簡析增壓風機變頻改造熱控部分控制問題

周 建

(遼寧東方發電有限公司，遼寧 撫順 113007)

1 機組概況

遼寧東方發電有限公司2×350 MW機組脫硫系統采用2臺型號為ANT45E6的靜葉可調軸流式增壓風機。轉速為423 r/min，風機流量為2.61×107m3/h，風機壓頭為2 640 Pa，介質溫度為156℃，介質密度為0.78 kg/m3。熱工控制系統采用ABB系統。

原增壓風機入口壓力的控制采用調節靜葉角度的方式，控制電機處于工頻狀態運行。自2009年投產，脫硫系統由于增壓風機所產生的廠用電率較高，為節省風機電耗，擬對風機采用變頻控制。根據2臺機組脫硫增壓風機變頻改造方案及改造后應達到的技術要求，并結合原控制系統狀況，從熱控角度進行分析、論證并實施，最終達到預期效果。

2 控制系統的分析、改造和實施

增壓風機的作用是與鍋爐引風機配合，控制風機入口的煙氣壓力，以保證煙氣進出脫硫系統的暢通[1]。

2.1 改造前的狀況

改造前，入口煙氣壓力的控制采用調節靜葉執行器的方式來改變風機靜葉角度。邏輯說明如下。

a. 連鎖部分

允許開條件:增壓風機靜葉全關 (＜5%);增壓風機軸承溫度正常 (＜70℃);任意1臺增壓風機的軸承冷卻風機運行;增壓風機電機稀油站油系統正常 (允許增壓風機工作);原煙氣擋板關閉;增壓風機電機軸承和繞組溫度正常;凈煙氣擋板打開;增壓風機靜葉執行器無故障。

保護關條件:增壓風機推力軸承溫度高報警(＞100℃);增壓風機滾子軸承溫度高報警 (＞100℃);增壓風機軸承振動大于0.19 mm;增壓風機電機軸承溫度高報警;增壓風機電機繞組溫度高報警;MFT;FGD跳閘 (脈沖);增壓風機電機油系統發生故障;增壓風機運行且原煙氣擋板關閉，延時120 s;增壓風機運行且凈煙氣擋板關閉，延時5 s;增壓風機冷卻風機均停運。

b. 自動部分

自動解列為手操模式條件包括:FGD跳閘;指令反饋超差;給定值與測量值超差;檢測到自動跟蹤信號。自動跟蹤條件包括:增壓風機電機油泵全停;靜葉處于手操模式。當有自動跟蹤信號時，自動應解列，輸出當前靜葉開度指令值。自動調節邏輯框圖如圖1所示。

圖1 自動調節邏輯框圖

2.2 改造后的狀況

改造后，入口煙氣壓力的控制采用調節增壓風機變頻器的方式來改變風機的轉速[2]。結合改造前的設備狀況及控制邏輯，為與系統很好地結合并達到預期目的，對系統和邏輯進行詳細分析，從調節形式、連鎖邏輯、操作畫面等方面進行論證和完善，最終形成改造方案。

2.2.1 邏輯完善說明

a. 自動解列為手操模式條件包括:FGD跳閘;指令反饋超差;給定值與測量值超差;檢測到自動跟蹤信號;有變頻器重故障信號;增壓風機靜葉擋板投自動位[3]。

b. 自動跟蹤條件包括:增壓風機電機油泵全停;變頻器處于手噪模式。當有自動跟蹤信號時，自動應解列，輸出當前轉速指令值[4]。

c. 原邏輯的修改完善包括:在原靜葉調節回路手操模式下增加“變頻器處于自動方式”條件;變頻器運行且發生重故障時，開啟煙道旁路風門[5];變頻自動解列時發出報警信號，并送至畫面顯示;在原增壓風機啟停指令處增加“高壓合閘”和“高壓分閘”指令，分別作為緊急情況下的啟停條件，控制增壓風機啟停。

2.2.2 控制界面

根據施工方案總體要求，控制界面有如下改動。

a. 調節回路界面:主要是通過改變轉速控制回路操作界面，來保持原執行機構操作畫面不變，使增壓變頻器轉速操作畫面與變頻器自動控制邏輯條件相適應。

b. 按鈕類操作界面:主要包括高壓合閘、高壓分閘、啟動、停止、復位等，該部分操作通過帶通信和存儲功能的FC62功能碼實現。自動、手操按鈕通過自動操作器實現，即在FC80功能碼中實現，如圖2所示。

2.2.3 狀態顯示

主要包括準確就緒、運行中、停止、報警和故障狀態顯示。對于純顯示類信號均通過如下邏輯結構實現，如圖3所示。

按照要求進行畫圖，反映各刀閘的狀態，旁路柜刀閘狀態顯示邏輯框圖如圖4所示。

2.2.4 信號端子

根據方案要求，在DCS側需提供10個DI端子、2個AI端子和1個AO端子，目前DCS控制柜內有足夠的端子排及相應通道以備使用。

3 結束語

遼寧東方發電有限公司熱工系統的改造很好地適應了設備的變頻改造，經過運行研究，達到了設計目的，在控制、調節上均比較理想，目前設備運行穩定且節能效果明顯。

[1]陳 彬.200 MW機組煙氣脫硫系統方案技術經濟比較[J].東北電力技術，2004，25(12):6－9.

[2]李方園.變頻器控制技術 [M].北京:電子工業出版社，2010.

[3]耿曉波.華能大連電廠海水脫硫系統優化運行研究 [J].東北電力技術，2011，32(1):28－33.

[4]侯云浩，侯子良.火力發電廠熱工自動化系統安全技術指南[M].北京:中國電力出版社，2007.

[5]高 偉.計算機控制系統 (第四分冊)/300 MW火力發電機組叢書[M].北京:中國電力出版社，2000.