简析增压风机变频改造热控部分控制问题

周 建

(辽宁东方发电有限公司，辽宁 抚顺 113007)

1 机组概况

辽宁东方发电有限公司2×350 MW机组脱硫系统采用2台型号为ANT45E6的静叶可调轴流式增压风机。转速为423 r/min，风机流量为2.61×107m3/h，风机压头为2 640 Pa，介质温度为156℃，介质密度为0.78 kg/m3。热工控制系统采用ABB系统。

原增压风机入口压力的控制采用调节静叶角度的方式，控制电机处于工频状态运行。自2009年投产，脱硫系统由于增压风机所产生的厂用电率较高，为节省风机电耗，拟对风机采用变频控制。根据2台机组脱硫增压风机变频改造方案及改造后应达到的技术要求，并结合原控制系统状况，从热控角度进行分析、论证并实施，最终达到预期效果。

2 控制系统的分析、改造和实施

增压风机的作用是与锅炉引风机配合，控制风机入口的烟气压力，以保证烟气进出脱硫系统的畅通[1]。

2.1 改造前的状况

改造前，入口烟气压力的控制采用调节静叶执行器的方式来改变风机静叶角度。逻辑说明如下。

a. 连锁部分

允许开条件:增压风机静叶全关 (＜5%);增压风机轴承温度正常 (＜70℃);任意1台增压风机的轴承冷却风机运行;增压风机电机稀油站油系统正常 (允许增压风机工作);原烟气挡板关闭;增压风机电机轴承和绕组温度正常;净烟气挡板打开;增压风机静叶执行器无故障。

保护关条件:增压风机推力轴承温度高报警(＞100℃);增压风机滚子轴承温度高报警 (＞100℃);增压风机轴承振动大于0.19 mm;增压风机电机轴承温度高报警;增压风机电机绕组温度高报警;MFT;FGD跳闸 (脉冲);增压风机电机油系统发生故障;增压风机运行且原烟气挡板关闭，延时120 s;增压风机运行且净烟气挡板关闭，延时5 s;增压风机冷却风机均停运。

b. 自动部分

自动解列为手操模式条件包括:FGD跳闸;指令反馈超差;给定值与测量值超差;检测到自动跟踪信号。自动跟踪条件包括:增压风机电机油泵全停;静叶处于手操模式。当有自动跟踪信号时，自动应解列，输出当前静叶开度指令值。自动调节逻辑框图如图1所示。

图1 自动调节逻辑框图

2.2 改造后的状况

改造后，入口烟气压力的控制采用调节增压风机变频器的方式来改变风机的转速[2]。结合改造前的设备状况及控制逻辑，为与系统很好地结合并达到预期目的，对系统和逻辑进行详细分析，从调节形式、连锁逻辑、操作画面等方面进行论证和完善，最终形成改造方案。

2.2.1 逻辑完善说明

a. 自动解列为手操模式条件包括:FGD跳闸;指令反馈超差;给定值与测量值超差;检测到自动跟踪信号;有变频器重故障信号;增压风机静叶挡板投自动位[3]。

b. 自动跟踪条件包括:增压风机电机油泵全停;变频器处于手噪模式。当有自动跟踪信号时，自动应解列，输出当前转速指令值[4]。

c. 原逻辑的修改完善包括:在原静叶调节回路手操模式下增加“变频器处于自动方式”条件;变频器运行且发生重故障时，开启烟道旁路风门[5];变频自动解列时发出报警信号，并送至画面显示;在原增压风机启停指令处增加“高压合闸”和“高压分闸”指令，分别作为紧急情况下的启停条件，控制增压风机启停。

2.2.2 控制界面

根据施工方案总体要求，控制界面有如下改动。

a. 调节回路界面:主要是通过改变转速控制回路操作界面，来保持原执行机构操作画面不变，使增压变频器转速操作画面与变频器自动控制逻辑条件相适应。

b. 按钮类操作界面:主要包括高压合闸、高压分闸、启动、停止、复位等，该部分操作通过带通信和存储功能的FC62功能码实现。自动、手操按钮通过自动操作器实现，即在FC80功能码中实现，如图2所示。

2.2.3 状态显示

主要包括准确就绪、运行中、停止、报警和故障状态显示。对于纯显示类信号均通过如下逻辑结构实现，如图3所示。

按照要求进行画图，反映各刀闸的状态，旁路柜刀闸状态显示逻辑框图如图4所示。

2.2.4 信号端子

根据方案要求，在DCS侧需提供10个DI端子、2个AI端子和1个AO端子，目前DCS控制柜内有足够的端子排及相应通道以备使用。

3 结束语

辽宁东方发电有限公司热工系统的改造很好地适应了设备的变频改造，经过运行研究，达到了设计目的，在控制、调节上均比较理想，目前设备运行稳定且节能效果明显。

[1]陈 彬.200 MW机组烟气脱硫系统方案技术经济比较[J].东北电力技术，2004，25(12):6－9.

[2]李方园.变频器控制技术 [M].北京:电子工业出版社，2010.

[3]耿晓波.华能大连电厂海水脱硫系统优化运行研究 [J].东北电力技术，2011，32(1):28－33.

[4]侯云浩，侯子良.火力发电厂热工自动化系统安全技术指南[M].北京:中国电力出版社，2007.

[5]高 伟.计算机控制系统 (第四分册)/300 MW火力发电机组丛书[M].北京:中国电力出版社，2000.