提高电除尘高频电源可靠性探讨

2022-11-07李斌李瑞佳

中国科技纵横 2022年18期

李斌李瑞佳

（国能神皖马鞍山发电有限责任公司，安徽马鞍山 243051）

0.引言

习近平总书记指出：“生态文明建设功在当代，利在千秋。”燃煤电厂环保要求越来越高，电除尘设备可靠性尤为重要，随着高频技术迅速发展，高频电源广泛应用于电除尘，由于新技术应用时间短，设备可靠性差，影响发电机组安全、环保、经济运行。本文结合国能神皖马鞍山发电公司提高电除尘高频电源可靠性技术攻关，提出创新引领攻关，采取预防措施，抑制故障发生，坚持PDCA循环，不断改进，降低高频电源故障次数，探讨了高频电源设备管理的经验，萃取高频电源技术、工艺创新的方法形成标准，提供技术交流和借鉴。

1.高频电源故障调查分析

国能神皖马鞍山发电公司共有4台330MW机组，#1、#2机组分别于1995年和1996年投入运行，#3、#4机组于2006年投入运行。近年来，该公司先后对4台机组电除尘一、二电场工频电源进行了高频电源改造，湿式电除尘也选用了高频电源。

高频电源是新一代的电除尘供电装置，利用高频开关技术形成逆变式电源，供电电流由一系列窄脉冲构成，可以提供从接近纯直流到脉动幅度很大的各种电压波形，具有实现节约电能、高效除尘的特点。

由于高频电源技术应用时间短，新设备暴露问题较多，针对4台机组电除尘故障情况开展调查，时间段为2020年7月至2020年12月，绘制2020年电除尘故障次数柱状图如图1所示。

图1 2020年电除尘故障次数柱状图

可以看到，电除尘故障次数为59次，其中高频电源故障次数高达31次，占电除尘总故障次数的52.5%，高频电源月平均故障次数高达5.1次，影响电除尘设备运行可靠性。为了满足烟尘超低排放的需要，同时减轻设备维护工作量，该公司开展了提高电除尘高频电源可靠性的技术攻关活动。

2.高频电源故障要因确定

针对高频电源故障次数多，采用“头脑风暴法”，依托系统思考，寻找可能导致高频电源故障的关联因素，绘制高频电源故障原因关联图（见图2），找到10个末端因素。

图2 高频电源故障原因关联图

以问题为出发点，针对高频电源故障末端因素，结合检修消缺和调试，进行问题溯源，制定确认标准，开展要因分析和现场验证（见表1），确认驱动板故障、绝缘棒击穿是导致高频电源可靠性差的要因。

表1 高频电源故障要因分析表

3.高频电源可靠性攻关实施

故障预防是提高电除尘高频电源可靠性的重要途径，抓住故障发生的要因是解决问题的关键,按照5W1H分析法，分别对两个要因制订对策（见表2）。

表2 提高高频电源可靠性对策表

实施一：驱动板故障改进

进一步分析故障原因，绘制了驱动板故障原因分析鱼刺图（见图3），从人、机、法、料、环5个方面找到导致驱动板故障6个末端因素。

图3 驱动板故障原因分析鱼刺图

以问题为导向，针对驱动板故障末端因素，结合检修调试进行要因分析（见表3），确认清灰方法错误是导致驱动板故障的要因。

表3 驱动板故障要因分析表

针对清灰方法错误，改进检修工艺，驱动板清灰前应先拆除母线板，再拆下驱动板，清灰严禁用吹风机正压吹扫，防止灰尘进入集成块等元器件内，必须用吸尘器和防静电毛刷组合负压清扫，实践证明有效减少了驱动板故障。

实施二：绝缘棒击穿改进

绝缘棒为高分子绝缘材料，表面不光滑，存在缝隙和凹槽、吸水性大，水汽易吸附渗入，当绝缘棒表面水气和灰尘形成污垢时，大大降低了绝缘棒表面绝缘水平，导致绝缘棒表面污闪放电击穿。为了提高绝缘棒防污闪能力，防止绝缘棒击穿再次发生，提出绝缘棒防污闪改进方案并进行比较（见表4），确定选用改进方案三。

表4 绝缘棒防污闪改进方案表

绝缘棒改进，采用具有优良的电绝缘性、耐腐蚀性、耐高温的聚四氟乙烯材料，通过自主研发制作防污伞裙。伞裙上面设置15°斜坡面，如撑开的雨伞，下面外边设有防水沿。先将绝缘棒上端车削2mm形成定位台阶，再将防污伞裙压入绝缘棒上端锥柱底部，采取过盈装配，结合面加涂环氧树脂粘合。改进后增加了绝缘棒沿面放电距离，能够疏导绝缘棒表面积水和灰尘，防止污水附着形成连续性闪烙击穿通道，大大提高了绝缘棒抗污闪能力。经过长周期运行证明，满足电除尘保温箱内高温和传递振打力要求，根本解决了绝缘棒击穿问题。

4.高频电源可靠性攻关成效

高频电源可靠性攻关实施后，再次对4台机组电除尘设备故障情况进行调查，时间段为2021年7月至2021年12月，绘制2021年电除尘故障次数柱状图（见图4）。分析看到电除尘故障次数为24次，同比下降了59%，其中高频电源故障次数降低到5次，高频电源月平均故障次数由5.1次降低到0.83次。

图4 2021年电除尘故障次数柱状图

高频电源可靠性攻关活动后，有效抑制了高频电源故障发生，大大降低了高频电源故障次数，提高了电除尘高频电源可靠性，确保了发电机组安全、环保、经济运行，也节约高频电源外委修理费用，经济效益可观。同时社会效益重大，确保了燃煤电厂烟尘浓度超低排放,为生态环境保护作出了贡献，公司也连续7年被评为安徽省环保诚信单位。

高频电源可靠性攻关活动后，定期对改进措施进行检查、巩固，做好电除尘设备点检定修，加强运行趋势分析和劣化倾向管理。按照PDCA过程，不断创新，持续改进，提炼电除尘设备管理的经验，萃取技术、工艺创新的方法，形成检修规程和作业标准，实现技术攻关引领匠心传承，创新团队孕育人才成长。2022年3月15日，振打传力装置绝缘棒改进取得国家实用新型专利证书（第16031335号）。