发电机运行中滑环冒火原因分析及对策

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泵回选厂高位水池再利用，由于水量大，潜水泵利用率高，泵寿命缩短，维修费用高，且不能满足环保需要。

为从根本上解决环保问题，充分利用现有设施，利用原Φ
108尾矿管路作为回水管路，原管路损坏约700m 左右需新铺设
回水管路。

改造后不仅减少投资，同时可将现有两个供水泵站移到尾矿库回水泵站，降低动耗、维护及人工费用等。

五、本次改造投资
1.主要设备投资约200万元。

主要设备与投资见表3。

2.基建投资100万元左右。

3.钢材部分50万元左右
4.其他费用50万元。

本次改扩建共投资400万元。

六、改造后经济技术指标
1.技术指标。

全泥氰化技术指标见表4。

2.经济指标。

（1）处理矿量增加产生效益。

目前处理矿量100t/d 提高到
420t/d ，原矿品位1.53g/t ，回收率79.68%计算，年可多产黄金
132kg ，按目前市场价300元/g ，年可创效益3979万元。

（2）由于生产规模扩大，使生产成本大幅度降低。

吨矿可控
成本有过去的118.01元/t 降到目前的67.86元/t ，年可节约700万元左右。

七、结论
店房选厂生产规模100t/d 全泥氰化炭浆工艺扩建为目前生产规模420t/d 全泥氰化炭浆工艺后，可有效解决以下问题。

1.店房矿环保问题，尾矿库回水全部返回生产系统再利用。

从而使店房、东湾选厂步入正常生产轨道。

2.缩短了工艺流程，减少了工艺操作环节。

3.年可提高黄金产量132kg ，直接经济效益达3979万元。

4.大幅度降低生产成本，使直接吨矿成本下降50.15元/t 。

H
K 表3主要设备与投资
序号123456789101111121314
设备名称球磨机耐纳特泵耐纳特旋流器罗茨风机金属磁性衬板浸出槽叶片泥浆泵工业软管泵浸出槽减速机浸出槽体焊制浸出槽传动部分多级泵泵头耐磨管低压配电柜变压器合计
规格型号MQY2145
LP100/100G250-20TRRD-1502100×45001100mm×650mm
3/2D-HH IHP50B3SV-63-B φ6.5×7.0φ6.5×7.0MD46-50×5GGD
S11-630/10-0.4
数量12414821666271
金额/万元424.752.5511.80.1241.871.33.162.20.984.2
总金额/万元429.510.211.818.25.9523.741.318.9628.813.21.9617.03910.34.2197.151
日期
12.10.21—11.20
处理矿量/（t/d ）
420
原矿品位/（g/t ）1.53
氰渣品位/（g/t ）0.31
回收率/%79.68
表4店房选厂全泥氰化技术指标
某电厂新安装的两台QF1-15-2Z 型发电机于2011年9月投入商业运行，此型号发电机额定容量15MW ，额定电压6300V ，额定电流1718A ，额定功率因数：0.8（滞后）。

