近日，神華神東煤炭集團保德煤礦員工為梭車變頻器加了一套自主設(shè)計的溫控保護系統(tǒng)，成為了梭車的“護身符”。
變頻器相當(dāng)于梭車的大腦，能夠有效控制梭車。梭車運行時，變頻器的冷卻是單純依靠風(fēng)扇實現(xiàn)的，生產(chǎn)過程中，梭車長時間運行很容易因風(fēng)扇故障等原因造成變頻器發(fā)熱燒毀，而單個變頻器價值40多萬元。為防止變頻器燒毀，該礦技術(shù)人員根據(jù)變頻器工作原理，自制了一套溫控系統(tǒng)，成功解決了這一難題。
該溫控系統(tǒng)由雙金屬片溫控開關(guān)和一塊自制電路板組成，接入梭車24V回路中，當(dāng)變頻器超溫時，該系統(tǒng)馬上會切斷變頻器的24V電源，終止梭車運行，將原來單純依靠風(fēng)扇冷卻的被動式保護變?yōu)橹鲃臃烙Ｗo，有效避免了變頻器損壞。該系統(tǒng)投入使用以來，節(jié)約維修費用400多萬元。
將于今年7月1日起實施的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，對現(xiàn)有火電廠的排放標(biāo)準(zhǔn)作了嚴(yán)格要求。為此，我國大多數(shù)火電廠都要進行大規(guī)模的環(huán)保改造，而現(xiàn)行的除塵技術(shù)存在投入成本和技術(shù)瓶頸多等問題，制約著電廠改造升級步伐。
這項被稱為“史上最嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)”，要求現(xiàn)有火力發(fā)電鍋爐及燃氣輪機對煙塵、SO2、NOx和煙氣黑度最低標(biāo)準(zhǔn)由原來的50mg/m3降低至30mg/m3，重點地區(qū)為20mg/m3。這意味著在剩下的短短5個月時間里，大多數(shù)火電廠都必須對機組進行脫硫、脫硝和除塵等技術(shù)改造，不僅改造成本巨大，且當(dāng)前技術(shù)存瓶頸。
“目前，電廠正在進行全面的技術(shù)改造升級，有望7月1日前使各項排放達到最新標(biāo)準(zhǔn)。”武漢青山熱電廠科技環(huán)保中心主任方紅對記者說，“這都依賴于大量的資金投入?！鼻嗌綗犭姀S隸屬于國電集團，擁有2臺350MW級和2臺220MW級別熱電聯(lián)產(chǎn)機組，目前正在進行脫硫脫硝以及除塵設(shè)施改造，但近3億元的總投資卻成為不小的資金包袱。
據(jù)中電聯(lián)的數(shù)據(jù)顯示，我國新建機組的平均脫硝成本約為1.2分/千瓦時，現(xiàn)役機組約為1.5分/千瓦時；一些特殊設(shè)計的機組，可能高于2分/千瓦時。“除了脫硫、脫硝設(shè)備改造時的一次性前期投入，后期巨大的運行成本也是電廠最擔(dān)憂的費用之一?！睒I(yè)內(nèi)人士表示。
不僅成本高昂，在技術(shù)上達標(biāo)也很難。從效果上看，采用布袋除塵、電袋復(fù)合除塵或移動電極、高頻電源等新工藝，由于缺乏廣泛的應(yīng)用，技術(shù)還不穩(wěn)定?！安即褂靡欢螘r間就會出現(xiàn)破損，除塵效果遞減，三五年后又得重新更換，再投入一次?！狈郊t說。
對一些老電廠而言，目前的設(shè)備、技術(shù)工藝能達到的效果已到了頂端。中電聯(lián)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，截至2012年底，至少還有72%的現(xiàn)役機組需完成脫硝等煙霧改造，而這又需要較長的周期，甚至停機改造，對電廠發(fā)電造成影響。
為解決這一系列問題，華中科技大學(xué)煤燃燒國家重點實驗室通過13年的研究，發(fā)明了黏合除塵法。這種方法使用全新的燃煤PM2.5的排放控制技術(shù)，在不改變現(xiàn)有除塵設(shè)備和參數(shù)，不增加大型設(shè)備，不需大量投資的基礎(chǔ)上，促進PM2.5團聚成大顆粒，增強既有除塵設(shè)備的脫除效率。
