窯尾排風(fēng)機(jī)1250kW電動(dòng)機(jī)頻繁跳閘原因分析與解決
巨龍水泥集團(tuán)回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上為帶雙列四級(jí)懸浮預(yù)熱器的SP型窯,規(guī)格Φ5.8m×97m。設(shè)計(jì)產(chǎn)量3000t/d,1985年投產(chǎn)后至1991年技改前由于設(shè)計(jì)及設(shè)備等原因,窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率一直在30%以下。1991年技術(shù)改造后設(shè)計(jì)產(chǎn)量為3500t/d,目前產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到3600t/d,因此窯的熱工參數(shù)以及操作發(fā)生了很大變化,出現(xiàn)了窯尾2臺(tái)排風(fēng)機(jī)頻繁過(guò)負(fù)荷跳閘故障,更為嚴(yán)重的是在1999年9月份共跳閘34次,嚴(yán)重地影響了窯的運(yùn)行和操作,為此我們組織技術(shù)人員進(jìn)行分析研究,解決了該問(wèn)題,經(jīng)過(guò)近2年運(yùn)行未再出現(xiàn)同類故障。
原設(shè)計(jì)的窯尾2臺(tái)排風(fēng)機(jī)拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)為繞線式1000kW/6kV、496r/min,與排風(fēng)機(jī)的聯(lián)結(jié)方式為直聯(lián)式,1991年技術(shù)改造時(shí),在單列預(yù)熱器上增加1臺(tái)MFC型分解爐,排風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)改為鼠籠式1250kW/6kV、1495r/min,額定電流140A,過(guò)負(fù)荷保護(hù)定值為1.4Ie,使用液力偶合器進(jìn)行風(fēng)機(jī)調(diào)速,液力偶合器的型號(hào)為YOCH710型,輸入轉(zhuǎn)速1500/550,排風(fēng)機(jī)處理風(fēng)量可達(dá)686000m3/h,從1991年到1998年,電動(dòng)機(jī)與液力偶合器之間的聯(lián)軸節(jié)多次出現(xiàn)崩裂,并出現(xiàn)排風(fēng)機(jī)過(guò)負(fù)荷跳閘問(wèn)題,1998年將鑄鐵式聯(lián)軸節(jié)改為鑄鋼式后,雖然解決了崩裂問(wèn)題,但是排風(fēng)機(jī)過(guò)負(fù)荷跳閘問(wèn)題依舊。1999年8月為了查找風(fēng)管漏風(fēng)問(wèn)題將窯尾排風(fēng)管道上的保溫層拆除后,該故障發(fā)展更為嚴(yán)重,2臺(tái)排風(fēng)機(jī)從8月31日到9月26日問(wèn)題解決為止,一共跳閘34次,嚴(yán)重影響窯的產(chǎn)質(zhì)量,各專業(yè)技術(shù)人員對(duì)故障原因也爭(zhēng)議較大。
根據(jù)故障現(xiàn)象,我們決定采用計(jì)算機(jī)來(lái)分析,將排風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)電流、一級(jí)預(yù)熱器出口負(fù)壓、液力偶合器轉(zhuǎn)速的曲線參數(shù)通過(guò)檢測(cè)變送裝置送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行記錄、比較、分析、動(dòng)態(tài)跟蹤這些參數(shù),根據(jù)曲線圖的比較分析,發(fā)現(xiàn)每次跳閘后的記錄曲線非常有規(guī)律,見(jiàn)圖1所示。