主电机长期超负荷运行的原因和解决方法1

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1、回转窑主电机长期超负荷运行的原因和解决刘天振（淮海中联水泥有限公司淮海水泥厂，江苏徐州）淮海中联水泥有限公司2#窑是由南京凯盛水泥设计院设计，2005年3月投产的5000t/d熟料生产线，该线自投产运行以来回转窑主电机经常超负荷运行，给回转窑稳定安全运行带来很大隐患。从2007年3月起通过研究分析对回转窑系统进行优化调整，目前主电机电流已稳定控制在800—900A之间，主电机电流合格率达99.1%以上，为窑系统稳定安全运行提供料必要条件，使熟料产、质量明显提高，2008年窑共生产熟料153万吨，三次创造自2005年投产以来回转窑

2、连续运行51天、57天、63天的记录。熟料28天强度上升.下面介绍我公司在控制主电机电流方面所采取地措施和方法，供有同样情况地单位参考。一、烧成系统主机设备情况表1窑尾分解炉型式：KP5/5000；双系列五级+喷旋式在线分解炉；生产能力：5000t/d；规格：Ф7300mm回转窑设备规格：Ф4.8×72m；生产能力：5000t/d筒体斜度：3.5%（正弦）窑支档数：3；传动方式：单边。主传动：0.403～4.03r/min辅助功率：630kW；三次风管规格：Φ3000mm窑用喷煤管型号：NK-50/I型四通道煤粉燃烧装置；喷煤量

3、：12～15t/h、max.18t/h一次风机型号：ARMG-395风量：174m3/min全压：22.5kPa电机功率：110kW篦式冷却机型号：KC—0978规格：3.6x35m冷却能力：5000～5500t/d篦床面积：123.2m2篦床段数：3；出料温度：65℃+环境温度窑头排风机风量：600000m3/h全压：1700Pa工作风温：250℃转速：580r/min电机功率：400kW高温风机风量：860000m3/h全压：7500Pa工作风温：320~350℃，max.450℃（瞬时15min）转速：300~1000r/

4、min电机功率：2500kW转速：994r/min窑尾风机风量：860000m3/h全压：11000Pa转速：985r/min电机功率：3600kW二、主电机超负荷运行期间现象和原因分析2#回转窑自2005年3月投产以来，主电机电流有70%时间超负荷运行，由南京凯盛水泥设计院同时期其他5000t/d熟料生产线也有同样问题出现。起初我们认为可能是设计原因，计划改造主电机将原由630KW改造为730KW以保证窑运行，并没有进行全方位分析，经常出现主电机滑环打火严重。2006年因窑主电机过流烧坏停机更换2次。2007年3月在停窑检修期

5、间，进窑发现窑皮在28m左右、0—9m厚度约300mm.9—28m厚度约400mm最后处可达500mm。在主窑皮后面有大量Φ100-150mm生料球存在。实际测量窑内物料填充率达20%。回转窑传动所消耗功率包括：克服窑本体运动时消耗功率N1；托轮、挡轮轴承的摩擦阻力消耗功率N2；托轮与轮带表面摩擦所消耗功率N3；传动装置的传动效率η。N2、N3在设计安装空载试车时已经验证，克服窑本体运动时消耗功率N1一般占窑功率70—75%。克服窑本体运动时消耗功率主要取决于窑本体重量P，窑本体重量P包括：窑内物料重量P1、窑皮负荷P2、耐火砖

6、负荷P3、窑筒体本身自重P4。P=P1+P2+P3+P4P1=FLr式中F---物料弓形截面积m2L----筒体段节长度mr----物料平均比重kg/m3从以上公式可以得出：P3主要受耐火材料种类影响一般变化不大，窑筒体本身自重P4是不变的，窑本体重量P中存在经常变动的只有P1和P2。P1重量与窑内物料弓形截面积F成正比，F越大窑内物料填充率越大。窑的填充率等于窑内物料在窑内横截面上弓形面积与窑截面积之比，以百分数表示%。P2与窑皮长度和厚度以及致密度成正比。正常情况回转窑斜度与平均填充率的关系表2窑斜度%4.54.03.53.

7、02.5窑平均填充率910111213根据现场测量以及上述推论发现窑皮偏长、偏厚增加窑本体负荷P2；因窑皮偏厚在窑速不变情况下造成窑内物料填充率比正常（表2）明显上升高达20%左右。由于物料填充率上升增加了物料在窑内重量P1，使得在克服窑本体运动时消耗功率N1的增加。生产中发现窑前火力不集中，火焰偏长，由于窑皮较厚在主窑皮后面很容易有大量Φ100-150mm生料球；根据公式2发现物料在正常情况下通过窑内所用时间：t=11.4L/n.Di.S式中t---运动时间minL---烧成带窑长度mn----窑转速r/minDi---窑衬内

8、径mS---窑斜度°在投料量360t/h、窑皮厚度200mm时物料在烧成带停留时间：t=11.4*28/3.8*3.96*2.0=10.61min在投料量360t/h、窑皮厚度400mm时物料在烧成带停留时间：t=11.4*28/3.8*3.56*2.0=11.