技術(shù)的主要研究者之一、華中科技大學(xué)煤燃燒國家重點實驗室副主任張軍營教授介紹，我國絕大部分電廠都安裝了靜電除塵器，如果再加上黏合除塵法，雙重技術(shù)聯(lián)合使用不僅效果更佳，而且，最為方便快捷，還節(jié)省了大規(guī)模技術(shù)改造等成本。
目前，該技術(shù)已獲得國家發(fā)明專利兩項，省部級獎勵兩項，并兩次連續(xù)獲得科技部“863”項目資助，具備市場推廣應(yīng)用條件。
我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費國，煤炭在一次能源消費中的比重高達69.4%，燃煤電站排放的超細顆粒物是我國大氣顆粒污染物的主要來源，也是誘發(fā)全球氣候變化、煙霧事件和臭氧層破壞等重大環(huán)境事件的重要因素。
面對今年7月1日起執(zhí)行新的排放標(biāo)準(zhǔn)，時間緊，任務(wù)重，技術(shù)和資金壓力巨大。張軍營教授建議，燃煤電廠要系統(tǒng)分析顆粒物排放特征，選擇切實經(jīng)濟可行的技術(shù)，盡快啟動除塵設(shè)備升級改造，爭取按時完成技術(shù)改造。
張軍營介紹，目前技術(shù)示范工程實施過程中可能還會存在一些技術(shù)改進、工藝調(diào)整的問題，希望相關(guān)部門予以立項，提供資金支持，提前開展技術(shù)攻關(guān)，盡快推動產(chǎn)業(yè)化進程，更快的服務(wù)于各大電廠。以幫助全國霧霾天氣治理。 \
1、IGBT模塊因散熱不良導(dǎo)致其損壞
變頻器在運轉(zhuǎn)中突然發(fā)出爆炸聲響，同時外接保險燒毀，拆機發(fā)現(xiàn)變頻器的igbt模塊損壞。經(jīng)過對相關(guān)板卡的測試，發(fā)現(xiàn)igbt觸發(fā)線路損壞，測量其他板塊正常。在拆卸變頻器板卡時發(fā)現(xiàn)其電源板和電流檢測板上有很多的油污和灰塵。打開變頻器的散熱片風(fēng)機，看到散熱片上也粘滿了油污和雜物，將變頻器的散熱通道完全死。由此推斷變頻器的IGBT模塊因散熱不良導(dǎo)致其損壞。
維修過程：首先將變頻器完全拆開，將散熱通道的散熱片拆下，用空壓氣體將散熱片清理干凈， 同時將變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)件和板卡全部清理干凈。安裝igbt模塊，安裝igbt模塊時候要按照模塊的要求，順序安裝，力矩適度。修理觸發(fā)線路，然后依次安裝其他器件。安裝結(jié)束后進行靜態(tài)的測試，靜態(tài)測試結(jié)果良好后進行通電測試和帶負載試驗。帶負載試驗合格，順利完成維修。
經(jīng)驗總結(jié)：綜合不同型號和不同的使用環(huán)境中的數(shù)臺變頻器維修情況，總結(jié)出變頻器igbt模塊損壞的主要原因是使用環(huán)境的惡劣，使得門極驅(qū)動卡上電子元件損壞以及變頻器的散熱通道堵塞導(dǎo)致。最容易損壞的器件是穩(wěn)壓管及光耦。檢查驅(qū)動電路是否有問題，可在斷電時比較一下各路觸發(fā)端電阻是否一致。通電開機可測量觸發(fā)端的電壓波形。但是有的變頻器不裝入模塊不能開機，這時在模塊p端串入假負載防止檢查時誤碰觸發(fā)端或其他線路引起燒壞模塊。
2、IGBT模塊的簡單測量方法
變頻器輸出電壓不平衡表現(xiàn)為馬達抖動，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，一般沒有經(jīng)驗是很難判定是哪路驅(qū)動有問題，這時可啟動變頻器2hz，用萬用表直流電壓檔分別測：p-u、p-v、p-w及u-n、v-n、w-n的電壓值，這6路電壓這時也會不一樣，那一路偏高則這一路有問題，其原理大家可自己畫圖分析一下。對于IGBT模塊，我們介紹最簡單的測量方法（專業(yè)不是這樣測量）將數(shù)字萬用表撥到二極管測試檔，測試IGBT模塊c1、e1、c2、e2之間以及柵極g與e1、e2之間正反向二極管特性，來判斷IGBT模塊是否完好。
