陸榮峰,李?yuàn)檴?,苗清?/p>
(元寶山發(fā)電有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古 赤峰 024070)
元寶山發(fā)電責(zé)任有限公司3號機(jī)組為600 MW機(jī)組,引風(fēng)機(jī)有高、低速2種運(yùn)行方式(高速740 r/min,低速 590 r/min),通過改變引風(fēng)機(jī)靜葉開度來調(diào)整爐膛壓力。由于這種調(diào)節(jié)方法僅僅是改變通道的流通阻力,而驅(qū)動(dòng)源的輸出功率并沒有改變,節(jié)流損失相當(dāng)大,浪費(fèi)了大量電能。為此,采用變頻調(diào)節(jié)方式對引風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行改造,以提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。因邏輯設(shè)計(jì)問題,在引風(fēng)機(jī)進(jìn)行高、低速切換時(shí)存在隱患,影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行,因此還需對控制邏輯進(jìn)行修改。
引風(fēng)機(jī)DCS控制系統(tǒng)采用ABB公司的INFI90系統(tǒng),其控制軟件采用面向用戶的圖形語言,組態(tài)方便,工程師站軟件為Composer4.1,操作員站軟件為CONCUNT5.0。
變頻器為東方日立公司生產(chǎn)的 DHVECTOLHI05600/06。在工頻運(yùn)行時(shí)保留原高低速控制,在運(yùn)行過程中能夠完成工頻切變頻、變頻切工頻,變頻控制系統(tǒng)的高壓側(cè)開關(guān)取自原引風(fēng)機(jī)高速開關(guān)。其一次系統(tǒng)接線如圖1所示。
圖1中,QF1為引風(fēng)機(jī)高速開關(guān)(變頻器高壓側(cè)開關(guān));QF2為引風(fēng)機(jī)變頻器旁路開關(guān);QF3為引風(fēng)機(jī)變頻器入口開關(guān);QF4為引風(fēng)機(jī)變頻器出口開關(guān);QF5為引風(fēng)機(jī)低速開關(guān);QS1為變頻器入口刀閘;QS2為變頻器出口刀閘。
本著控制系統(tǒng)硬件相對獨(dú)立的設(shè)計(jì)思想,每臺引風(fēng)機(jī)新增2塊DSI14卡件、1塊DSO14卡件和1塊CIS02卡件,2臺風(fēng)機(jī)共計(jì)新增8塊I/O卡件。
利用3號機(jī)組B檢機(jī)會增加引風(fēng)機(jī)變頻控制系統(tǒng)。安裝硬件及在引風(fēng)機(jī)原有工頻控制邏輯的基礎(chǔ)上新增變頻控制邏輯及相關(guān)輔助邏輯,在操作員站上增加標(biāo)簽及引風(fēng)機(jī)變頻控制畫面。在該畫面上可實(shí)現(xiàn)引風(fēng)機(jī)變頻啟停,包括風(fēng)機(jī)工頻→變頻、變頻→工頻的切換,同時(shí),對引風(fēng)機(jī)在工頻方式下進(jìn)行高、低速切換時(shí)會發(fā)出引風(fēng)機(jī)停止信號的安全隱患也在邏輯中加以完善。
圖1 引風(fēng)機(jī)一次系統(tǒng)
原引風(fēng)機(jī)的控制邏輯說明頁如表1所示。
(1)在3180255和3180276邏輯頁中增加如下邏輯:高速啟動(dòng)請求加QF1合閘允許和旁路開關(guān)在合閘位置;低速啟動(dòng)請求加旁路開關(guān)在合閘位置;在變頻方式下,合高速開關(guān)時(shí),增加允許QF1合閘條件和變頻器啟動(dòng)請求信號。
本段邏輯修改的主要目的是判斷引風(fēng)機(jī)高、低速的各種情況下的操作。QF1合閘允許信號的含義是:變頻器就緒且無QF1合位信號,或者QF2合位且QF4分位。
