真空圆盘干化机故障处理及原因分析

郭晓东

（山西潞安煤基清洁能源有限责任公司，山西 长治 046200）

我公司危废焚烧装置污泥干化系统设置有2 台KJG-160 型真空圆盘干化机，处理能力为120 t/d（两台）。含水率约 80%的污泥通过输送泵连续加入到干燥机内，低压饱和蒸汽通过干燥机中空轴、盘片和夹套将热量传递给物料，物料中的湿基受热蒸发形成蒸汽，物料被干燥（污泥含水率约为40%，污泥总量为40.0 t/d）。干燥机蒸出湿气体与热空气混合后在负压系统的抽吸下进入旋风除尘器系统除尘，保证干燥机蒸发出的水分快速被带走，经过旋风除尘器净化后的气体进入喷淋塔及冷凝器冷却后，由风机抽走送入焚烧炉进行处理。

1 干化机B 结构（如图1）

图1 干化机B 结构图（单位：mm）

干化机采用中空轴（内部通蒸汽），长度为9 675、9 935 mm，轴材质20#钢、壁厚35 mm，外部包套5mm 的304 不锈钢，真空圆盘全部采用12 mm 厚304 不锈钢。

干化机B 参数，如表1 所示。

表1 干化机B 参数

2 故障处理及原因分析

2.1 故障描述

我公司真空圆盘干化机B2018 年来运行一直比较稳定，但出现过两次大的故障均被迫进行了停机处理。2019 年9 月11 日干化机B 电流高，停止进料，空载发现电流不稳定且电流高，9 月12 日拆卸人孔检查发现无积料现象，发现干化机机尾有轻微异响，拆卸轴承压盖检查轴承发现轴承损坏，更换轴承后运行正常。

2021 年8 月21 日发现干化机B 电流起伏较大，最高值达到127 A，一般控制在100 A 以内，并伴随有摩擦及撞击等异响，随即采取措施降低进料，但情况未发生好转。为防止设备发生事故，公司立即安排进行检查。现场开启干化机顶部人孔盖发现干化机内部有蒸汽过流的声音，发现真空圆盘出现漏点，并持续伴随有摩擦碰撞声。8 月22 日09：10 停止进料，进行降温、处理。8 月22 至31 日对干化机B 检查，发现干化机两根轴都有下沉，从动轴下沉较大，轴中间处真空圆盘桨板已与底部接触，机尾轴底部与隔板间隙较小。测量中间圆盘与上部支撑距离主动轴与从动轴相差约20 mm。从动轴中间部位，圆盘与外包轴焊接处出现约250 mm 的裂纹，真空圆盘径向出现裂纹。割除中间圆盘查看主动轴情况，发现主动轴断裂，中间凝液管线出现裂纹。

2.2 故障处理

2019 年拆卸机尾从动轴轴承后发现内部轴承损坏、滚柱脱落、保持架断裂且轴承处于缺油状态，主动轴轴承正常。经过对轴承各部位间隙进行测量发现机尾从动轴轴承安装不到位，轴承座油道与轴承油道完全偏离导致润滑脂无法进入轴承缺油、导致轴承损坏。现场确认轴承无修复可能性后对旧轴承进行了破坏性拆除，并更换了新轴承。

2021 年8 月26 日对干化机机尾爆破片拆除、干化机进料入口管线倒盲，废气管线脱开、机尾软连接脱开，具备检修条件。8 月27 日对干化机内部漏点主动轴真空圆盘两处沙眼进行了补焊，同时发现了从动轴中间圆盘第17 跨裂纹撕裂严重，一并进行了满焊处理；8 月28 日启动干化机B 发现漏点处复漏并呈现撕裂状态，怀疑主轴断裂；8 月29 日开始对从动轴中间圆盘切割检查。8 月31 日至9 月4 日开始对主动轴圆盘及外包进行切割检查断裂情况，共发现环型断裂口一道，小裂纹3 道，并进行打破口、分段焊接修复。9 月5 日至7 日开始对主轴断裂部位增加轴套（加强套）。9 月8 日至12 日对断裂空缺处增加螺旋桨，对70 片圆盘均增加斜刮板，共增加刮板212 个，螺旋桨12 个。9 月12 日恢复下料阀及入料口盲板，恢复废气管线，进入调试阶段。目前运行已有一个多月，运行正常、稳定。

2.3 原因分析

1）轴承故障原因是轴承安装不到位，轴承座油道与轴承油道偏离，在长时间无异常运行下导致所加润滑脂无法进入轴承部位，不能起到润滑作用所致。

2）干化机负荷大，满负荷运行，每天单台机器干化污泥约60 t，被干燥后的污泥含水率为15%左右，加重设备的损耗。

3）泥成分不断发生变化，运行时发现污泥干化后硬度高，污泥成分中的氯离子使不锈钢发生点腐蚀向内渗透，使轴变脆性。温度越高腐蚀越快，加重设备负载。

4）干化机真空轴的特殊的结构，主动轴与从动轴长度分别为9 935 mm、9 675 mm,两头支撑，轴最薄弱点在中间处，易产生形变，加之高负荷运行及出料干加剧形变。现场检查已发生形变。

5）干化机连续运行，轴承滚子日常磨损，缩短中空轴与机体底部的间隙，产生摩擦[1]。

6）真空轴带料转动运行时是重力加扭力的叠加，使轴发生疲劳，设备时间越长，疲劳越明显。

7）真空轴转动过程中受过大的外力，只要有过一次，比如刮板与筒壁碰过，就会在中间处有反应，比如很细的小裂纹。

8）真空轴内部的蒸汽冷凝水会对小裂纹渗透腐蚀。

9）焊接件的焊接应力，使焊接处的强度要低于未焊接处，中间处的焊接应力的影响被放大。

2.4 常见故障及排除（如表2）

表2 常见故障及排除方法

3 结语

得出两次次干化机故障主要是一轴承安装不当导致润滑失效、长时间运行下缺油所致；二运行时间较长轴发生疲劳、腐蚀，三运行负荷较大，四真空轴特殊结构所致。

最后，通过两次故障检查、检修，我公司对干化机加强了润滑管理；对从动轴中间受力薄弱处进行了改造，增加了加强套，并将轴中间多个圆盘改为自制桨叶，大大改进了设备性能。同时，通过咨询厂家、同行业企业，我公司干化机真空轴发生断裂现象，在其他厂基本未发生过，我公司这次故障实属罕见现象。今后在平时生产运行中，要严格控制生产各项指标，不能为了连续生产而忽视设备承受能力，更要杜绝设备带病运行、超负荷运行，杜绝用设备拼产量、拼效益。