電除塵高頻電源故障原因分析及解決措施研究

楊燦麗

摘要：文章基于電除塵器的工作過程以及電除塵高頻電源原理和優(yōu)點(diǎn)，以我廠中的電除塵高頻電源故障為例，對(duì)其原因進(jìn)行分析并提出了有效的解決措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：電除塵;高頻電源故障;原因;解決措施

一、引言

在目前我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及人們生活水平不斷提高的形勢下，人們對(duì)于電能以及供熱的需求也在還需增長，增加了目前電力企業(yè)尤其是熱電企業(yè)的生產(chǎn)壓力。同時(shí)在目前環(huán)保形勢日益嚴(yán)峻的形勢下，我國環(huán)保等部門也針對(duì)電力企業(yè)尤其是其中的燃煤發(fā)電機(jī)組進(jìn)行超低排放改造的要求。目前燃煤電廠中通常采取低溫電除塵、濕式電除塵、高頻電源等技術(shù)來滿足超低排放的除塵要求。在上述技術(shù)路線中的除塵系統(tǒng)中，比較關(guān)鍵的部分就是高頻電源，其運(yùn)行情況直接影響除塵效果。文章則主要針對(duì)我廠中的干除高頻電源風(fēng)機(jī)在技改之后出現(xiàn)的故障進(jìn)行原因分析和問題處理。

二、電除塵器的工作過程

電除塵器在運(yùn)行中主要經(jīng)過氣體電離、粉塵荷電、荷電粉塵收集和清理等幾個(gè)過程，而且其主要的組成部分就是陰極線、陽極板、清理裝置以及電源等。其運(yùn)行的主要原理就是通過其電源向陰極線施加一個(gè)穩(wěn)定的高直流電壓，而經(jīng)過接地處理的陽極板則與陰極線組成了高壓靜電場。在氣體通過此電場時(shí)就會(huì)被電離，其中的粉塵雜質(zhì)顆粒就會(huì)在被荷電之后在此電場的作用下來向陽極板移動(dòng)，在這些粉塵雜質(zhì)被吸附在陽極板上之后就會(huì)通過清理裝置來進(jìn)行清理，可見其中電源部分的重要性。目前常用的電除塵器電源主要有工頻電源和高頻電源兩種類型，此外，結(jié)合不同的標(biāo)準(zhǔn)還可以分為可控硅工頻電源、恒流源、直流高頻電源以及脈沖高頻電源等類型。

三、高頻電源工作原理及其優(yōu)勢

以高效節(jié)能高頻電源為例，其主要的組成部分有三相整流濾波電路、全橋諧振逆變電路、高頻高壓整流變壓器和控制電路等。此種電源的供電方式有純電流和間歇供電等，并且主要通過調(diào)頻方式進(jìn)行控制，其中也存在調(diào)幅控制的方式。其主要的原理就是通過三項(xiàng)橋式整流電路將三相工頻低壓輸入電源整流為直流，并且經(jīng)過LC濾波之后輸出520V直流電源，之后通過全橋諧振逆變電路逆變?yōu)楦哳l電壓，其頻率可以超過20kHz，在經(jīng)過高壓整流變壓器升壓和整流濾波之后，向電除塵器提供高頻直流脈沖電源。

