提高電除塵高頻電源可靠性探討

李斌 李瑞佳

（國能神皖馬鞍山發電有限責任公司，安徽馬鞍山 243051）

0.引言

習近平總書記指出：“生態文明建設功在當代，利在千秋。”燃煤電廠環保要求越來越高，電除塵設備可靠性尤為重要，隨著高頻技術迅速發展，高頻電源廣泛應用于電除塵，由于新技術應用時間短，設備可靠性差，影響發電機組安全、環保、經濟運行。本文結合國能神皖馬鞍山發電公司提高電除塵高頻電源可靠性技術攻關，提出創新引領攻關，采取預防措施，抑制故障發生，堅持PDCA循環，不斷改進，降低高頻電源故障次數，探討了高頻電源設備管理的經驗，萃取高頻電源技術、工藝創新的方法形成標準，提供技術交流和借鑒。

1.高頻電源故障調查分析

國能神皖馬鞍山發電公司共有4臺330MW機組，#1、#2機組分別于1995年和1996年投入運行，#3、#4機組于2006年投入運行。近年來，該公司先后對4臺機組電除塵一、二電場工頻電源進行了高頻電源改造，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，利用高頻開關技術形成逆變式電源，供電電流由一系列窄脈沖構成，可以提供從接近純直流到脈動幅度很大的各種電壓波形，具有實現節約電能、高效除塵的特點。

由于高頻電源技術應用時間短，新設備暴露問題較多，針對4臺機組電除塵故障情況開展調查，時間段為2020年7月至2020年12月，繪制2020年電除塵故障次數柱狀圖如圖1所示。

圖1 2020年電除塵故障次數柱狀圖

可以看到，電除塵故障次數為59次，其中高頻電源故障次數高達31次，占電除塵總故障次數的52.5%，高頻電源月平均故障次數高達5.1次，影響電除塵設備運行可靠性。為了滿足煙塵超低排放的需要，同時減輕設備維護工作量，該公司開展了提高電除塵高頻電源可靠性的技術攻關活動。

2.高頻電源故障要因確定

針對高頻電源故障次數多，采用“頭腦風暴法”，依托系統思考，尋找可能導致高頻電源故障的關聯因素，繪制高頻電源故障原因關聯圖（見圖2），找到10個末端因素。

圖2 高頻電源故障原因關聯圖

以問題為出發點，針對高頻電源故障末端因素，結合檢修消缺和調試，進行問題溯源，制定確認標準，開展要因分析和現場驗證（見表1），確認驅動板故障、絕緣棒擊穿是導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實施

故障預防是提高電除塵高頻電源可靠性的重要途徑，抓住故障發生的要因是解決問題的關鍵,按照5W1H分析法，分別對兩個要因制訂對策（見表2）。

表2 提高高頻電源可靠性對策表

實施一：驅動板故障改進

進一步分析故障原因，繪制了驅動板故障原因分析魚刺圖（見圖3），從人、機、法、料、環5個方面找到導致驅動板故障6個末端因素。

圖3 驅動板故障原因分析魚刺圖

以問題為導向，針對驅動板故障末端因素，結合檢修調試進行要因分析（見表3），確認清灰方法錯誤是導致驅動板故障的要因。

表3 驅動板故障要因分析表

針對清灰方法錯誤，改進檢修工藝，驅動板清灰前應先拆除母線板，再拆下驅動板，清灰嚴禁用吹風機正壓吹掃，防止灰塵進入集成塊等元器件內，必須用吸塵器和防靜電毛刷組合負壓清掃，實踐證明有效減少了驅動板故障。

實施二：絕緣棒擊穿改進

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，當絕緣棒表面水氣和灰塵形成污垢時，大大降低了絕緣棒表面絕緣水平，導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生，提出絕緣棒防污閃改進方案并進行比較（見表4），確定選用改進方案三。

表4 絕緣棒防污閃改進方案表

絕緣棒改進，采用具有優良的電絕緣性、耐腐蝕性、耐高溫的聚四氟乙烯材料，通過自主研發制作防污傘裙。傘裙上面設置15°斜坡面，如撐開的雨傘，下面外邊設有防水沿。先將絕緣棒上端車削2mm形成定位臺階，再將防污傘裙壓入絕緣棒上端錐柱底部，采取過盈裝配，結合面加涂環氧樹脂粘合。改進后增加了絕緣棒沿面放電距離，能夠疏導絕緣棒表面積水和灰塵，防止污水附著形成連續性閃烙擊穿通道，大大提高了絕緣棒抗污閃能力。經過長周期運行證明，滿足電除塵保溫箱內高溫和傳遞振打力要求，根本解決了絕緣棒擊穿問題。

4.高頻電源可靠性攻關成效

高頻電源可靠性攻關實施后，再次對4臺機組電除塵設備故障情況進行調查，時間段為2021年7月至2021年12月，繪制2021年電除塵故障次數柱狀圖（見圖4）。分析看到電除塵故障次數為24次，同比下降了59%，其中高頻電源故障次數降低到5次，高頻電源月平均故障次數由5.1次降低到0.83次。

圖4 2021年電除塵故障次數柱狀圖

高頻電源可靠性攻關活動后，有效抑制了高頻電源故障發生，大大降低了高頻電源故障次數，提高了電除塵高頻電源可靠性，確保了發電機組安全、環保、經濟運行，也節約高頻電源外委修理費用，經濟效益可觀。同時社會效益重大，確保了燃煤電廠煙塵濃度超低排放,為生態環境保護作出了貢獻，公司也連續7年被評為安徽省環保誠信單位。

高頻電源可靠性攻關活動后，定期對改進措施進行檢查、鞏固，做好電除塵設備點檢定修，加強運行趨勢分析和劣化傾向管理。按照PDCA過程，不斷創新，持續改進，提煉電除塵設備管理的經驗，萃取技術、工藝創新的方法，形成檢修規程和作業標準，實現技術攻關引領匠心傳承，創新團隊孕育人才成長。2022年3月15日，振打傳力裝置絕緣棒改進取得國家實用新型專利證書（第16031335號）。

5.總結

本文探討了提高電除塵高頻電源可靠性技術攻關，提出充分利用技術管理工具，創新引領攻關，抑制故障發生，萃取設備管理、技術創新的經驗方法，形成標準和專利。希望加強技術交流，進一步解決設備管理新問題。