干熄焦系統旋轉密封閥的故障分析及處理

黃明 楊凱

摘 要：旋轉密封閥是干熄焦非常關鍵的組成部分，一旦發生故障，就可能對整個系統的運轉帶來較大影響。為此，本文對旋轉密封閥常見的潤滑系統故障、雜物卡堵、關聯位置識別錯誤及異常等故障進行分析，并針對性地提出相應的故障處理措施。這些措施的有效應用，降低了系統“憋停”事故的發生記錄，減少了66.67%卡堵故障。

關鍵詞：干熄焦系統;旋轉密封閥;故障

中圖分類號：TQ520.5文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2019）16-0042-03

Abstract： Rotary seal valve is a key component of CDQ. Once a fault occurs， it may have a greater impact on the operation of the whole system. In this paper， the common lubrication system faults， clutter jamming， misidentification of related position and abnormal faults of rotary sealing valve were analyzed， and corresponding fault treatment measures were put forward. The effective application of these measures reduces the record of system "hold-up" accidents and 66.67% of blocking faults.

Keywords： CDQ system;rotary sealing valve;fault

干熄焦主要是指借助惰性氣體來幫助紅焦實現快速降溫冷卻的熄焦處理方法。在干熄焦系統運作過程中，紅焦主要經由干熄爐頂部裝入，而低溫惰性氣體則主要經由循環風機鼓入干熄爐冷卻段的紅焦層面中，并且在紅焦顯熱之后迅速進入鍋爐實現熱交換處理，待逐漸冷卻之后，焦炭再經由排焦系統迅速從干熄爐的底部快速排出[1]。調節棒、平板閥門和旋轉密封閥等是排焦系統的主要部分，其中又以旋轉密封閥為最主要的部分。為此，保證旋轉密封閥的正常運作，對提高整個干熄焦系統運轉有著重要意義。

1 干熄焦系統旋轉密封閥的常見故障

1.1 旋轉密封閥潤滑系統故障

在旋轉密封閥運轉過程中，為了能夠最大程度上保證其正常運行，通常需要定期對旋轉密封閥殼體以及轉子端面進行給脂加油潤滑處理。旋轉密封閥加油給脂系統主要由定時給脂裝置、壓桿式給脂器以及相關管線共同組合而成。在對其進行潤滑時，需要人工進行定時處理。該操作系統實際上只是半自動的給脂系統，加之壓桿式的給脂器本身容積相對較小，通常為20L，使得旋轉密封閥潤滑系統每周都需要補充一次潤滑脂。此外，干熄焦系統的運作環境相對較為惡劣，空氣中存在大量粉塵，人工在補充潤滑脂期間，會導致大量焦粉混入其中，造成管線被粉塵堵塞。而隨著這些粉塵快速進入軸承與轉子之間，也極易導致設備出現非常嚴重的磨損問題。

1.2 旋轉密封閥雜物卡堵

從旋轉密封閥結構來看（見圖1），當焦炭自干熄焦爐的冷卻段中排放出來后，再通過振動給料器、平板閘閥逐漸被運送到旋轉密封閥之后，經旋轉密封閥旋轉箱體分割葉片形成的腔體到達溜槽，再經過溜槽最終傳輸到皮帶上[2]。在整個過程中，由于密封閥分割葉片尺寸的限制，導致旋轉密封閥焦炭承載腔空間較小，很容易發生卡堵、焦炭停排等故障。

通過現場調查可知，干熄焦爐內脫落的耐火磚、爐臺裝煤孔掉入的鐵釬等各種無法燒溶的雜物均是導致旋轉密封閥出現卡堵的主要雜物。

1.3 關聯位置識別錯誤及異常

在旋轉密封閥運作期間，提升機的待機位差異、吊鉤是否掛牢等均會對其產生影響。若這些關鍵位置的識別、檢測均發生錯誤，就可能導致較為嚴重的損壞問題。以往就曾經出現過類似的故障，即提升機剛提升到1m左右，檢測信號就提示APS達到了打開條件，并隨即將APS打開，同時啟動了電機車。而此時，焦罐的實際高度并未達到待機位。電機車的啟動造成焦罐與電機車發生碰撞，造成設備受損。此外，吊鉤的牢固性也關系著干熄焦系統能否安全運轉。若紅焦焦罐吊鉤脫落，發生傾翻，就會導致人員以及設備遭受較為嚴重的損害。

2 干熄焦系統旋轉密封閥的故障處理措施

2.1 旋轉密封閥潤滑系統改進

針對潤滑系統不足的問題，必須合理優化油脂補充裝置，運用自動補充油脂裝置來替換壓桿式給脂器，并以油脂標準供給桶作為自動補充油脂裝置的儲存部分，這既能將以往20L的存儲量提升到200L，也能更為方便地進行油脂補充，有效避免補充油脂期間粉塵的混入。同時，通過添加低液位接觸開關，當定時給脂裝置油脂不足時，液位計會觸發該開關，達到定時為給脂裝置自動補充油脂的目的，實現旋轉密封閥潤滑系統全自動運行[3]。優化后的旋轉密封閥潤滑系統如圖2所示。