以本文所介紹的高頻電源為例，其主要的技術(shù)優(yōu)勢有：一是采取純直流供電方式，就有較高的穩(wěn)定電場電壓值，減小與電除塵器本身的擊穿電壓值，實(shí)現(xiàn)電除塵器平均電壓值的以及二次電流和除塵效率。二是采取間歇方式產(chǎn)生脈沖式電壓時(shí)，其寬度可以保持在幾百微妙和幾毫秒，實(shí)現(xiàn)了粉塵荷電能力的提升，防止出現(xiàn)反電暈現(xiàn)象，并且使得荷電粉塵向陽極板移動(dòng)速度的大大提升，在提升電除塵效率的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了耗能的降低。三是可以通過多樣性的控制方式來滿足不同工藝需求以及不同的設(shè)備情況。四是具有較高效率和功率因數(shù)，結(jié)合其所采用的間歇式的供電方式，可以保證在需要電源時(shí)保證供電，但是不需要時(shí)則可以停止供電，表現(xiàn)出良好的節(jié)能效果。五是其停止供電的時(shí)間量可以達(dá)到微妙級(jí)別，這樣就可以確保在電除塵電場出現(xiàn)火花和閃絡(luò)時(shí)可以保證在最短的時(shí)間內(nèi)將輸出關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)電火花的有效抑制。此外還可以在10毫秒的時(shí)間內(nèi)保證最大功率供電的恢復(fù)，幾乎不會(huì)出現(xiàn)高壓平均值下降的情況，有效確保電除塵器閃絡(luò)時(shí)工況的穩(wěn)定性。六是七本身具有較小的體積和重量，可以通過對(duì)變壓器和控制柜的一體化設(shè)計(jì)來節(jié)省高壓電纜和電除塵控制室的費(fèi)用。

四、電除塵高頻電源的故障及其原因分析

我廠一期干除高頻電源風(fēng)機(jī)技改完后頂吸方式，風(fēng)向由下往上。技改后遇陰雨天氣特別是大雨時(shí)候二次電壓由正常值50-70KV下降2KV左右。一期32臺(tái)南環(huán)高頻電源大面積出現(xiàn)這種情況，環(huán)保壓力增大，高頻電源設(shè)備長期存在安全隱患。技改后兩年內(nèi)相關(guān)問題引起缺陷上百條均為出力低、采樣不準(zhǔn)等，平均處理時(shí)間在5天以上，投入了大量的人力物力和財(cái)力，效果甚微。組員在處理的過程，不斷的嘗試，更換了采樣板，絕緣處理，效果不明顯，下雨天仍然無法達(dá)到根治。特別是在梅雨天氣問題集中爆發(fā)，小組成員日夜加班排查治理收集大量高壓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提出大膽方案，通過不斷探索優(yōu)化方案，最終找到最佳解決方案。

為徹底解決該問題，電氣專業(yè)對(duì)造成二次電壓不準(zhǔn)的原因進(jìn)行深入分析，總結(jié)出三個(gè)原因：一是陰雨天氣帶來的影響;二是板件和通風(fēng)通道的位置，為什么只有采樣板受到影響;三是采樣板自身防護(hù)等級(jí)的問題。

五、電除塵高頻電源故障的解決方案及成效分析

根據(jù)以上三種原因分析的，我們個(gè)個(gè)擊破對(duì)比分析首先針對(duì)陰雨天氣，我們加固了防御設(shè)施，增加了大風(fēng)飄雨對(duì)高頻電源的危害。其次根據(jù)風(fēng)道的方向，為采樣板獨(dú)立加裝了一個(gè)透明水晶盒“包廂”如圖1，并且給包廂周圍打上密封膠。這樣防護(hù)等級(jí)提升了一個(gè)檔次。再次，給采樣板做防水和絕緣，再次給采樣板提升耐水性。通過這樣的想法，電氣專業(yè)開始著手一一落實(shí)材料和施工，對(duì)工程細(xì)節(jié)一絲不茍，努力達(dá)到最好效果。改完至今無因天氣造成二次電壓不準(zhǔn)，出力低缺陷為0，完美的根治了頑疾，排查了設(shè)備重大隱患。

該設(shè)備及元件只需根據(jù)不同安裝位置，制定包廂的尺寸廠家提出相應(yīng)的技術(shù)要求，以現(xiàn)有的工藝即可以進(jìn)行批量制作生產(chǎn)和安裝。至今同類出力低缺陷為零，完成了根治。

六、結(jié)語

基于電除塵器高頻電源的原理，針對(duì)我廠中出現(xiàn)的高頻電源風(fēng)機(jī)技改完后的問題，文章經(jīng)過對(duì)其原理的深入研究之后查找處故障原因，并采取相應(yīng)的故障排除措施，經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行之后，滿足了相應(yīng)的技術(shù)要求并實(shí)現(xiàn)了同類出力低缺陷為零的目標(biāo)，有效排除了上述故障，希望可以為同行提供一定的借鑒。

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