回转窑直流拖动装置的故障分析

  仪器信息网 ·  2009-08-02 21:40  ·  63788 次点击
马继东
哈密球团厂2005年4月投产的60万吨链蓖机——回转窑/年生产系统,通过2年多的运行已达到并超过设计能力。根据现场回转窑的实际运行,就回转窑直流拖动装置的有关故障予以阐述,供同行参考。
该厂使用的回转窑型号为:配套使用的直流调速器装置为西门子6RA7C——6DS22;该系统自2005年4月投入使用,陆续多次出现以下故障:1、生产运行中,突然出现无故障显示跳闸现象。2、生产运行中,测速电机损坏率较高。3、生产运行中,窑速发生连续性波动。4、检修过程中,由于清理窑内结圈而造成主电机启动失败等。
针对上述问题,通过现场实际解决问题的情况,进行分析:
一、生产运行中,突然出现主机跣闸,调速器未报故障,有时能正常启动,有时不能正常启动。
分析该装置外部元件为常规主回路元件:断路器、接触器、电抗器等;控制回路有操作开关、调速电位器、控制开关、控制保险等。现场检测主回路元件无异常,控制部分元件性能良好,再次启动正常;运行后偶尔再次出现相同故障。怀疑故障点在现场的调速电位器上,选用的电位器型号:WX112(050)4.7K+5%
检测:后发现电位器内部的移动滑片与电阻丝的接触不是很好,出现振动或调节时滑片与电阻丝脱离,瞬间无给定值,给定回路断路,造成跳闸;根据操作规定二次启机电位器必须在零位,所以操作工习惯将电位器旋钮调至零位,等待下次启机;这样往往无法判断故障点,打开电位器仔细检查电阻丝发现:在电阻丝局部有轻微的灼伤。选用的电位器调整距离较短,按照回转窑长期运行的速度只做微小调整,所以在局部滑片长时间发热与电阻丝的接触不好,产生局部氧化灼伤,就出现了上述故障。所以更换了电位器的型号:WXD3-12-2W4.7K+5%,多圈调整确保接触可靠,加长调整距离,减少在同一点长朗运行的可能性,故障点消除了,改型后此类事故还未发生。
二、生产运行中,回转窑窑速出现连续性波动,呈基本有规律的变化,从窑速趋势图上看,波形呈锯齿型状
分析:在现场检测中,发现测速发电机输出电压变化较为频繁,与回转窑转动呈规律性变化。首先怀疑是主电机与减速机之间的联轴器没有找正,重新找正后该故障未能消除,但测速机的振动明显减小,输出电压仍在波动,幅度有所减小;单独测试测速发电机性能良好,无波动现象发生。对减速机及相关部件检查未发现异常。与现场樓作人品了解,回转窑内结圈较为严重,而且出现不规则分布:通过对窖内的观察,发现在纵向结圈较厚的部位处于上升至顶部阶段窑速下降,通过最高点后窑速开始上升,窑速最高点在结圈较厚的部位通过底部1/3处:见图(二)
通过观察,是由于窑体的偏重造成窑速不稳,但直流调速系统为双闭环(即电流、转速)调速控制,从理论上不应该出现上述问题,在这种情况下更换测速发电机波动值会有所减小。通过上述检查和试验结合直流调速器的性能可知:该调速器为电流、转速双闭环控制系统,当长期运行时,测速发电机安装在电机尾部轴中心位置,振动产生的干扰使测速机的碳刷与换向器之间的接触不好,产生轻微的灼伤点,造成输出电压有波动。另一方面由于窑内的偏重,在转动过程中偏重点处于水平至最高点上升之间时负载明显加重,电机电流上升,通过反馈降低输出电流,通过提高转速实现,测速机的性能不好,造成反馈信号不正常:偏重点在下降时,电流减小窑速增加,测速机不能将反馈信号正常传送,所以出现类似于反馈系统不起作用的假象。为证明这一点,将速度反馈信号取消,出现窑速的波动更大,但与带速度反馈的趋势图不是太吻合。为更进一步说明两者之间的关系,在检修期间重新找正主电机与减速机、减速机与齿圈之间的精度,重新启机,测试数据如下:(尽量选择物料量相同时测量)
通过近一个月的测试,得出的结论与前期的分析基本吻合,明确了回转窑发生窑速波动的主要原因。采取的措施:1、由于我们选用的燃料是煤粉,灰份较高,不可避免的的产生灰圈,只能通过控制窑尾温度来保证系统的热平衡,延长结圈时间。2、加强成球的质量,减少生球在窑内爆裂产生粉末,形成铁圈。3、通过检修确保机械部夕琏接。勺精度,喇氏传动部分的振动。4、定期更换测速发电机,减少由此带来的干扰。
三、检修过程中,由于清理窑内结圈而造成主电机启动失败。
在生产过程中,由于窑内结圈较为严重,经常利用检修期间对窑圈进行清理;为方便起见,采用从头至尾打通一个长槽,转动1/5~1/6再打通一个长槽,通过快转方式将窑圈甩开,从而加快清理窑圈的速度,但经常会出现回转窑转动不到一周时出现过流跳闸现象,重复启机,现象仍然存在,而且基本在同一位置,怀疑是机械部分有故障,可是用慢传电机转动无异常现象,检查回转窑直流调速装置也无异常。分析是由于窑体内物料偏重,负荷过大造成,一种观点认为窑内物枓没有增加,生产时正常运转,用慢传电机转动可以带动(只有18.5KW,采用交流直接拖动),160KW的主电机却不能带动,肯定是直流调速器装置出现问题。但怎样检测装置都是正常的。于是从观察孔观察在调速过程中的变化,发现开始调速时正常,随着窑体的转动清理下来的物枓呈块状,并不像生产时的球团始终在窑体的三相线范围内由上向下滑动。原来清理的窑皮呈块状有10~20CM,滚动行很差,在它的下面纵向很长的窑皮没有清理下来,造成回转窑严重偏重,该物料有近300吨,随着窑体一起转动,上升至接近二相线顶部时,电流超过设定值,发生过流跳闸。起初想利用增大转矩来强迫回转窑转动,超过负荷最大点,没有成功。为保险起见,没有调整过流值,防止意外事故烧损电机或损坏调速器。采取措施:1、采用180度对开槽的方式,均匀负荷,减少偏重。2、将每次清理的窑皮用快转的方式从窑体内排出,减小负荷。
通过上述问题的解决,回转窑的电气事故率明显下降,在近一年多的运行中较为正常,对回转窑拖动装置的一点修理心得介绍给各位,有不妥之处请予以谅解。

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