以六相模塊為例。將負載側(cè)u、v、w相的導(dǎo)線拆除，使用二極管測試檔，黑表筆接p（集電極c1），紅表筆依次測u、v、w，萬用表顯示數(shù)值為無窮大；將表筆反過來，紅表筆接p，黑表筆測u、v、w，萬用表顯示數(shù)值為400左右。再將黑表筆接n（發(fā)射極e2），紅表筆測u、v、w，萬用表顯示數(shù)值為400左右；紅表筆接p，黑表筆測u、v、w，萬用表顯示數(shù)值為無窮大。各相之間的正反向特性應(yīng)相同，若出現(xiàn)差別說明igbt模塊性能變差，應(yīng)予更換。
Rexroth Reglerkreis Interface Servo 6IS 25 Anal. out7
SIEMENS 1FT6105-8AB71-4DG0
SIEMENS Simoreg 6RA7028-6DV62-0
SIEMENS 1FT6105-8SZ71-4SL4-S
SIEMENS SITOR 6QG 3215-2EA00
SIEMENS SITOR 6QG 3214-2EA00
CONTROL TECHNIQUES SP2402
Siemens Simatic S5 6ES5243-1AA11
SIEMENS Simoreg 6RA7025-6DV62-0-Z
REXROTH INDRAMAT MDD112D-N-030-N2M-130GA0
Indramat MAC112B-1-GD-4-C/130-A-1
LS LEROY SOMER PC-10242LH-6K-68-Z1 UMV 4301 22
REXROTH INDRAMAT 2AD160B-B050B2-BS03-D2N2
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Siemens Simatic S5 6ES5 902-3SA11
BOSCH Rexroth CL400 BM4-ASI
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Parker Axial PVMO16R1K1J3NMS
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PILZ PSS SB 3006 CN-A
Siemens Panel 6AV6545-0AH10-0AX0
SIEMENS 1FT5106-0AA01-2-Z
Bosch PST 6100.330 L
Winkelmann PC-10242LH-6K-68-Z1 DC-Gleichstrommotor GNFI 90.11 MR
Siemens 6ES5470-7LA13
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AMT CSB214EH Q2H AWM2 125-160S
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Siemens PC-10242LH-6K-68-Z1 6ES7621-1AD02-0AE3
Siemens 6RY1243-0AA00
SIEMENS GL5114-0GL46-4FU7-Z
Siemens Servomotor 1HU5044-0AC01-Z
Lenze 7913 Frequenzumrichter 1-240Hz 87A 3x0-380V
Danfoss VLT6016 VLT 6016HT4C54STR3DLF00A00C0
Indramat Servomotor MAC112D-O-ED-3HC/180-A-2/SO19
Siemens SMP16-MEM346
SIEMENS D600/60 Mrq-GeG6V62
Indramat MAC112C-0-HD-4-C/180-A-0/WT522LV/S0
Siemens 6ES5946-3UA11
INDRAMAT 1.3-100-220/300-220
