Siemens AAZ14068P026神華神東煤炭集團(tuán)保德煤礦員工為梭車變頻器加了一套自主設(shè)計(jì)的溫控保護(hù)系統(tǒng)，成為了梭車的“護(hù)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(yùn)行時(shí)，變頻器的冷卻是單純依靠風(fēng)扇實(shí)現(xiàn)的，生產(chǎn)過(guò)程中，梭車長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)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(gè)變頻器價(jià)值40多萬(wàn)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(shí)，該系統(tǒng)馬上會(huì)切斷變頻器的24V電源，終止梭車運(yùn)行，將原來(lái)單純依靠風(fēng)扇冷卻的被動(dòng)式保護(hù)變?yōu)橹鲃?dòng)防御保護(hù)，有效避免了變頻器損壞。該系統(tǒng)投入使用以來(lái)，節(jié)約維修費(fèi)用400多萬(wàn)元。
將于今年7月1日起實(shí)施的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)現(xiàn)有火電廠的排放標(biāo)準(zhǔn)作了嚴(yán)格要求。為此，我國(guó)大多數(shù)火電廠都要進(jìn)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(wèn)題，制約著電廠改造升級(jí)步伐。
這項(xiàng)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?xì)廨啓C(jī)對(duì)煙塵、SO2、NOx和煙氣黑度最低標(biāo)準(zhǔn)由原來(lái)的Siemens AAZ14068P026 重點(diǎn)地區(qū)為20mg/m3。這意味著在剩下的短短5個(gè)月時(shí)間里，大多數(shù)火電廠都必須對(duì)機(jī)組進(jìn)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(jìn)行全面的技術(shù)改造升級(jí)，有望7月1日前使各項(xiàng)排放達(dá)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(duì)記者說(shuō)，“這都依賴于大量的資金投入。”青山熱電廠隸屬于國(guó)電集團(tuán)，擁有2臺(tái)350MW級(jí)和2臺(tái)220MW級(jí)別熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，目前正在進(jìn)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(guó)新建機(jī)組的平均脫硝成本約為1.2分/千瓦時(shí)，現(xiàn)役機(jī)組約為1.5分/千瓦時(shí)；一些特殊設(shè)計(jì)的機(jī)組，可能高于2分/千瓦時(shí)?！俺嗣摿?、脫硝設(shè)備改造時(shí)的一次性前期投入，后期巨大的運(yùn)行成本也是電廠最擔(dān)憂的費(fèi)用之一。”業(yè)內(nèi)人士表示。
不僅成本高昂，在技術(shù)上達(dá)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(dòng)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。“布袋使用一段時(shí)間就會(huì)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(shuō)。
對(duì)一些老電廠而言，目前的設(shè)備、技術(shù)工藝能達(dá)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(jī)組需完成脫硝等煙霧改造，而這又需要較長(zhǎng)的周期，甚至停機(jī)改造，對(duì)電廠發(fā)電造成影響。
為解決這一系列問(wèn)題，華中科技大學(xué)煤燃燒國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)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(jìn)PM2.5團(tuán)聚成大顆粒，增強(qiáng)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(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任張軍營(yíng)教授介紹，我國(guó)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(guó)家發(fā)明專利兩項(xiàng)，省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)兩項(xiàng)，并兩次連續(xù)獲得科技部“863”項(xiàng)目資助，具備市場(chǎng)推廣應(yīng)用條件。
我國(guó)是世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，煤炭在一次能源消費(fèi)中的比重高達(dá)69.4%，燃煤電站排放的超細(xì)顆粒物是我國(guó)大氣顆粒污染物的主要來(lái)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(duì)今年7月1日起執(zhí)行新的排放標(biāo)準(zhǔn)，時(shí)間緊，任務(wù)重，技術(shù)和資金壓力巨大。張軍營(yíng)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(shí)經(jīng)濟(jì)可行的技術(shù)，盡快啟動(dòng)除塵設(shè)備升級(jí)改造，爭(zhēng)取按時(shí)完成技術(shù)改造。
張軍營(yíng)介紹，目前技術(shù)示范工程實(shí)施過(guò)程中可能還會(huì)存在一些技術(shù)改進(jìn)、工藝調(diào)整的問(wèn)題，希望相關(guān)部門予以立項(xiàng)，提供資金支持，提前開展技術(shù)攻關(guān)，盡快推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，更快的服務(wù)于各大電廠。以幫助全國(guó)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(yùn)轉(zhuǎn)中突然發(fā)出爆炸聲響，同時(shí)外接保險(xiǎn)燒毀，拆機(jī)發(fā)現(xiàn)變頻器的igbt模塊損壞。經(jīng)過(guò)對(duì)相關(guān)板卡的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)igbt觸發(fā)線路損壞，測(cè)量其他板塊正常。在拆卸變頻器板卡時(shí)發(fā)現(xiàn)其電源板和電流檢測(cè)板上有很多的油污和灰塵。打開變頻器的散熱片風(fēng)機(jī)，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(guò)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(shí)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(shí)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(jìn)行靜態(tài)的測(cè)試，靜態(tài)測(cè)試結(jié)果良好后進(jìn)行通電測(cè)試和帶負(fù)載試驗(yàn)。帶負(fù)載試驗(yàn)合格，順利完成維修。
經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：綜合不同型號(hào)和不同的使用環(huán)境中的數(shù)臺(tái)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(dòng)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(dòng)電路是否有問(wèn)題，可在斷電時(shí)比較一下各路觸發(fā)端電阻是否一致。通電開機(jī)可測(cè)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(jī)，這時(shí)在模塊p端串入假負(fù)載防止檢查時(shí)誤碰觸發(fā)端或其他線路引起燒壞模塊。
2、IGBT模塊的簡(jiǎn)單測(cè)量方法
變頻器輸出電壓不平衡表現(xiàn)為馬達(dá)抖動(dòng)，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，一般沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)是很難判定是哪路驅(qū)動(dòng)有問(wèn)題，這時(shí)可啟動(dòng)變頻器2hz，用萬(wàn)用表直流電壓檔分別測(cè)：p-u、p-v、p-w及u-n、v-n、w-n的電壓值，這6路電壓這時(shí)也會(huì)不一樣，那一路偏高則這一路有問(wèn)題，其原理大家可自己畫圖分析一下。對(duì)于IGBT模塊，我們介紹最簡(jiǎn)單的測(cè)量方法（專業(yè)不是這樣測(cè)量）將數(shù)字萬(wàn)用表?yè)艿蕉O管測(cè)試檔，測(cè)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(lái)判斷IGBT模塊是否完好。
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