據(jù)此看出,當(dāng)C1出口負(fù)壓增大時(shí),電動(dòng)機(jī)電流隨之增大,當(dāng)超過(guò)電流保護(hù)定值時(shí)跳閘,而液力偶合器的轉(zhuǎn)速則隨之下降,而后再上升,但還未恢復(fù)到給定轉(zhuǎn)速時(shí),由于電動(dòng)機(jī)的過(guò)流保護(hù)時(shí)間已到,排風(fēng)機(jī)就已跳停;電動(dòng)機(jī)跳閘時(shí)間也是隨機(jī)性的,并無(wú)規(guī)律可尋,而且與窯的其他運(yùn)行參數(shù)也無(wú)關(guān),所以問(wèn)題的關(guān)鍵在于排風(fēng)機(jī)管道內(nèi)的負(fù)壓變化造成停機(jī)。經(jīng)分析,估計(jì)是排風(fēng)管內(nèi)粉塵濃度影響使負(fù)壓增大,當(dāng)管道內(nèi)粉塵達(dá)到一定濃度時(shí),氣體阻力增大而造成排風(fēng)機(jī)過(guò)負(fù)荷,后試驗(yàn)用錘敲擊排風(fēng)管,果然電動(dòng)機(jī)很快就過(guò)負(fù)荷跳閘,我們根據(jù)這些現(xiàn)象得出如下結(jié)論和處理方法。
圖1 各參數(shù)曲線比較
1)預(yù)熱器C1出口至排風(fēng)機(jī)入口的管道高度超過(guò)70m,當(dāng)管壁上的粉塵粘附到一定厚度時(shí)就會(huì)坍塌脫落,造成管道內(nèi)粉塵濃度增大,阻力增加,負(fù)壓升高,使排風(fēng)機(jī)負(fù)荷增加,液力偶合器在阻力大的情況下轉(zhuǎn)速降低,最后電動(dòng)機(jī)電流急劇上升到保護(hù)定值時(shí)間后跳閘,由于電動(dòng)機(jī)與液力偶合器之間的聯(lián)軸節(jié)力矩突然發(fā)生變化,從而發(fā)生崩壞聯(lián)軸節(jié)等問(wèn)題。
2)造成管壁上粘附大量粉塵的原因主要是管道內(nèi)外的溫差,加之技改后預(yù)熱器系統(tǒng)的風(fēng)阻力增加,因此發(fā)生了預(yù)熱器內(nèi)一系列風(fēng)、料等物理變化,把排風(fēng)管保溫層拆除后,內(nèi)外溫差增大,加劇了該故障的惡性循環(huán),造成1臺(tái)排風(fēng)機(jī)有時(shí)在1d內(nèi)跳閘幾次,形成結(jié)料-塌料-排風(fēng)機(jī)跳閘的惡性循環(huán)。
3)在分析過(guò)程中還發(fā)現(xiàn),如果垂直煙道或預(yù)熱器內(nèi)在清結(jié)皮或有物料塌料時(shí),同樣也會(huì)造成氣流波動(dòng),使排風(fēng)管內(nèi)氣流紊亂,排風(fēng)機(jī)過(guò)負(fù)荷停機(jī)。
4)為了解決管壁積料問(wèn)題,穩(wěn)定窯的運(yùn)行,我們?cè)陬A(yù)熱器出口排風(fēng)管道的52m高處加裝了振打器,定時(shí)清除管壁上的粘附粉塵,振打時(shí)間在計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)定,以保證在運(yùn)行時(shí)不會(huì)塌料,或者振打時(shí)排風(fēng)機(jī)不會(huì)因?yàn)榉蹓m濃度大而造成風(fēng)機(jī)過(guò)負(fù)荷停機(jī)為準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)摸索現(xiàn)在振打頻率基本控制在每10min振打1次,從而保證了窯的穩(wěn)定運(yùn)行,至今未再出現(xiàn)該故障。
5)預(yù)熱器內(nèi)和垂直煙道內(nèi)的結(jié)皮和塌料問(wèn)題,要從入窯物料的配料和操作上進(jìn)行控制,保證工藝參數(shù)的穩(wěn)定及窯的穩(wěn)定運(yùn)行。風(fēng)、料的配合不出現(xiàn)大的波動(dòng)和變化,使排風(fēng)管內(nèi)的壓力穩(wěn)定,不要輕易拆除排風(fēng)管道的保溫層,盡量減少管道內(nèi)外溫差,但是在這種窯型上要徹底消除管道壁內(nèi)粘附粉塵的問(wèn)題,從目前情況看也很困難,有待于進(jìn)一步研究。
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