投运初期，该型号发电机就存在发电机运行中滑环冒火现象。

发电机运行中滑环冒火是常见的故障之一，若不及时消除，可导致发电机滑环冒火，对发电机组安全运行造成直接威胁，严重时被迫停机。

本文，笔者对该QF1-15-2Z 型发电机在运行中滑环经常出现的缺陷进行了详细分析，研究产生环火的原因，提出缺陷处理方法和预防措施。

一、发电机运行中的常见缺陷及处理方法
1.发电机运行中碳刷磨损严重。

发电机在运行的情况下，发
电机滑环接触面采用螺旋状接触面，表面接触面积不足，而发电机转子在运行中，还存在轴向传动现象。

碳刷在刷窝中存在轴向受力现象，增加碳刷磨损量。

同时，碳刷碳粉脱落时碳刷与滑环表面存在电压差现象。

使碳刷和转子滑环表面产生火星。

影响转子滑环表面氧化膜形成和表面光滑情况。

加大日常维护工作量。

给机组安全经济运行带来不便。

需经常巡视更换调整更换碳刷。

2.发电机转子滑环刷窝压簧采用老式不恒压压簧。

发电机
在运行的情况下，发电机转速3000rpm 。

运行人员工作经验比较匮乏。

平时机组运行时，运行巡视人员只是看看而以不敢进
行调整弹簧压力。

长期运行造成机组碳刷压力降低。

碳刷接触表面减少产生火花是部分碳刷温度上高。

部分碳刷辫子烧断脱落。

影响发电机安全运行。

这种缺陷需要检修维护人员处理难度和工艺要求都很高。

需要及时更换和调整碳刷。

3.发电机转子滑环刷架压簧调整不可靠。

发电机转子滑环
刷架碳刷压力调整不稳定。

这是因为滑环碳刷压簧档位刻痕深度不规范。

而压簧端部固定板变形有弧形弯度不便于限制卡
牢。

当发电机运行中，碳刷接触面产生振动。

造成碳刷压簧档位脱离。

碳刷接触面压力失去。

使其他碳刷分得电流增大碳刷发热增高。

影响发电机安全运行发电。

4.发电机转子滑环表面电弧灼伤。

发电机转子滑环氧化膜
不易形成。

因滑环碳刷压力不平衡。

影响发电机转子滑环接触面接触不良。

碳刷下产生火花。

灼伤发电机转子滑环表面氧化
膜。

加重碳刷表面冒火和磨损现象发生。

大唐邓州生物质能热电有限责任公司瞿海涛
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工业技术
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二、发电机转子滑环运行中的严重火花及处理方法1.发电机转子滑环碳刷温度过高，发电机转子滑环碳刷温度
过高时，首先调整碳刷压力是否均匀，检查碳刷在刷窝内活动是否灵活，检查碳刷辫子固定是否牢固，碳刷辫子是否存在脱离现象。

必要时，可用凡士林涂抹在发电机转子滑环表面改善碳刷接触情况。

同时，运行人员应每1~2h 用红外线测温仪检查各碳刷温度情况。

用交直流钳形电流表测量各碳刷电流分别是否均匀。

将导电流小的碳刷更换掉，确保励磁电流均匀分布到各碳刷上。

若温度无法降低时，应增加临时冷却风机确保发电机安全运行。

2.发电机转子滑环火花严重。

发电机转子滑环火花严重时，首先考虑碳刷质量是否存在问题。

将更换下的碳刷进行检查。

看碳刷接触面磨损情况。

若碳刷存在缺陷应及时更换碳刷生产厂家。

确保机组安全经济运行。

3.发电机转子滑环表面磨损严重。

发电机转子滑环表面磨
损严重时，首先考虑碳刷质量和碳刷压力调整是否均匀。

当停机检查时，发现发电机滑环表面磨损有深度不同的痕迹时，应考虑更换碳刷厂家或碳刷型号。

若磨损超出规定时应对转子滑环表面进行机床加工。

4.电机转子滑环表面氧化膜损坏严重。

发电机转子滑环表
面氧化膜不光滑时，应在发电机冲转1000rpm 时，用800号金相砂纸对发电机滑环表面进行打磨。

确定发电机转子表面光滑。

三、发电机转子滑环预防措施
1.运行人员每天对发电机转子碳刷压簧压力进行调整。

2.运行人员必要时，应对发电机碳刷进行更换确保碳刷有足够的磨损长度。

3.运行人员和维护人员定期对发电机滑环碳刷进行红外线测温。

及时发现碳刷存在问题。

4.运行人员和维护人员定期用交直流钳形电流表进行测量
发电机转子滑环碳刷电流分布是否均匀，及时发现存在问题。

5.发电机停机检修时，应及时检查发电机转子滑环表面氧化
膜情况是否光滑。

若存在问题应及时处理，避免运行中存在火花严重现象发生。

6.发电机停机检修时，应及时清理发电机转子滑环表面灰尘
和发电机转子滑环通风孔进行清理保证通畅。

并用压缩空气清理干净。

四、安装碳刷时应意的问题
实践表明，不论碳刷的质量多么好，如果碳刷安装得不正确，照样不能获得满意的运行效果。

从理论上讲，碳刷的弧面应尽可能与滑环的滑动接触面吻合，但大部分成品碳刷所需要的弧形接触面是由运行人员自行研磨的，因此就存在有如何磨弧才能满足需要的问题，碳刷压簧压力的大小是否均匀等一系列问题。