表1 引風(fēng)機(jī)控制邏輯
(2)在3180214和3180216邏輯頁增加變頻方式下直接合高速開關(guān)指令信號。
(3)在3180208和3180212邏輯頁增加邏輯頁SHEET2,用于判斷引風(fēng)機(jī)高低速運(yùn)行和高低速全停信號。本段邏輯修改的主要目的是判斷引風(fēng)機(jī)高、低速的各種情況下的運(yùn)行與停止信號,以保證聯(lián)鎖邏輯和動(dòng)態(tài)圖形不變。
(4)在3180251和3180272邏輯頁增加SHEET2,用于完成引風(fēng)機(jī)變頻器重度故障跳引風(fēng)機(jī)邏輯,切換失敗跳引風(fēng)機(jī)邏輯。
(5)在3180225和3180226中增加變頻器重度故障跳閘邏輯。
(6)在3180252和3180273邏輯頁增加ID FA STR PERM和ID FA STR PERM交叉參考信號,用于對應(yīng)變頻器啟動(dòng)允許信號。
(7)在3180235增加切換跟蹤邏輯。
(8)在301151 SHEET2增加引風(fēng)機(jī)切換RB自適應(yīng)邏輯。
3.2.1 引風(fēng)機(jī)變頻切工頻操作
工頻轉(zhuǎn)速(電機(jī)為595~745 r/min,風(fēng)機(jī)為590~740 r/min)與實(shí)際轉(zhuǎn)速差小于等于200 r/min時(shí),設(shè)定為引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于550 r/min并且高速開關(guān)在合閘位置,允許切換。
引風(fēng)機(jī)變頻器重度故障且引風(fēng)機(jī)高速開關(guān)在合閘位置時(shí)自動(dòng)切換。切換期間,引風(fēng)機(jī)靜葉開度自動(dòng)設(shè)定在25 %(3180235);若自動(dòng)切換失敗(自動(dòng)切換3 s內(nèi)未成功)發(fā)生RB,否則不發(fā)生RB。同時(shí),在3011151 SHEET2中增加跳磨煤機(jī)延時(shí)時(shí)間自適應(yīng)邏輯,保證在此RB情況下,跳磨煤機(jī)無延時(shí)。
3.2.2 引風(fēng)機(jī)工頻切變頻操作
僅保留手動(dòng)切換功能,由運(yùn)行人員根據(jù)需要進(jìn)行切換,切換期間不發(fā)生RB;若切換不成功則在發(fā)生RB的同時(shí)聯(lián)跳送風(fēng)機(jī)。切換成功與否通過切換時(shí)間來判斷,在切換期間閉鎖停止信號。
3.2.3 變頻器開關(guān)操作
當(dāng)引風(fēng)機(jī)允許啟動(dòng)條件滿足,變頻器在遠(yuǎn)方控制位置,變頻器請求運(yùn)行3個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí),允許合變頻器開關(guān)。
在出現(xiàn)引風(fēng)機(jī)跳閘信號或變頻器重度故障時(shí),跳閘變頻器開關(guān)。
高低速引風(fēng)機(jī)變頻邏輯組態(tài)修改后,2臺引風(fēng)機(jī)在工頻/變頻方式下,各開關(guān)量信號動(dòng)作準(zhǔn)確無誤,變頻指令及反饋指示準(zhǔn)確,工頻→變頻、變頻→工頻的切換也均動(dòng)作正常,標(biāo)志著引風(fēng)機(jī)變頻改造工作取得了成功。引風(fēng)機(jī)變頻的投運(yùn),大大降低了廠用電的消耗,為公司節(jié)能降耗工作提供了堅(jiān)實(shí)助力。在此次變頻改造中也消除了引風(fēng)機(jī)在工頻方式下的高、低速切換時(shí)會發(fā)出引風(fēng)機(jī)停止信號的安全隱患,提高了機(jī)組運(yùn)行的安全性。