烧结工序设备在线监测应用实践经验交流

程桂林

摘要： 在线状态监测系统主要是通过在现场重点设备上安装传感元件，对设备振动、温度、电流、电压等参数进行采集监测，利用在线采集模块实现数据实时采集、存储，最后通过专用分析软件对照数据库进行对比分析，利用该系统能够定量监测、分析设备各部位的运动、受力、缺陷、磨损、性能劣化状态。

关键词：在线状态监测；设备振动；温度

一 、引 言

炼铁厂烧结工序自投产以来，对关键设备旋转部位实施点检，主要是采取人工手动通过测温、测振、听音检查及便携式振动采集振动总值、频谱、波形等数据，依据设备人员个人认知进行设备状态管理研判，应用人工数据采集的监测方法对于存在明显劣化的旋转部位基本能够做到预知管理，但是由于人工采集数据误差大、设备状态研判受个人经验及技能限制，很难在设备劣化初期准确判断设备劣化发展趋势，更无法做到提前状态预知，同时还存在检查作业时危险性大等安全风险；自2017年开始我厂探索推进在线状态监测系统应用，通过近几年不断完善、总结提升、扩大推广，在我厂主要设备应用在线监测开展状态管理，推进预知维修方面积累了一些现场实践经验分享如下。

二、炼铁厂烧结工序现场设备在线监测系统介绍

1、烧结工序现场设备在线监测系统建设情况

烧结工序主要包括老烧和四烧区域，四烧区域11台设备、老烧区域16台设备安装了在线监测状态监测设备，共计176个测点。状态监测设备主要为主抽风机、除尘风机、烧结机、混合机、管带机系统、增压风机、助燃冷却风机、烧结成品少部分皮带的温度、振动以及脱硫部分电机的温度、电流。

2、设备状态监测管理思路

持续开展对设备状态检测系统进行检查评价，持续推进设备状态有效稳定运行。对设备状态监测数据，岗位人员每周比对、专检人员每2周/次比对、技术人员每月分析设备状态监测数据。保障状态监测数据检测、显示数据真实。通过数据分析，以设备运行状态指导主线设备定检修，弱化周期性维修模式，通过对设备运行状态的准确把握，保证设备不失修的前提下适当的延长定修周期，以降低设备故障率及设备维护费用为思路，以提高设备经济运行指标为目，在保证设备稳定运行的前提下使设备在线使用寿命最大化，在主线设备上开展状态检测工作，真正实现以设备运行状态来指导检修。

三、在线振动监测系统及辅助先进仪器的应用实例

1、一次混合机托轮故障诊断：设备状态监测系统^[1]显示四烧一次混合机西南角和西北角托轮温度高，出现报警，经专检人员、技术人员进行数据比对分析，定修对润滑油路管线进行疏通，同时对润滑时间、润滑给油量进行优化，一次混合机西南角和西北角托轮温度下降至正常范围，避免了设备发生故障。

2、1#助燃风机故障诊断：设备状态监测系统显示1#助燃风机负荷端振动波动较大、频繁出现报警，专检人员现场进行数据比对与系统上传数据吻合，利用烧结机项修对电机同心度找正后风机振动恢复正常。

3、4#抽烟机风机故障诊断：4#抽烟机是3#烧结机系统生产过程主要核心设备之一，它直接影响烧结机的产量、质量和能耗，是烧结生产的“心脏”，主要作用是通过烟道进行抽风产生负压，使烧结料面点好火，烧结料中的固体燃料充分燃烧为烧结供给能量，同时将烧结过程中产生的各种气体通过烟道，电除尘器净化后由配装脱硫回收装置。

3.1、 4#抽烟机相关参数及标准规程要求如下表1

表1 SJ14000抽烟机技术参数表

序号	项 目	单 位	参数值
1	风机转速	rpm	1000
2	风机入口流量	m3/min（工况）	14000
3	风机全压	Pa	17000
4	风机出口余压	Pa	500
5	配套电机功率	kW	4000kW

3.2、 标准规程要求

3.2.1《抽烟机使用维护规程》规定：风机振动限界为^[2]：最佳状态≤0.06mm，良好状态≤0.09mm风机超过 0.09mm 以上需汇报专业点检进行检查处理。

3 .2.2《抽烟机机械点检标准》规定：风机 风机瓦座 振动＜0.06mm。

3.3、风机异常情况检查

6月，设备技术人员在对风机在线运行趋势进行检查时，发现自5月6日开始，风机振动值逐步出现上升的趋势。

3.3.1 自5月初开始风机水平运行振动值超过0.06mm，尤其在5月中旬期间水平振动值达到0.09mm，达到规定最大振动值；对垂直及轴向振动加测量均小于0.021mm，轴瓦温度值在40℃内，未见异常。

3.3.2 5月低开始，振动最大值由0.052mm突升到0.75mm。对垂直及轴向振动加测量均小于0.028mm，轴瓦温度值在37℃内，未见异常。

根据以上问题，判断为风机平衡异常；制定临时措施要求对风机运行情况进行特护管理，要求岗位将岗检时间由2小时压缩到1小时，保障值班人员对风机运行进行2次/班的检查确认，同时针对此提前做好6月检修找动平衡的计划。

3.3.3 隐患处理后风机运行情况

利用3#烧结机停机时间，对4#抽烟机风机转子在线找动平衡，检修后风机振动值：负荷端轴瓦水平振动值小于0.05mm，风机非负荷端轴瓦振动值小于0.02mm。9月份，设备技术人员对风机的在线运行趋势进行检查落实，均在标准要求内。

四、我厂应用在线监测方面存在的问题

由于在线监测技术应用在我厂还处于深入推进阶段，在现场应用方面还存在设备技术人员对在线监测技术认知不全面，设备技术人员对在线监测应用技能掌握参差不一；应用分析方法还没有做到在技术人员中普遍推广；在线监测与设备预知维修衔接方面不够紧密等问题，需向各单位及国内应用较好的同行学习交流，推进在线监测与预知维修应用的共同提升。

五、结 论

目前，烧结工序实施状态监测的主要数据类型为温度、振动、压力、流量、电流5类，现系统已在各管理机系统及手机查询和显示及监控，已具备实施数据监测、趋势曲线分析以及深度的频谱分析等功能，检测数据通过状态检测数据监测、趋势分析判断设备运行状况，已安装的在线监测设备，可取消人工定时检测，异常显示或不定期进行人工比对，通过设备状态检测、热成像仪、直流电阻检测仪、耐压试验等检测设备异常数据可尽早发现设备隐患，避免导致设备故障及事故发生。

参考文献：

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[3]于勇,朱廷钰,刘霄龙. 中国钢铁行业重点工序烟气超低排放技术进展[J]. 钢铁,2019,54(09):1-11.

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[5]何坤. 冶金系统能源调控与流程配置优化的节能增效潜力研究[D].北京科技大学,2019.

作者简介：程桂林（1985-），男，汉，甘肃省天水人，助理工程师，本科学历，工作单位：甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司炼铁厂，从事设备管理工作。