簡(jiǎn)析增壓風(fēng)機(jī)變頻改造熱控部分控制問題

周 建

(遼寧東方發(fā)電有限公司，遼寧 撫順 113007)

1 機(jī)組概況

遼寧東方發(fā)電有限公司2×350 MW機(jī)組脫硫系統(tǒng)采用2臺(tái)型號(hào)為ANT45E6的靜葉可調(diào)軸流式增壓風(fēng)機(jī)。轉(zhuǎn)速為423 r/min，風(fēng)機(jī)流量為2.61×107m3/h，風(fēng)機(jī)壓頭為2 640 Pa，介質(zhì)溫度為156℃，介質(zhì)密度為0.78 kg/m3。熱工控制系統(tǒng)采用ABB系統(tǒng)。

原增壓風(fēng)機(jī)入口壓力的控制采用調(diào)節(jié)靜葉角度的方式，控制電機(jī)處于工頻狀態(tài)運(yùn)行。自2009年投產(chǎn)，脫硫系統(tǒng)由于增壓風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的廠用電率較高，為節(jié)省風(fēng)機(jī)電耗，擬對(duì)風(fēng)機(jī)采用變頻控制。根據(jù)2臺(tái)機(jī)組脫硫增壓風(fēng)機(jī)變頻改造方案及改造后應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求，并結(jié)合原控制系統(tǒng)狀況，從熱控角度進(jìn)行分析、論證并實(shí)施，最終達(dá)到預(yù)期效果。

2 控制系統(tǒng)的分析、改造和實(shí)施

增壓風(fēng)機(jī)的作用是與鍋爐引風(fēng)機(jī)配合，控制風(fēng)機(jī)入口的煙氣壓力，以保證煙氣進(jìn)出脫硫系統(tǒng)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(diào)節(jié)靜葉執(zhí)行器的方式來改變風(fēng)機(jī)靜葉角度。邏輯說明如下。

a. 連鎖部分

允許開條件:增壓風(fēng)機(jī)靜葉全關(guān) (＜5%);增壓風(fēng)機(jī)軸承溫度正常 (＜70℃);任意1臺(tái)增壓風(fēng)機(jī)的軸承冷卻風(fēng)機(jī)運(yùn)行;增壓風(fēng)機(jī)電機(jī)稀油站油系統(tǒng)正常 (允許增壓風(fēng)機(jī)工作);原煙氣擋板關(guān)閉;增壓風(fēng)機(jī)電機(jī)軸承和繞組溫度正常;凈煙氣擋板打開;增壓風(fēng)機(jī)靜葉執(zhí)行器無故障。

保護(hù)關(guān)條件:增壓風(fēng)機(jī)推力軸承溫度高報(bào)警(＞100℃);增壓風(fēng)機(jī)滾子軸承溫度高報(bào)警 (＞100℃);增壓風(fēng)機(jī)軸承振動(dòng)大于0.19 mm;增壓風(fēng)機(jī)電機(jī)軸承溫度高報(bào)警;增壓風(fēng)機(jī)電機(jī)繞組溫度高報(bào)警;MFT;FGD跳閘 (脈沖);增壓風(fēng)機(jī)電機(jī)油系統(tǒng)發(fā)生故障;增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行且原煙氣擋板關(guān)閉，延時(shí)120 s;增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行且凈煙氣擋板關(guān)閉，延時(shí)5 s;增壓風(fēng)機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)均停運(yùn)。

b. 自動(dòng)部分

自動(dòng)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(cè)量值超差;檢測(cè)到自動(dòng)跟蹤信號(hào)。自動(dòng)跟蹤條件包括:增壓風(fēng)機(jī)電機(jī)油泵全停;靜葉處于手操模式。當(dāng)有自動(dòng)跟蹤信號(hào)時(shí)，自動(dòng)應(yīng)解列，輸出當(dāng)前靜葉開度指令值。自動(dòng)調(diào)節(jié)邏輯框圖如圖1所示。

圖1 自動(dòng)調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)增壓風(fēng)機(jī)變頻器的方式來改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速[2]。結(jié)合改造前的設(shè)備狀況及控制邏輯，為與系統(tǒng)很好地結(jié)合并達(dá)到預(yù)期目的，對(duì)系統(tǒng)和邏輯進(jìn)行詳細(xì)分析，從調(diào)節(jié)形式、連鎖邏輯、操作畫面等方面進(jìn)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(dòng)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(cè)量值超差;檢測(cè)到自動(dòng)跟蹤信號(hào);有變頻器重故障信號(hào);增壓風(fēng)機(jī)靜葉擋板投自動(dòng)位[3]。

b. 自動(dòng)跟蹤條件包括:增壓風(fēng)機(jī)電機(jī)油泵全停;變頻器處于手噪模式。當(dāng)有自動(dòng)跟蹤信號(hào)時(shí)，自動(dòng)應(yīng)解列，輸出當(dāng)前轉(zhuǎn)速指令值[4]。

c. 原邏輯的修改完善包括:在原靜葉調(diào)節(jié)回路手操模式下增加“變頻器處于自動(dòng)方式”條件;變頻器運(yùn)行且發(fā)生重故障時(shí)，開啟煙道旁路風(fēng)門[5];變頻自動(dòng)解列時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并送至畫面顯示;在原增壓風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)啟停。

2.2.2 控制界面

根據(jù)施工方案總體要求，控制界面有如下改動(dòng)。

a. 調(diào)節(jié)回路界面:主要是通過改變轉(zhuǎn)速控制回路操作界面，來保持原執(zhí)行機(jī)構(gòu)操作畫面不變，使增壓變頻器轉(zhuǎn)速操作畫面與變頻器自動(dòng)控制邏輯條件相適應(yīng)。

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

2.2.3 狀態(tài)顯示

主要包括準(zhǔn)確就緒、運(yùn)行中、停止、報(bào)警和故障狀態(tài)顯示。對(duì)于純顯示類信號(hào)均通過如下邏輯結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，如圖3所示。

按照要求進(jìn)行畫圖，反映各刀閘的狀態(tài)，旁路柜刀閘狀態(tài)顯示邏輯框圖如圖4所示。

2.2.4 信號(hào)端子

根據(jù)方案要求，在DCS側(cè)需提供10個(gè)DI端子、2個(gè)AI端子和1個(gè)AO端子，目前DCS控制柜內(nèi)有足夠的端子排及相應(yīng)通道以備使用。

3 結(jié)束語

遼寧東方發(fā)電有限公司熱工系統(tǒng)的改造很好地適應(yīng)了設(shè)備的變頻改造，經(jīng)過運(yùn)行研究，達(dá)到了設(shè)計(jì)目的，在控制、調(diào)節(jié)上均比較理想，目前設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定且節(jié)能效果明顯。

[1]陳 彬.200 MW機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較[J].東北電力技術(shù)，2004，25(12):6－9.

[2]李方園.變頻器控制技術(shù) [M].北京:電子工業(yè)出版社，2010.

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

[4]侯云浩，侯子良.火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)安全技術(shù)指南[M].北京:中國(guó)電力出版社，2007.

[5]高 偉.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) (第四分冊(cè))/300 MW火力發(fā)電機(jī)組叢書[M].北京:中國(guó)電力出版社，2000.