4#鍋爐送引風(fēng)機(jī)變頻\\擋板自動(dòng)控制的改造

摘要：新疆天富熱電東熱電廠從經(jīng)濟(jì)效益考慮對我廠4#鍋爐甲、乙側(cè)送引風(fēng)機(jī)均進(jìn)行了變頻控制改造，甲、乙側(cè)送引風(fēng)機(jī)入口擋板控制執(zhí)行器仍然保留，在變頻故障轉(zhuǎn)工頻運(yùn)行時(shí)，采用風(fēng)門控制送引量。變頻正常運(yùn)行時(shí)，完全采用變頻運(yùn)行方式，改造完成后，送風(fēng)和引風(fēng)自動(dòng)控制的投入成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)。本文主要探討我廠4#煤粉鍋（CG130/5.3--M）送引風(fēng)機(jī)采用變頻控制和入口擋板控制爐膛壓力和送引風(fēng)量時(shí)的自動(dòng)控制改造方案，對常規(guī)控制系統(tǒng)進(jìn)行摸索和改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：高壓變頻 風(fēng)門擋板 自動(dòng)控制

1 概述

2009年開始，天富東熱電廠本著節(jié)能降耗的方針，對我廠4#鍋爐進(jìn)行了送引風(fēng)機(jī)的高壓變頻和風(fēng)門控制的改造，進(jìn)行了變頻控制改造，即用變頻器控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速改變風(fēng)機(jī)出力代替以前通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)入口擋板開度的方法。改造取得的比較成功，給東熱電廠帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，廠用電率大大降低了。

現(xiàn)就針對4#爐的變頻控制和風(fēng)門自動(dòng)控制作以下說明。

2 變頻改造前的系統(tǒng)介紹

東熱電廠4#鍋爐采用兩臺送風(fēng)機(jī)和兩臺引風(fēng)機(jī)，運(yùn)行方式采用工頻運(yùn)行，電機(jī)參數(shù)如下表。風(fēng)量調(diào)節(jié)和控制采用川儀儀表的ZDK-510電動(dòng)執(zhí)行器調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)入口擋板的方式控制風(fēng)機(jī)出力。

4＃爐送引風(fēng)電機(jī)參數(shù)：

3 改造后設(shè)備情況介紹

東熱電廠針對目前4#爐的運(yùn)行狀況，為了節(jié)能降耗，減少廠用電率，對兩臺送風(fēng)機(jī)和兩臺引風(fēng)機(jī)進(jìn)行了變頻控制改造，即

利用北京合康億盛科技有限公司專業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)的高壓、大功率變頻器來驅(qū)動(dòng)電機(jī)，同時(shí)采用硬手操方式來改變變頻器的轉(zhuǎn)速。在變頻出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)控制送引風(fēng)門的擋板開度，達(dá)到維持鍋爐的正常運(yùn)行。利用變頻器驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)有以下優(yōu)點(diǎn)：

3.1 節(jié)能效果明顯。粗略估算，改造后一臺風(fēng)機(jī)比改造前節(jié)能30%以上。

3.2 靈敏度高。變頻器接受控制信號轉(zhuǎn)化成對應(yīng)轉(zhuǎn)速后，其靈敏度比擋板控制的靈敏度大幅度提高，不存在死區(qū)、延遲等現(xiàn)象。

3.3 線性度好。變頻控制線性度是擋板控制所無法相比的，其指令與轉(zhuǎn)速幾乎完全線性對應(yīng)。

3.4 HIVERT系列高壓變頻器采用交-直-交方式，主電路開關(guān)元件為IGBT。HIVERT變頻器采用功率單元串聯(lián)，疊波升壓，充分利用常壓變頻器的成熟技術(shù)，因而具有很高的可靠性。

4 風(fēng)機(jī)變頻自動(dòng)的設(shè)計(jì)思路

4.1 QF是原有工頻回路中的真空斷路器，旁路柜由三個(gè)真空接觸器KM1、KM2、KM2兩個(gè)隔離刀閘K1、K2組成，QF、KM1、QS1、變頻器KM2、QS2構(gòu)成變頻回路，QF與KM3構(gòu)成工頻回路。

4.2 閉鎖條件如下（KM1、KM2的控制方式是同分同合）

KM1（KM2）合閘條件:：變頻器無重故障、KM3 在分閘位置、QS1與QS2都在合閘位置以及其他原系統(tǒng)合閘條件。

KM3合閘條件：KM1（KM2）都在分閘位置及其他原系統(tǒng)合閘條件。

4.3 變頻器以及旁路柜與QF都沒有連鎖，當(dāng)變頻運(yùn)行中變頻故障時(shí)，變頻器自動(dòng)切斷KM1（KM2），通過一個(gè)延時(shí)時(shí)間（此時(shí)間待定可調(diào)數(shù)值待定）再自動(dòng)合閘KM3，同時(shí)變頻器的故障信號送到4#爐操作臺，4#爐操作臺接受到變頻器故障后自動(dòng)將風(fēng)門關(guān)閉到一定的開度。

