氣混合比例，讓煤粉充分燃燒。同時(shí)，減少窯頭煤的供給量，防止在進(jìn)口處堆疊，這樣會(huì)讓燃燒更加充分。確定原煤的灰分、水分指標(biāo)范圍，嚴(yán)選原煤，淘汰防止水分高的原煤，在施工工藝上嚴(yán)禁向原煤堆噴水，保證原料合格。增大系統(tǒng)的三次風(fēng)閥門的排風(fēng)量，把排風(fēng)量從原來(lái)的35%開大到55%，平衡用風(fēng)量。

增大燃燒器的內(nèi)風(fēng)量，風(fēng)量從原來(lái)的35%增至85%，風(fēng)和煤粉混合更充分，也提高了燒成帶的火力強(qiáng)度。把熱風(fēng)溫度從260℃提高至310℃;預(yù)熱溫度升高，保證原料的基礎(chǔ)溫度，有利于后續(xù)的焙燒工藝。主電機(jī)的軸承潤(rùn)滑也需要保證，定期檢查潤(rùn)滑站工作狀態(tài)，潤(rùn)滑泵的壓力狀態(tài)。保證主電機(jī)的軸承得到正常的潤(rùn)滑。制定維護(hù)保養(yǎng)手冊(cè)，把燃燒器的清理工作列為日常項(xiàng)目，避免其表面結(jié)焦，導(dǎo)制溫度不均勻。相關(guān)的硬件維護(hù)也列入點(diǎn)檢范圍。

經(jīng)過(guò)以上的措施，產(chǎn)品的質(zhì)量提高，窯系統(tǒng)開始恢復(fù)穩(wěn)定。主電機(jī)工作時(shí)電流波動(dòng)降低。檢查窯體，副窯皮逐步變薄，主窯皮逐漸增厚，以上信息用筒體掃描儀得到確認(rèn)。同時(shí)確認(rèn)筒體掃描儀工作正常。產(chǎn)品大小不穩(wěn)定以及堵塞預(yù)熱器的情況消失。

影響回轉(zhuǎn)窯主電機(jī)運(yùn)行電流的原因是多方面的，只有綜合分析判斷，各專業(yè)共同努力，從多方面查找原因才能解決問(wèn)題，因此，回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的綜合管理工作是穩(wěn)定系統(tǒng)運(yùn)行的重點(diǎn)。

經(jīng)過(guò)考察分析已經(jīng)著手建立回轉(zhuǎn)窯相關(guān)故障手冊(cè)及解決方案。為以后回轉(zhuǎn)窯的定期點(diǎn)檢及故障修復(fù)提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王志新.電機(jī)控制技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010，11（1）：100-120.

[2] 馬志敏.電機(jī)與控制[M].北京：北京大學(xué)出版社，2017.

[3] 許翏.電機(jī)與電氣控制技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.