提高電除塵高頻電源可靠性探討

李斌 李瑞佳

（國(guó)能神皖馬鞍山發(fā)電有限責(zé)任公司，安徽馬鞍山 243051）

0.引言

習(xí)近平總書記指出：“生態(tài)文明建設(shè)功在當(dāng)代，利在千秋。”燃煤電廠環(huán)保要求越來(lái)越高，電除塵設(shè)備可靠性尤為重要，隨著高頻技術(shù)迅速發(fā)展，高頻電源廣泛應(yīng)用于電除塵，由于新技術(shù)應(yīng)用時(shí)間短，設(shè)備可靠性差，影響發(fā)電機(jī)組安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。本文結(jié)合國(guó)能神皖馬鞍山發(fā)電公司提高電除塵高頻電源可靠性技術(shù)攻關(guān)，提出創(chuàng)新引領(lǐng)攻關(guān)，采取預(yù)防措施，抑制故障發(fā)生，堅(jiān)持PDCA循環(huán)，不斷改進(jìn)，降低高頻電源故障次數(shù)，探討了高頻電源設(shè)備管理的經(jīng)驗(yàn)，萃取高頻電源技術(shù)、工藝創(chuàng)新的方法形成標(biāo)準(zhǔn)，提供技術(shù)交流和借鑒。

1.高頻電源故障調(diào)查分析

國(guó)能神皖馬鞍山發(fā)電公司共有4臺(tái)330MW機(jī)組，#1、#2機(jī)組分別于1995年和1996年投入運(yùn)行，#3、#4機(jī)組于2006年投入運(yùn)行。近年來(lái)，該公司先后對(duì)4臺(tái)機(jī)組電除塵一、二電場(chǎng)工頻電源進(jìn)行了高頻電源改造，濕式電除塵也選用了高頻電源。

高頻電源是新一代的電除塵供電裝置，利用高頻開關(guān)技術(shù)形成逆變式電源，供電電流由一系列窄脈沖構(gòu)成，可以提供從接近純直流到脈動(dòng)幅度很大的各種電壓波形，具有實(shí)現(xiàn)節(jié)約電能、高效除塵的特點(diǎn)。

由于高頻電源技術(shù)應(yīng)用時(shí)間短，新設(shè)備暴露問(wèn)題較多，針對(duì)4臺(tái)機(jī)組電除塵故障情況開展調(diào)查，時(shí)間段為2020年7月至2020年12月，繪制2020年電除塵故障次數(shù)柱狀圖如圖1所示。

圖1 2020年電除塵故障次數(shù)柱狀圖

可以看到，電除塵故障次數(shù)為59次，其中高頻電源故障次數(shù)高達(dá)31次，占電除塵總故障次數(shù)的52.5%，高頻電源月平均故障次數(shù)高達(dá)5.1次，影響電除塵設(shè)備運(yùn)行可靠性。為了滿足煙塵超低排放的需要，同時(shí)減輕設(shè)備維護(hù)工作量，該公司開展了提高電除塵高頻電源可靠性的技術(shù)攻關(guān)活動(dòng)。

2.高頻電源故障要因確定

針對(duì)高頻電源故障次數(shù)多，采用“頭腦風(fēng)暴法”，依托系統(tǒng)思考，尋找可能導(dǎo)致高頻電源故障的關(guān)聯(lián)因素，繪制高頻電源故障原因關(guān)聯(lián)圖（見圖2），找到10個(gè)末端因素。

圖2 高頻電源故障原因關(guān)聯(lián)圖

以問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)，針對(duì)高頻電源故障末端因素，結(jié)合檢修消缺和調(diào)試，進(jìn)行問(wèn)題溯源，制定確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)，開展要因分析和現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證（見表1），確認(rèn)驅(qū)動(dòng)板故障、絕緣棒擊穿是導(dǎo)致高頻電源可靠性差的要因。

表1 高頻電源故障要因分析表

3.高頻電源可靠性攻關(guān)實(shí)施

故障預(yù)防是提高電除塵高頻電源可靠性的重要途徑，抓住故障發(fā)生的要因是解決問(wèn)題的關(guān)鍵,按照5W1H分析法，分別對(duì)兩個(gè)要因制訂對(duì)策（見表2）。

表2 提高高頻電源可靠性對(duì)策表

實(shí)施一：驅(qū)動(dòng)板故障改進(jìn)

進(jìn)一步分析故障原因，繪制了驅(qū)動(dòng)板故障原因分析魚刺圖（見圖3），從人、機(jī)、法、料、環(huán)5個(gè)方面找到導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)板故障6個(gè)末端因素。

圖3 驅(qū)動(dòng)板故障原因分析魚刺圖

以問(wèn)題為導(dǎo)向，針對(duì)驅(qū)動(dòng)板故障末端因素，結(jié)合檢修調(diào)試進(jìn)行要因分析（見表3），確認(rèn)清灰方法錯(cuò)誤是導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)板故障的要因。

