窯尾排風(fēng)機(jī)1250kW電動機(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臺排風(fēng)機(jī)頻繁過負(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，解決了該問題，經(jīng)過近2年運(yùn)行未再出現(xiàn)同類故障。  
　　

原設(shè)計(jì)的窯尾2臺排風(fēng)機(jī)拖動電動機(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MFC型分解爐，排風(fēng)機(jī)電動機(jī)改為鼠籠式1250kW/6kV、1495r/min，額定電流140A，過負(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)過負(fù)荷跳閘問題，1998年將鑄鐵式聯(lián)軸節(jié)改為鑄鋼式后，雖然解決了崩裂問題，但是排風(fēng)機(jī)過負(fù)荷跳閘問題依舊。1999年8月為了查找風(fēng)管漏風(fēng)問題將窯尾排風(fēng)管道上的保溫層拆除后，該故障發(fā)展更為嚴(yán)重，2臺排風(fēng)機(jī)從8月31日到9月26日問題解決為止，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)人員對故障原因也爭議較大。 
　　

根據(jù)故障現(xiàn)象，我們決定采用計(jì)算機(jī)來分析，將排風(fēng)機(jī)的電動機(jī)電流、一級預(yù)熱器出口負(fù)壓、液力偶合器轉(zhuǎn)速的曲線參數(shù)通過檢測變送裝置送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行記錄、比較、分析、動態(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，見圖1所示。據(jù)此看出，當(dāng)C1出口負(fù)壓增大時(shí)，電動機(jī)電流隨之增大，當(dāng)超過電流保護(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)，由于電動機(jī)的過流保護(hù)時(shí)間已到，排風(fēng)機(jī)就已跳停；電動機(jī)跳閘時(shí)間也是隨機(jī)性的，并無規(guī)律可尋，而且與窯的其他運(yùn)行參數(shù)也無關(guān)，所以問題的關(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)過負(fù)荷，后試驗(yàn)用錘敲擊排風(fēng)管，果然電動機(jī)很快就過負(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70m，當(dāng)管壁上的粉塵粘附到一定厚度時(shí)就會坍塌脫落，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，最后電動機(jī)電流急劇上升到保護(hù)定值時(shí)間后跳閘，由于電動機(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)，同樣也會造成氣流波動，使排風(fēng)管內(nèi)氣流紊亂，排風(fēng)機(jī)過負(fù)荷停機(jī)。 
　　

4)為了解決管壁積料問題，穩(wěn)定窯的運(yùn)行，我們在預(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)不會塌料，或者振打時(shí)排風(fēng)機(jī)不會因?yàn)榉蹓m濃度大而造成風(fēng)機(jī)過負(fù)荷停機(jī)為準(zhǔn)。經(jīng)過摸索現(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)粘附粉塵的問題，從目前情況看也很困難，有待于進(jìn)一步研究。