簡述回轉窯運轉主電機電流高的原因分析與對策

紀玲

摘 ? 要：本文采用系統方法分析回轉窯主電機電流高的原因，排查硬件線路，電氣元件未見異常，發現輔助電機電流升高30%，排查機械傳動結構發現液壓壓強增大，比正常工作壓力增加了近三分之一，且回轉窯轉動過程中扭矩過大。繼續確認發現窯皮變化引發電流升高。從燃燒器系統操作、進廠原煤的控制、煤磨系統的操作等幾方面采取相應的措施，最終使窯系統得以穩定運行。

關鍵詞：故障 ?主電機 ?電流

中圖分類號：TQ172 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）02（a）-0075-03

回轉窯系統的主電機電流是反映系統運行狀況的核心參數，通過對主電機電流的監測可以了解窯內的焙燒程度以及電機的運轉狀況。往往是因為回轉窯設備硬件故障問題導致電流升高，包括窯體變形、宮型密封機構被粉料堵死，導致窯頭窯尾密封結構與筒體相互摩擦，電機負載變化;托、擋輪軸承損壞導致窯子負載上升;窯體嚴重變形轉動時有偏心現象，這些都會體現到主電機電流周期性變化;甚至是輪帶與筒體之間間隙過大，出現窯體轉動輪帶不動且相互摩擦的現象等等。還有窯內爐料多、窯內結圈、窯口結渣不均勻，甚至是爐料發黏翻動效果差都會引起的主電機電流異常。總的來說，引起回轉窯系統主電機電流異常的因素比較多，有設備、電氣、工藝等諸多方面。

本回轉窯項目系統加熱器采用五級系列，分解爐選用TDF爐，目前回轉窯整個系統運行基本正常，常見故障主要為回轉窯系統主電機電流高的問題，故障導致窯系統跳停的事故，現就對引起主電機電流增高異常的原因進行分析。

1 ?故障現象

本項目回轉窯由筒體、輪帶、傳動裝置、密封裝置、冷卻裝置組成，筒體內設置有擋磚圈，擋磚圈內砌有耐火磚;回轉窯窯內還裝有下料舌頭，其他回轉窯型也設有下料裝置。

筒體上設有人孔門，加裝加固圈，用來增加窯體的強度，窯的熱端連接看火罩，窯頭設有煤粉燃燒裝置，冷端與煙室相接。我公司回轉窯主電機功率是350kW的電機，電機額定電流825A，實際電機的正常運行電流在550A左右，正常波動范圍約為100A。在工作過程中主電機的電流緩慢上升，電流升到正常值的過程對系統沒有影響。當超過正常值后會引起熟料的游離鈣數量超標，隨著時間的繼續，主電機電流逐步升高時，系統的煙室溫度逐步上升。導制生料分解率無法控制。還會引起堵塞預熱器系統，窯內超標準的胚料成品。當主電機電流升高到一定值時（超過額定電流10%），主電機過電流保護停止工作，產線停止運行。

2 ?故障排查

2.1 電氣方面排查

元器件排查：控制柜、電機、檢測儀表未發現異常。

線路排查：主電機的線路等電力拖動系統線路進行了詳細的檢查，未發現異常。

信號排查：對窯系統的慢傳電機進行了電流監視，發現慢傳電機工作時電流在42A左右，比正常的32A電流高出了10A。確定異常信息。

2.2 機械傳動方面排查

回轉窯電機電流異常情況發生時，托輪輪帶與托輪接觸面約為40%，而正常情況接觸面應為50%，因接觸面積減少導制托輪所受壓力變大，拖輪八字形狀嚴重，引發回轉窯在上下行過程中液壓擋輪承受壓力過大。窯系統液壓檔輪的正常壓力為5MPa，故障時檢測壓強為在7MPa，高出正常值2MPa。同時發現窯系統轉動過程中力矩增大，是因為中檔的輪帶墊板脫落，引起有些墊板相互卡死，形成窯系統運行異常。于是著手修復墊板，恢復回轉窯主電機運行。運行一段時間后故障再次發生。由此得出主要問題并不是因墊板卡住引起。

2.3 通過監控系統排查

本回轉窯系統設有筒體掃描系統，可以監控筒體狀態。筒體掃描儀器顯示系統的主窯皮較薄，并不存在結圈現象。實際工作中操作人員反饋主窯皮的溫度高，最高時會高出正常溫度20%。必須通過重新設定風量才能控制溫度。再詳細對窯皮進行檢查，發現副窯皮相對較厚，主窯皮薄，在回轉窯系統慢傳電機啟動轉動的過程中會發現主窯皮頻繁脫落。

3 ?原因分析

焙燒溫度不穩定的問題。尾窯溫度高和預熱器堵塞的現象，說明系統內混合氣體比例不正常，煤粉并沒有充分燃燒，這是導制窯內副窯皮增厚、預熱器堵塞的原因。

當完成在冷窯更換中檔墊板，恢復運行初期窯系統主電機電流正常（未超過額定值），是因為經過冷窯后整體溫度較低。但隨即工作一段時間后主電機溫度溫升加快，是因為在初期運行系統溫度升高較快，引發副窯皮脫落較多，導制主電機運行負荷增大，電流再次升高。

分析原料情況，原煤的灰分正常為12.8%，現在為20.1%，這樣就會降低發熱量。原煤的水分正常為7.5%，現在為11.2%，一系列原因引起燃燒不充分。這樣使窯體內溫度不達標，引起主窯皮變長，附著力弱脫，落落頻繁。

4 ?預防措施

降低原料供給，減料運行。減少窯內物料的填充率，原來每小時200t，每小時減少10t，這樣就會增大煤粉的燃燒空間，優化窯內的顆粒和空氣混合比例，讓煤粉充分燃燒。同時，減少窯頭煤的供給量，防止在進口處堆疊，這樣會讓燃燒更加充分。確定原煤的灰分、水分指標范圍，嚴選原煤，淘汰防止水分高的原煤，在施工工藝上嚴禁向原煤堆噴水，保證原料合格。增大系統的三次風閥門的排風量，把排風量從原來的35%開大到55%，平衡用風量。

增大燃燒器的內風量，風量從原來的35%增至85%，風和煤粉混合更充分，也提高了燒成帶的火力強度。把熱風溫度從260℃提高至310℃;預熱溫度升高，保證原料的基礎溫度，有利于后續的焙燒工藝。主電機的軸承潤滑也需要保證，定期檢查潤滑站工作狀態，潤滑泵的壓力狀態。保證主電機的軸承得到正常的潤滑。制定維護保養手冊，把燃燒器的清理工作列為日常項目，避免其表面結焦，導制溫度不均勻。相關的硬件維護也列入點檢范圍。

經過以上的措施，產品的質量提高，窯系統開始恢復穩定。主電機工作時電流波動降低。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。同時確認筒體掃描儀工作正常。產品大小不穩定以及堵塞預熱器的情況消失。

影響回轉窯主電機運行電流的原因是多方面的，只有綜合分析判斷，各專業共同努力，從多方面查找原因才能解決問題，因此，回轉窯系統的綜合管理工作是穩定系統運行的重點。

經過考察分析已經著手建立回轉窯相關故障手冊及解決方案。為以后回轉窯的定期點檢及故障修復提供依據。

參考文獻

[1] 王志新.電機控制技術[M].北京：機械工業出版社，2010，11（1）：100-120.

[2] 馬志敏.電機與控制[M].北京：北京大學出版社，2017.

[3] 許翏.電機與電氣控制技術[M].北京：機械工業出版社，2014.