表3 驅(qū)動(dòng)板故障要因分析表

針對(duì)清灰方法錯(cuò)誤，改進(jìn)檢修工藝，驅(qū)動(dòng)板清灰前應(yīng)先拆除母線板，再拆下驅(qū)動(dòng)板，清灰嚴(yán)禁用吹風(fēng)機(jī)正壓吹掃，防止灰塵進(jìn)入集成塊等元器件內(nèi)，必須用吸塵器和防靜電毛刷組合負(fù)壓清掃，實(shí)踐證明有效減少了驅(qū)動(dòng)板故障。

實(shí)施二：絕緣棒擊穿改進(jìn)

絕緣棒為高分子絕緣材料，表面不光滑，存在縫隙和凹槽、吸水性大，水汽易吸附滲入，當(dāng)絕緣棒表面水氣和灰塵形成污垢時(shí)，大大降低了絕緣棒表面絕緣水平，導(dǎo)致絕緣棒表面污閃放電擊穿。為了提高絕緣棒防污閃能力，防止絕緣棒擊穿再次發(fā)生，提出絕緣棒防污閃改進(jìn)方案并進(jìn)行比較（見表4），確定選用改進(jìn)方案三。

表4 絕緣棒防污閃改進(jìn)方案表

絕緣棒改進(jìn)，采用具有優(yōu)良的電絕緣性、耐腐蝕性、耐高溫的聚四氟乙烯材料，通過(guò)自主研發(fā)制作防污傘裙。傘裙上面設(shè)置15°斜坡面，如撐開的雨傘，下面外邊設(shè)有防水沿。先將絕緣棒上端車削2mm形成定位臺(tái)階，再將防污傘裙壓入絕緣棒上端錐柱底部，采取過(guò)盈裝配，結(jié)合面加涂環(huán)氧樹脂粘合。改進(jìn)后增加了絕緣棒沿面放電距離，能夠疏導(dǎo)絕緣棒表面積水和灰塵，防止污水附著形成連續(xù)性閃烙擊穿通道，大大提高了絕緣棒抗污閃能力。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)周期運(yùn)行證明，滿足電除塵保溫箱內(nèi)高溫和傳遞振打力要求，根本解決了絕緣棒擊穿問(wèn)題。

4.高頻電源可靠性攻關(guān)成效

高頻電源可靠性攻關(guān)實(shí)施后，再次對(duì)4臺(tái)機(jī)組電除塵設(shè)備故障情況進(jìn)行調(diào)查，時(shí)間段為2021年7月至2021年12月，繪制2021年電除塵故障次數(shù)柱狀圖（見圖4）。分析看到電除塵故障次數(shù)為24次，同比下降了59%，其中高頻電源故障次數(shù)降低到5次，高頻電源月平均故障次數(shù)由5.1次降低到0.83次。

圖4 2021年電除塵故障次數(shù)柱狀圖

高頻電源可靠性攻關(guān)活動(dòng)后，有效抑制了高頻電源故障發(fā)生，大大降低了高頻電源故障次數(shù)，提高了電除塵高頻電源可靠性，確保了發(fā)電機(jī)組安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，也節(jié)約高頻電源外委修理費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益可觀。同時(shí)社會(huì)效益重大，確保了燃煤電廠煙塵濃度超低排放,為生態(tài)環(huán)境保護(hù)作出了貢獻(xiàn)，公司也連續(xù)7年被評(píng)為安徽省環(huán)保誠(chéng)信單位。

高頻電源可靠性攻關(guān)活動(dòng)后，定期對(duì)改進(jìn)措施進(jìn)行檢查、鞏固，做好電除塵設(shè)備點(diǎn)檢定修，加強(qiáng)運(yùn)行趨勢(shì)分析和劣化傾向管理。按照PDCA過(guò)程，不斷創(chuàng)新，持續(xù)改進(jìn)，提煉電除塵設(shè)備管理的經(jīng)驗(yàn)，萃取技術(shù)、工藝創(chuàng)新的方法，形成檢修規(guī)程和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)攻關(guān)引領(lǐng)匠心傳承，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)孕育人才成長(zhǎng)。2022年3月15日，振打傳力裝置絕緣棒改進(jìn)取得國(guó)家實(shí)用新型專利證書（第16031335號(hào)）。

5.總結(jié)

本文探討了提高電除塵高頻電源可靠性技術(shù)攻關(guān)，提出充分利用技術(shù)管理工具，創(chuàng)新引領(lǐng)攻關(guān)，抑制故障發(fā)生，萃取設(shè)備管理、技術(shù)創(chuàng)新的經(jīng)驗(yàn)方法，形成標(biāo)準(zhǔn)和專利。希望加強(qiáng)技術(shù)交流，進(jìn)一步解決設(shè)備管理新問(wèn)題。