摘  要：根據高壓變頻器在引風機上的應用，分析改造之後的控製策略以及實際節能效果

　　關鍵詞：引風機 高壓變頻器 節能改造

　　一、概述

　　yinfengjishihuodianchangranmeiguoluyinfengxitongdezhuyaoshebeizhiyi。tongguokongzhiyinfengjirukoudangbantiaojieyinfengliang
，weichilutangfuyazaiyidingdefanweineiyunxing。ruguolutangfuyataixiao，lutangrongyixiangwaipenfen
，jiyingxianghuanjingweisheng
，youkenengweijishebeihecaozuorenyuandeanquan
；負壓太大，爐膛漏風量增大，增加了引風機的電耗和煙氣帶來的熱量損失。因此，控製引風量大小，穩定爐膛負壓值，對保證鍋爐安全、經濟運行具有十分重要的意義。

　　二
、改造情況

　　2.1 運行工況

　　根(gen)據(ju)機(ji)組(zu)負(fu)荷(he)的(de)變(bian)化(hua)，機(ji)組(zu)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)將(jiang)負(fu)荷(he)指(zhi)令(ling)傳(chuan)遞(di)至(zhi)燃(ran)料(liao)係(xi)統(tong)實(shi)現(xian)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)自(zi)動(dong)平(ping)衡(heng)，達(da)到(dao)安(an)全(quan)穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing)的(de)目(mu)的(de)。在(zai)機(ji)組(zu)負(fu)荷(he)調(tiao)節(jie)範(fan)圍(wei)大(da)
，負(fu)荷(he)調(tiao)節(jie)快(kuai)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，循(xun)環(huan)流(liu)化(hua)床(chuang)需(xu)調(tiao)節(jie)給(gei)煤(mei)量(liang)，空(kong)氣(qi)量(liang)和(he)返(fan)料(liao)循(xun)環(huan)量(liang)
，其(qi)負(fu)荷(he)須(xu)可(ke)在(zai)30%-110%之間調節
；此外由於截麵風速高和吸熱控製容易，循環流化床鍋爐負荷調節速率要求也很快

，一般達每分鍾4%。因此，通過采用調節一次風壓、風(feng)量(liang)，實(shi)現(xian)燃(ran)料(liao)係(xi)統(tong)快(kuai)速(su)負(fu)荷(he)響(xiang)應(ying)，就(jiu)對(dui)風(feng)量(liang)的(de)供(gong)給(gei)及(ji)使(shi)用(yong)等(deng)工(gong)藝(yi)指(zhi)標(biao)提(ti)出(chu)了(le)很(hen)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)。一(yi)方(fang)麵(mian)，係(xi)統(tong)對(dui)風(feng)壓(ya)要(yao)求(qiu)嚴(yan)格(ge)，過(guo)高(gao)影(ying)響(xiang)噴(pen)燃(ran)器(qi)的(de)火(huo)焰(yan)形(xing)態(tai)、過低風導致燃燒不充分。另一方麵
，係統對風量的控製受到諸多因素的影響，風溫的變化、guolufuhedebiandong，douzhijieyingxiangfengliangdekongzhizhibiao。youyumuqianyinfengjifengliangtiaojiefangshibunenghenhaodemanzuguoluranshaonenglijiwendingxingyunxingxuyao，suoyiyoubiyaoduiyinfengjijinxingjienenghetiaojiexingnenggaizao
，laimanzujizuzhengtitiaojiexingnengxuyao。xitonggongyiliuchengjianxiatusuoshi：

　　2.2 一次動力係統策略

　　為(wei)了(le)充(chong)分(fen)保(bao)證(zheng)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)
，為(wei)變(bian)頻(pin)器(qi)同(tong)時(shi)加(jia)裝(zhuang)工(gong)頻(pin)旁(pang)路(lu)裝(zhuang)置(zhi)，變(bian)頻(pin)器(qi)異(yi)常(chang)時(shi)，變(bian)頻(pin)器(qi)停(ting)止(zhi)運(yun)行(xing)
，電(dian)機(ji)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)手(shou)動(dong)切(qie)換(huan)到(dao)工(gong)頻(pin)下(xia)運(yun)行(xing)。工(gong)頻(pin)旁(pang)路(lu)由(you)3個高壓隔離開關QS1、QS2和QS3組成（其中QF為甲方原有高壓開關）。要求QS2不能與QS3同時閉合
，在機械上實現互鎖。變頻運行時，QS1和QS2閉合
，QS3斷開；工頻運行時
，QS3閉合，QS1和QS2斷開。

　　為了實現變頻器故障的保護

，變頻器對6KV開關QF進行聯鎖，一旦變頻器故障，變頻器跳開QF
，要求甲方對QF的合分閘電路進行適當改造。工頻旁路時，變頻器應允許QF合閘，撤消對QF的跳閘信號，使電機能正常通過QF合閘工頻啟動。設計方案如下： 

　　一拖一手動旁路圖

　　三
、控製係統方案

　　由於4#機組自動化投入率比較高，為減少此次引風機係統變頻改造對整個鍋爐係統的影響，仍然由DCS實現引風係統投自動的控製邏輯與爐膛負壓PID調節，變頻器作為一個執行設備，接收DCS來的爐膛負壓調節信號，實現引風機轉速調節與擋板開度調節的協調控製。改造前後DCS控製邏輯SAMA圖如下所示：

　　對於DCS來說
，引風係統改造前後的區別是控製對象不再是擋板而是引風機負荷率，DCS根據係統工況判斷所需要的引風機負荷率，直接控製引風機轉速與擋板開度
，滿足爐膛負壓的控製需要。

