李汉都

（华润水泥（田阳）有限公司 广西田阳 533600）

回转窑电气典型问题探讨

李汉都

（华润水泥（田阳）有限公司 广西田阳 533600）

回转窑的设备在生产工艺中起到重负启动的作用，其传动电气系统分为多种类型，选择时除了满足各种安装和操作的相关要求外，还要求其有一定的强度，以保证每条工艺流程线能够安全稳定地运作，否则，对回转窑的使用寿命有较大的影响。本文通过讲述回转窑电气中存在的主要问题，再对其原因进行分析，最后给出相应的措施及具体的处理情况。

回转窑；电气；故障

1 引言

目前，新型干法回转窑驱动主流都采用直流电机（单台电机690kW 660V变频器为DCS800 ABB整流变压器容量1600kW）驱动。由于回转窑体本身结构的复杂性和特殊性，不能只根据减速机、电机配置等原则来选择、使用等。生产调试需要加强电气自动化程度、测试和试验调试等过程，由于电气试验调试是对设备的使用有很大的影响，只有当电气试验调试达到合格时，才能给生产带来良好的经济效益。

下面以某企业的5000t/d水泥熟料生产线的生产试验测试的过程为例，从调试过程中电气自动化程度存在的一些典型问题和对相关问题的分析和制定相应的方案和解决措施。

2 回转窑驱动设备的类别

回转窑主要的组成是窑筒体、传动装置、支撑装置、窑尾密封装置等。回转窑的类型有两种：①窑筒体卧置，可以作回转运动的叫做回转窑（旋窑）；②窑筒体立置，不转动的叫做立窑。按照加热方式分类，包括内加热及外加热。内加热回转窑的物料与火焰及烟气直接接触，能够改变炉内氧化或还原气氛，筒体内壁砌筑耐火砖，头尾罩内衬是耐磨程度高的浇注料。使用多档支撑，筒体长度可到72m，操作温度高至1600℃。产量高，用于燃料为液化气、天然气、煤气、煤等。外加热回转窑的物料与火焰及烟气不是通过接触，在加热炉与筒体之间加上热源，采取耐热钢筒壁传热使用加热物料，加热炉内衬是耐火纤维，能节能也可以减少损耗。受加热程度和材质不同，通常，筒体长度不大于5m，加热温度不大高100℃。产量比较低，适用加热方式有：燃气、燃油、燃煤等。

3 晶闸管烧坏的故障分析及处理

3.1 故障情况

回转窑在运行时，机器左上角的A相阴极和底部右侧的B相阳极晶闸管容易损害，由于检修困难，需要重新安装才能操作运行。M1850A控制器的晶闸管为1230A，窑电流约是650A，晶闸管容易出现故障，供货单位的专业者根据检查结果进行排查，判断外围线路及电动机的故障点的具体位置，找出直流装置中存在的主要问题，才能够避免B相晶闸管再次出现故障。回转窑大小和高度都需要检查和考虑，同时加大控制并送往专业的公司进行测试。由于单台减速机、电机配置不合理会出现设施的类型劣质、成本提高、管理困难等不利情况，因此在对电机和变频器考虑时，需要较大的过载能力才能顺利启动，由于操作时功率较小，以免正常运行时存在大马拉小车的现象，能耗和一次性成本增大。

3.2 原因分析及处理情况

回转窑在运行时，晶闸管经常出现故障，难以确定外围线路及电动机故障点的具体位置，只根据整流装置本身的某些性质，由于负载的跟随性较差，电流发生变化幅度较大，导致机换向工作难以进行。原因主要有以下四种情况：①电源、线路或电动机无法正常工作，使得接地时将部分元件烧坏；②控制设施或部分元件自身的质量较差；③设备选型不符合要求，整流器经常满载或过载工作，造成许多的元件失去工作状态；④冷却装置容量太小，散热量与发热量供应不足，部分元件因长时间负荷工作而烧坏。一般情况下，出现前两种情况较多，但仍需要通过专业公司的精确试验和严格的检查，判断这两方面都没有故障，第三种过载运行情况可能不存在，第四种情况一般不会发生，也不会产生环流。同时，考虑回转窑负载工作的情况，变频器与恒转矩型变频器会经常过载运作，所以，电压等级一般使用690V。