4.4 維持原斷路器QF速斷保護(hù)值及其他保護(hù)值不變。

5 送引風(fēng)自動(dòng)控制方案

鍋爐在正常運(yùn)行時(shí)，鍋爐的甲、乙送引風(fēng)機(jī)都在變頻運(yùn)行，送引風(fēng)量的調(diào)整靠運(yùn)行人員手動(dòng)進(jìn)行給定量的給定，從而來達(dá)到調(diào)節(jié)變頻轉(zhuǎn)速的控制。假如其中任意一臺風(fēng)機(jī)的變頻出現(xiàn)故障，切旁路運(yùn)行（切換時(shí)間為2S）。

5.1 甲送風(fēng)機(jī)變頻故障時(shí)，切旁路2s時(shí)間之內(nèi)：

甲送風(fēng)機(jī)變頻故障時(shí)，旁路開關(guān)還未合上（時(shí)間為2S），爐膛負(fù)壓將降低-200Pa時(shí)，連鎖動(dòng)作如下：（若風(fēng)壓在-200Pa以內(nèi)，以下所有均不會(huì)動(dòng)作。）

①連鎖甲、乙引風(fēng)機(jī)自動(dòng)減小轉(zhuǎn)速。（減2s時(shí)間）；②連鎖甲、乙引風(fēng)機(jī)自動(dòng)關(guān)小風(fēng)門擋板。（關(guān)2s時(shí)間）；③連鎖，乙送風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)自動(dòng)增大。（增2s時(shí)間）

5.2 切旁路運(yùn)行（工頻運(yùn)行），2s時(shí)間之外：切旁路運(yùn)行時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速升高至額定轉(zhuǎn) ，爐膛負(fù)壓升高+100Pa轉(zhuǎn)時(shí)連鎖，連鎖動(dòng)作如下：（若風(fēng)壓在+100Pa以內(nèi)，以下所有均不會(huì)動(dòng)作。）

①連鎖，甲送風(fēng)機(jī)風(fēng)門關(guān)小。（+100Pa之內(nèi)）；②連鎖，乙送風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)自動(dòng)減小。（+100Pa之內(nèi)）；③連鎖，甲、乙引風(fēng)自動(dòng)增大。（+100Pa之內(nèi)）

5.3 切旁路2s時(shí)間之外，旁路開關(guān)未合上（2.5s）。

連跳高壓風(fēng)機(jī)開關(guān)，爐膛負(fù)壓將降低-200Pa，(若風(fēng)壓在-200Pa以內(nèi)，以下所有均不會(huì)動(dòng)作)。連鎖動(dòng)作如下：

①連鎖，甲、乙引自動(dòng)減小轉(zhuǎn)速。（直到-200Pa）；②連鎖，乙送風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速自動(dòng)增大。（直到-200Pa）；③連鎖甲、乙引風(fēng)機(jī)自動(dòng)關(guān)小風(fēng)門擋板（直到-200Pa）；④甲送風(fēng)門全關(guān)。

5.4 變頻運(yùn)行同時(shí)故障，

例如：甲、乙送風(fēng)機(jī)變頻同時(shí)故障

①切旁路2s時(shí)間之內(nèi)，動(dòng)作值達(dá)到（-200Pa）時(shí)，動(dòng)作連鎖：（兩臺甲、乙送風(fēng)機(jī)變頻同時(shí)故障，可能造成MFT負(fù)壓保護(hù)動(dòng)作）

A、動(dòng)作連鎖甲、乙引風(fēng)機(jī)自動(dòng)減小轉(zhuǎn)速。（減2s時(shí)間）

②切旁路2s時(shí)間之外，旁路開關(guān)合上，甲、乙送風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高至額定轉(zhuǎn)，動(dòng)作值達(dá)到（+100Pa）時(shí)，動(dòng)作連鎖：（兩臺甲、乙送風(fēng)機(jī)變頻同時(shí)故障，切旁路。可能造成MFT正壓保護(hù)動(dòng)作）

A、動(dòng)作連鎖，甲、乙引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速自動(dòng)增大。（+100Pa之內(nèi)）

B、運(yùn)行人員手動(dòng)關(guān)甲、乙送風(fēng)機(jī)風(fēng)門檔板。

③切旁路2s時(shí)間之外，旁路開關(guān)未合上（2.5s）。

動(dòng)作連跳高壓風(fēng)機(jī)開關(guān)。保持風(fēng)門開度100%。

6 調(diào)試過程

在對送引風(fēng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的全部控制及變頻系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查后，我廠對送引風(fēng)自動(dòng)及風(fēng)機(jī)變頻進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和調(diào)試階段。按照以上第五項(xiàng)送、引風(fēng)自動(dòng)控制方案，一一進(jìn)行了調(diào)試試驗(yàn)，靜態(tài)試驗(yàn)結(jié)果比較令人滿意，考慮到設(shè)備的運(yùn)行，動(dòng)態(tài)試驗(yàn)暫時(shí)還不具備條件，待機(jī)會(huì)進(jìn)行全面的實(shí)驗(yàn)和完善。同時(shí)，也希望我們設(shè)想的送引風(fēng)機(jī)變頻、擋板自動(dòng)控制改造方案，能和大家共同交流和改進(jìn)，并提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

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