窯尾排風機1250kW電動機頻繁跳閘原因分析與解決

巨龍水泥集團回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)在設計上為帶雙列四級懸浮預熱器的SP型窯，規(guī)格Φ5.8m×97m。設計產(chǎn)量3000t/d，1985年投產(chǎn)后至1991年技改前由于設計及設備等原因，窯的運轉(zhuǎn)率一直在30%以下。1991年技術改造后設計產(chǎn)量為3500t/d，目前產(chǎn)量已經(jīng)達到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臺排風機頻繁過負荷跳閘故障，更為嚴重的是在1999年9月份共跳閘34次，嚴重地影響了窯的運行和操作，為此我們組織技術人員進行分析研究，解決了該問題，經(jīng)過近2年運行未再出現(xiàn)同類故障。  
　　

原設計的窯尾2臺排風機拖動電動機為繞線式1000kW/6kV、496r/min，與排風機的聯(lián)結(jié)方式為直聯(lián)式，1991年技術改造時，在單列預熱器上增加1臺MFC型分解爐，排風機電動機改為鼠籠式1250kW/6kV、1495r/min，額定電流140A，過負荷保護定值為1.4Ie，使用液力偶合器進行風機調(diào)速，液力偶合器的型號為YOCH710型，輸入轉(zhuǎn)速1500/550，排風機處理風量可達686000m3/h，從1991年到1998年，電動機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)排風機過負荷跳閘問題，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，但是排風機過負荷跳閘問題依舊。1999年8月為了查找風管漏風問題將窯尾排風管道上的保溫層拆除后，該故障發(fā)展更為嚴重，2臺排風機從8月31日到9月26日問題解決為止，一共跳閘34次，嚴重影響窯的產(chǎn)質(zhì)量，各專業(yè)技術人員對故障原因也爭議較大。 
　　

根據(jù)故障現(xiàn)象，我們決定采用計算機來分析，將排風機的電動機電流、一級預熱器出口負壓、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算機進行記錄、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C1出口負壓增大時，電動機電流隨之增大，當超過電流保護定值時跳閘，而液力偶合器的轉(zhuǎn)速則隨之下降，而后再上升，但還未恢復到給定轉(zhuǎn)速時，由于電動機的過流保護時間已到，排風機就已跳停；電動機跳閘時間也是隨機性的，并無規(guī)律可尋，而且與窯的其他運行參數(shù)也無關，所以問題的關鍵在于排風機管道內(nèi)的負壓變化造成停機。經(jīng)分析，估計是排風管內(nèi)粉塵濃度影響使負壓增大，當管道內(nèi)粉塵達到一定濃度時，氣體阻力增大而造成排風機過負荷，后試驗用錘敲擊排風管，果然電動機很快就過負荷跳閘，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)預熱器C1出口至排風機入口的管道高度超過70m，當管壁上的粉塵粘附到一定厚度時就會坍塌脫落，造成管道內(nèi)粉塵濃度增大，阻力增加，負壓升高，使排風機負荷增加，液力偶合器在阻力大的情況下轉(zhuǎn)速降低，最后電動機電流急劇上升到保護定值時間后跳閘，由于電動機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，加之技改后預熱器系統(tǒng)的風阻力增加，因此發(fā)生了預熱器內(nèi)一系列風、料等物理變化，把排風管保溫層拆除后，內(nèi)外溫差增大，加劇了該故障的惡性循環(huán)，造成1臺排風機有時在1d內(nèi)跳閘幾次，形成結(jié)料-塌料-排風機跳閘的惡性循環(huán)。 
　　

3)在分析過程中還發(fā)現(xiàn)，如果垂直煙道或預熱器內(nèi)在清結(jié)皮或有物料塌料時，同樣也會造成氣流波動，使排風管內(nèi)氣流紊亂，排風機過負荷停機。 
　　

4)為了解決管壁積料問題，穩(wěn)定窯的運行，我們在預熱器出口排風管道的52m高處加裝了振打器，定時清除管壁上的粘附粉塵，振打時間在計算機內(nèi)設定，以保證在運行時不會塌料，或者振打時排風機不會因為粉塵濃度大而造成風機過負荷停機為準。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)定運行，至今未再出現(xiàn)該故障。 
　　

5)預熱器內(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行控制，保證工藝參數(shù)的穩(wěn)定及窯的穩(wěn)定運行。風、料的配合不出現(xiàn)大的波動和變化，使排風管內(nèi)的壓力穩(wěn)定，不要輕易拆除排風管道的保溫層，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，有待于進一步研究。