　　四
、運行工況分析

　　由(you)於(yu)循(xun)環(huan)流(liu)化(hua)床(chuang)鍋(guo)爐(lu)在(zai)爐(lu)膛(tang)冒(mao)正(zheng)壓(ya)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)容(rong)易(yi)發(fa)生(sheng)爆(bao)炸(zha)，而(er)爐(lu)膛(tang)負(fu)壓(ya)過(guo)大(da)也(ye)非(fei)常(chang)危(wei)險(xian)，此(ci)次(ci)改(gai)造(zao)對(dui)現(xian)有(you)爐(lu)膛(tang)負(fu)壓(ya)保(bao)護(hu)邏(luo)輯(ji)不(bu)做(zuo)變(bian)更(geng)，在(zai)引(yin)風(feng)協(xie)調(tiao)控(kong)製(zhi)單(dan)元(yuan)中(zhong)加(jia)入(ru)快(kuai)速(su)負(fu)荷(he)平(ping)衡(heng)回(hui)路(lu)，確(que)保(bao)爐(lu)膛(tang)負(fu)壓(ya)及(ji)係(xi)統(tong)安(an)全(quan)。對(dui)應(ying)兩(liang)台(tai)引(yin)風(feng)機(ji)變(bian)頻(pin)設(she)備(bei)配(pei)合(he)有(you)多(duo)種(zhong)運(yun)行(xing)方(fang)式(shi)，具(ju)體(ti)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)如(ru)下(xia)：

　　1)單側引風機工頻運行

　　單側引風機工頻運行與目前現場運行工況相似，係統啟動後，DCS手動調節引風機控製信號直接控製引風機擋板開度

，控製引風機負荷維持爐膛負壓。當機組負荷變化時可通過HCU-YF直接手動給定引風機擋板開度，實現鍋爐係統安全穩定運行。

　　2）單側引風機變頻運行

　　對於鍋爐引風係統單側引風引變頻運行的情況，變頻啟動時，引風機負荷為30%，同時，引風機擋板開度參與調節，當引風機擋板開度在90%以上時
，HCU-YF協調調節引風機轉速控製引風機負荷確保爐膛負壓穩定，擋板開度調節和變頻轉速調節方式的切換回差為80%～90%，當擋板開度信號低於80%采用擋板開度調節方式。

　　3)兩側引風機工頻運行

　　兩側引風機工頻運行的情況與目前現場運行工況類似，引風係統投自動時
，HCU-YF通過控製擋板開度來控製引風機負荷，同時接受外圍幹預
，現有控製邏輯和閉鎖保護不做更改。

　　4)兩側引風機變頻運行

　　對於兩側引風機變頻運行的情況，在點爐時，變頻風機啟動實際頻率不小於15Hz，引風機負荷為30%，為有效防止爐膛負壓過低，HCU-YF控製引風機擋板開度參與調節。鍋爐負荷變化後，當擋板開度在90%以上時
，HCU-YF協調調節引風機轉速控製引風機負荷確保爐膛負壓穩定，擋板開度調節和變頻轉速調節方式的切換回差為80%～90%
，即當擋板開度信號低於80%時
，采用擋板開度調節方式。

　　5）兩側引風機一工一變運行

　　liangceyinfengjiyicegongpinyunxingyicebianpinyunxingdeqingkuang，zaizhezhongyunxingfangshixia，dangbantiaojiehezhuansutiaojieyaopeihetiaojie，kongzhimubiaoshifengyahefengliang，yinfengxietiaokongzhidanyuankaiduhanshuqigenjuguolufuhe
、兩liang側ce引yin風feng機ji的de處chu理li等deng指zhi標biao計ji算suan擋dang板ban開kai度du
，保bao證zheng變bian頻pin引yin風feng和he工gong頻pin引yin風feng的de煙yan氣qi出chu口kou風feng壓ya和he風feng量liang基ji本ben平ping衡heng和he兩liang側ce引yin風feng機ji管guan路lu的de一yi致zhi性xing，保bao證zheng係xi統tong良liang好hao的de響xiang應ying能neng力li。此ci時shi
，擋dang板ban開kai度du調tiao節jie為wei粗cu調tiao節jie方fang式shi
，變bian頻pin轉zhuan速su調tiao節jie作zuo為wei細xi調tiao節jie方fang式shi，通tong過guo協xie調tiao控kong製zhi單dan元yuan保bao證zheng爐lu膛tang負fu壓ya在zai目mu標biao控kong製zhi範fan圍wei內nei。在zai單dan台tai設she備bei出chu現xian事shi故gu的de情qing況kuang下xiaHCU-YF及時動作
，給定提高引風機轉速的信號，同時，擋板控製手動操作可參與調節，防止故障過程中爐膛壓力波動過大。

　　五、總結

　　經改造後的引風機轉速調節與改造前的控製閥門開度調節相比
，除了上述直接經濟效益外，還有許多間接經濟效益：

　　（1）采用變頻調速，消除了大電動機啟動時對電網電壓的波動影響。

　　（2）采用變頻調速，消除了大電動機大電流啟動時的衝擊力矩對電機損壞。

　　（3）采用變頻調速，延長了電機、管道和閥門的使用壽命

，減輕了維修人員的工作量
，降低了維修費用。

　　（4）提高了係統自動裝置的穩定性
，為係統的經濟優化運行提供了可靠保證；係統的運行參數得到改善，提高係統效率。

　　參考文獻：

　　[1] 《CHH100係列高壓變頻器產品說明書》深圳市英威騰電氣股份有限公司

　　[2]  徐甫榮  《高壓變頻調速技術工程實踐》中國電力出版社  2012-01出版