下面分别进行讨论。

1.碳刷与刷握间应有一定的间隙。

若间隙过小，由于受热膨
胀可能导致碳刷在刷握中卡死。

碳刷在刷握中卡死或上下浮动不灵活，都会影响碳刷与滑环的接触。

但间隙也不能过大，否则碳刷在刷握中容易跳动。

另外，刷辨的固定通常采用填塞法、扩铆法或模压法，因而若碳刷在刷握中卡得过死，运行人员若用力不当，很可能会将刷辨带出，而碳刷滞于刷握中。

因而选择型号统一的碳刷的同时，还要将碳刷尺寸大小进行研磨，以碳刷能自
由拉出刷握为好。

2.碳刷弧面的研磨。

碳刷磨损达到一定程度，应及时更换。

规程规定更换有效长度小于1/3或有损伤的碳刷。

否则可能造
成刷辨触磨滑环，造成事故。

正常维护中，同一厂家且同一型号的新碳刷可对比。

取出的需更换的碳刷进行研磨。

此碳刷端部经磨损具有一定的弧度，可在新碳刷上比较此弧面，用砂纸沿弧面进行打磨。

打磨成的碳刷放进刷握中，让其与滑环表面滑动打磨一会，取出再用砂纸打磨，直至碳刷弧面与滑环接触面达到约75%即可。

3.碳刷压簧的压力调整。

实践表明，碳刷的弹簧压力的大
小，对于维护发电机的正常运行是相当重要的。

当施加于碳刷上的压力过低时，该力就不能保证使碳刷与滑环始终保持良好接触。

这时会因电气损耗的增加而引起碳刷过热和因火花增大
而引起烧伤，进而使磨损增大。

如果施于碳刷上的压力过高时，机械磨损所产生的热量将会增加，使碳刷的温度升高，引起碳刷的迅速磨损。

加在碳刷上的压力应力求均匀，否则将导致电流的分配不均。

受压簧压力大的，接触电阻小，因而通过的电流就多，相反，受压簧压力小的，接触电阻大，通过的电流就少。

这将引起部分碳刷过热或产生火花，产生不利影响。

4.碳刷的磨损。

碳刷的磨损率是碳刷质量性能是否良好的
重要依据。

磨损率小，碳刷的使用寿命就可延长，运行人员的维护量就小，运行成本就低。

影响碳刷磨损率的因素有以下几条。

（1）滑环表面的光洁度。

滑环表面的光洁度越高，其摩擦系数越小，碳刷的磨损率就越低。

另外，滑环的表面上有一层氧化膜，对降低摩擦系数，减少碳刷的磨损也是很有利的。

（2）压簧压力的影响。

压簧压力过大，会造成碳刷的机械磨损增大；同时压簧压力过小，虽然碳刷与滑环间摩擦小了，但接触不良容易产生火花，同样不可取。

（3）电流的影响。

一般，对于石墨碳刷，正极碳刷流过的电流要比负极碳刷流过的电流要大，因而正极碳刷磨损要比负极碳刷磨损大。

且正极滑环的磨损要多于负极滑环，故每次机组大修，需将碳刷正负极性电缆头进行调整。

（4）碳刷的材质影响。

不同厂家、不同型号的碳刷的成分构造不同，磨损率也不同。

选择同一种碳刷可以减少碳刷自身磨损率的不均衡。

五、滑环的清扫与维护
在发电机的运行过程中，因碳刷的磨损不断有碳粉剥落下来。

少量的碳粉能增加碳刷与滑环间的润滑，减少摩擦，有利于碳刷的稳定运行。

但石墨粉过多时，增加了发生环火的可能性。

正常的滑环表面因有氧化膜存在，颜色分布均匀，有光泽。

若发现滑环表面不正常，则要检查与建立氧化膜有关的因素，如：负载的大小、环境的湿度与温度、刷火情况，碳刷质量等。

所以滑环的表面要经常保持清洁，在清洁的过程中，应将干净的白布对折成2-2.5寸毛刷大小，包住毛刷顺着转子转动的方向进行清扫。

另外要及时将更换碳刷留下的碳粉进行清理。

六、结论
通对QF1-15-2Z 发电机转子滑环表面进行处理。

消除了某电厂1号、2号发电机运行中存在的火花现象发生和滑环表面电弧灼伤现象的发生。

保证了发电机经济安全运行。

避免了由于
运行中存在缺陷和疑难问题发生。

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