2.2 預防旋轉密封閥卡堵的措施

為避免旋轉密封閥發生卡堵，可以借助三種方法來實現有效預防，具體解決措施如下。

2.2.1 預防措施。針對煤夾帶各種雜物而引起的卡堵故障，可采用篦條網來替代裝煤車裝煤口鋼網，以有效攔截混入煤中的雜物。干熄焦裝焦裝置脫落的襯板是因固定襯板的全部螺栓均被焦炭不斷磨損掉造成的，為此，需要加強檢修頻率，避免旋轉密封閥卡堵現象的發生。

注：1.液位計;2.吊裝環;3.觀察孔;4.電機;5.壓力表;6.油脂桶標準供給桶;7.低液位接觸開關。

2.2.2 可預判處理。針對鐵釬掉入爐臺裝煤孔引起的卡堵故障，可將干熄罐車調整為濕熄焦罐車，在事前避免旋轉密封閥卡堵。

2.2.3 不可預判快速處理。旋轉密封閥在運作期間，干熄焦爐發生的耐火磚脫落造成旋轉密封閥卡堵事故是不可預判的情況，只能在事故發生之后采取相應措施。通過長期實踐，筆者總結出了一套較為成熟的處理方法。當干熄爐停止裝焦后，將旋轉密封閥調整為手動模式，并啟動旋轉密封閥，若旋轉密封閥點動正轉、反轉都能達到一圈及以上，就表明是因排焦量過大而導致的故障，需要將旋轉密封閥內的焦炭排空，通過試驗運行正常后，可繼續生產;但若點動時，正轉、反轉都出現了卡頓現象，就表明旋轉密封閥中存在異物，則需要關閉平板閘門，并結合工況調整風機轉數，將頂吹壓縮空氣關閉，同時對預存段的壓力進行調控，使得其負壓保持在200Pa左右;借助軸流風機對旋轉密封閥入孔處的焦炭有針對性地進行局部強制降溫，降溫時間為0.5h，并打開頂吹壓縮空氣，以降低粉塵量和CO含量，同時開啟旋轉密封閥上部的入孔;關閉頂吹壓縮空氣，并進行點動操作，明確異物情況，在確定異物后，切斷旋轉密封閥、振動給料器電源，將異物取出，即可恢復正常生產[4]。

2.3 位置傳感器與載碼體識別的聯鎖邏輯控制

為了解決關聯位置識別錯誤及異常問題，通常會在干熄焦平移往返動作配置一個相應的旋轉編碼器，以準確地讀取安全位置信號，控制事故發生率。但是，故障也可能發生在編碼器和開關位置。為了更好地解決該故障，可以增設一套位置識別系統，不僅能提高其可靠性操作，同時也能更好地降低故障風險。考慮到干熄焦系統在運作過程中旋轉密封閥故障可能會造成非常嚴重的后果，故在配置識別系統時，分別在18個點位配置相應的識別裝置，具體為井側停止位、上停止點、爐側定位點等。這能確保每個操作環節均能較好地實現對移動工件信息的有效識別，并且迅速完成數據的解讀傳輸，有效降低該故障的出現。即便是發生故障，也能根據識別數據在最短時間內進行有效處理[5]。

3 處理效果

①對旋轉密封閥潤滑系統的油脂補給系統進行調整后，促使其原本的存儲量得到迅速提升，實現對油脂補給次數的控制。同時，使得以往半自動的旋轉密封閥潤滑系統補給操作轉變為真正的全自動運作，增強了整個系統的操作密封性，降低了粉塵、焦粉進入補給系統的風險，降低了“憋停”事故的發生記錄。

②旋轉密封閥因難溶物等發生卡堵后，能迅速完成難溶物的清理，有效控制了卡堵故障出現的頻率，使得卡堵故障較以往減少了66.67%。

③在卡堵處理過程中，通常是在前期降溫階段進行干預，借助強制性降溫處理措施，有效防止干熄焦爐內紅焦整體降溫過程以及停工參數處理的情況，并且只需要花費0.5h左右的時間，就能快速解決故障，大大提升了故障處理效率。

④通過配置相應的識別系統及各個點位識別裝置，實現了對各個點位的全面控制，大大提升了點位的識別準確性，降低了關聯位置識別錯誤及異常故障率。同時，借助點位能快速識別故障位置，并進行針對性處理，節省了查找故障的時間。

4 結語

旋轉密封閥是干熄焦系統非常重要的組成部分，一旦發生故障，就可能對整個系統的運轉帶來較大影響，甚至引發較為嚴重的事故。為此，控制故障發生率，提升故障處理效率至關重要，在保證整個干熄焦系統正常運作上具有積極作用。

參考文獻：

[1]陳立京.搗固焦爐干熄焦穩定運行的措施[J].燃料與化工，2017（1）：18-20.

[2]楊名紅，凌智勇，文孝祿，等.干熄焦系統的優化及改進[J].柳鋼科技，2016（4）：17-19，23.

[3]張浩健.新技術在干熄焦控制系統中的應用[J].科技視界，2015（31）：321.

[4]付正余，蘇艷斌，陳欣，等.140t/h干熄焦控制系統及故障淺析[J].科技視界，2015（26）：113.

[5]戴春雨.在線氣體分析儀在干熄焦系統中的應用及維護[J].電工技術，2015（8）：39-40，51.