原设计的窑尾2台排风机拖动电动机为绕线式1000kW/6kV、496r/min,与排风机的联结方式为直联式,1991年技术改造时,在单列预热器上增加1台MFC型分解炉,排风机电动机改为鼠笼式1250kW/6kV、1495r/min,额定电流140A,过负荷保护定值为1.4Ie,使用液力偶合器进行风机调速,液力偶合器的型号为YOCH710型,输入转速1500/550,排风机处理风量可达686000m3/h,从1991年到1998年,电动机与液力偶合器之间的联轴节多次出现崩裂,并出现排风机过负荷跳闸问题,1998年将铸铁式联轴节改为铸钢式后,虽然解决了崩裂问题,但是排风机过负荷跳闸问题依旧。1999年8月为了查找风管漏风问题将窑尾排风管道上的保温层拆除后,该故障发展更为严重,2台排风机从8月31日到9月26日问题解决为止,一共跳闸34次,严重影响窑的产质量,各专业技术人员对故障原因也争议较大。
根据故障现象,我们决定采用计算机来分析,将排风机的电动机电流、一级预热器出口负压、液力偶合器转速的曲线参数通过检测变送装置送入计算机进行记录、比较、分析、动态跟踪这些参数,根据曲线图的比较分析,发现每次跳闸后的记录曲线非常有规律,见图1所示。据此看出,当C1出口负压增大时,电动机电流随之增大,当超过电流保护定值时跳闸,而液力偶合器的转速则随之下降,而后再上升,但还未恢复到给定转速时,由于电动机的过流保护时间已到,排风机就已跳停;电动机跳闸时间也是随机性的,并无规律可寻,而且与窑的其他运行参数也无关,所以问题的关键在于排风机管道内的负压变化造成停机。经分析,估计是排风管内粉尘浓度影响使负压增大,当管道内粉尘达到一定浓度时,气体阻力增大而造成排风机过负荷,后试验用锤敲击排风管,果然电动机很快就过负荷跳闸,我们根据这些现象得出如下结论和处理方法。
图1 各参数曲线比较
1)预热器C1出口至排风机入口的管道高度超过70m,当管壁上的粉尘粘附到一定厚度时就会坍塌脱落,造成管道内粉尘浓度增大,阻力增加,负压升高,使排风机负荷增加,液力偶合器在阻力大的情况下转速降低,最后电动机电流急剧上升到保护定值时间后跳闸,由于电动机与液力偶合器之间的联轴节力矩突然发生变化,从而发生崩坏联轴节等问题。
2)造成管壁上粘附大量粉尘的原因主要是管道内外的温差,加之技改后预热器系统的风阻力增加,因此发生了预热器内一系列风、料等物理变化,把排风管保温层拆除后,内外温差增大,加剧了该故障的恶性循环,造成1台排风机有时在1d内跳闸几次,形成结料-塌料-排风机跳闸的恶性循环。
3)在分析过程中还发现,如果垂直烟道或预热器内在清结皮或有物料塌料时,同样也会造成气流波动,使排风管内气流紊乱,排风机过负荷停机。
4)为了解决管壁积料问题,稳定窑的运行,我们在预热器出口排风管道的52m高处加装了振打器,定时清除管壁上的粘附粉尘,振打时间在计算机内设定,以保证在运行时不会塌料,或者振打时排风机不会因为粉尘浓度大而造成风机过负荷停机为准。经过摸索现在振打频率基本控制在每10min振打1次,从而保证了窑的稳定运行,至今未再出现该故障。
5)预热器内和垂直烟道内的结皮和塌料问题,要从入窑物料的配料和操作上进行控制,保证工艺参数的稳定及窑的稳定运行。风、料的配合不出现大的波动和变化,使排风管内的压力稳定,不要轻易拆除排风管道的保温层,尽量减少管道内外温差,但是在这种窑型上要彻底消除管道壁内粘附粉尘的问题,从目前情况看也很困难,有待于进一步研究。
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