4 无触发信号的故障处理

4.1 故障现象

回转窑检修后故障没有及时排除，主电动机电流变化比较大，炭刷打火影响大，按照常规考虑，出现这种故障现象可能是：换向器失灵、存在炭刷损坏或压力过低、刷架位置不合理或炭刷受压力能力低下。所以在启动时，电机运行功率难以达到额定功率的0.2倍，然后不断增加，但达到正常运行时，其电机运行功率仍无法达到额定功率的70～80%。目前，变频器多为交变电压型的变频器，电机的使用电流与变频器的额定电流的影响不会太大。电机应优选高压电机，且应对其绕组进行绝缘处理，其非驱动需要组建绝缘的轴承部件。电机操作或运行时输出扭矩要求大于负载的2～3倍，但不等于是电机功率过载的2.5倍。实际上，回转窑的电机额定功率不会一直维持在额定功率。

4.2 原因分析及处理情况

根据上述几个方面进行核对和检查，针对主要的问题，进行短暂停机等处理。变压器的类型选择和变压器到变频器的联系以及工作原理等都需要考虑，绝对不能按电机扭矩过载操作，开机后观察并记录交流输入侧的数据，对比C相电流，是否高于A、B相，接着再次停机，对控制器进行排查，分析C相阴极晶闸管的线路接触情况，做出相应的处理后操作，直到故障解除。窑电机工作负载是指扭矩过载而电流和电压没有超出相关的标准，即从变压器到变频器的部件运行不能过载工作，而变频器的逆变时不能出现电流过大等情况。变频器输出的工作电流的选择，需要根据电机电流过载的实际情况来合理地选择相应的类型。

在相桥式全控电路的安装和操作中出现故障由于，在相同的电流周波，可能是另编码器的设施安装发生偏差，在室外平台上，有部分的无整流电流会出现较严重的电流波动，不足之处是在动态过程中难以对相应的矩来调整。相关位置的晶闸管出现故障，需要控制器的供货单位专业者根据检查结果进行排查，判断外围线路及电动机的故障点，同时确定实际的位置，处理整流装置本身存在相关问题。尽管有感抗进行平波，电流发生变化幅度较大，导致机换向工作难以进行。主机加减速过程中一般进行负载工作，由于重负荷及振动等因素影响较大，容易造成设备的损坏。

5 控制器电源故障引起的异常情况

5.1 故障现象

回转窑中发生事故，通常在控制柜操作时出现回转窑坍塌等现象，而跳停后控制器面板没有呈现相关的数据，控制器故障也没有给出有效的数据及事故原因，工作人员检查时可能全部显示正常，且再次重启也显示正常。窑电机过载是指扭矩太大，而功率没有出现过太的变化，从变压器到变频器的相关部件，没有发生过载，而变频器的主要部件需要考虑电流的过载的影响，变频器输出较小的电流时选择相应的电机和电流过载等情况。直流传动是电流较小的设施和装置，因此直流窑电机的电流一般不会很大。扭矩过载也就是变压器的输出电流出现过载的情况，变压器系列的采取原则有许多，适合的静电屏蔽层，实施三线圈，变压器考虑多相整流的影响，部件的整流加滤波器，理论上可以从工程角度，不考虑窑电气中的电流和电压的谐波作用影响。

5.2 故障分析及处理办法

主控制器或副控制器发生事故时，继电器会做出相应的调整，使得驱动继电器断开电源，就避免窑中发生事故。由于继电器KA3接点接触或抖动也会出现断电，使用新的继电器，将其输出截断进行双接点连接，结果故障点不变，那么故障点发生在励磁控制器或主控制器。进一步确定故障点，对线路进行检测和排除，是否出现监控事故，回转窑的主要部件控制管理和控制器的调速操作确保不出现问题，使得回转窑中无法启动，由于电动机重载启动时产生较大的电流，在高电流影响下，当控制器电源板出现故障，给主板提供的额定电压会大大降低，会使得控制器无法进行工作。利用励磁控制器的常开接点来调整中间继电器，如果出现抖动故障，利用开关的自动化功能，保证安全和及时地断开电源。

6 结束语

通过上述的分析和探究，智能化设备的管理为工作人员检查故障时带来许多的帮助，但它不是万能的，也不是高准确的，当排查故障遇到困难时，需要做出相应的措施，根据设计者研究的相关故障进行排查，而排除该故障的关键性，尽量避免简易出现疏漏或误判和延误事故的检测，否则，对生产带来不便。回转窑电气传动系统的选择不仅需要符合工艺的生产要求，同时需要考虑其安全性，以及经济效益等问题。

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TQ172.6

A

1004-7344（2016）14-0240-02

2016-3-25

李汉都（1980-），男，助理工程师，大专，主要从事水泥回转窑电气维护与设计管理工作。