軍糧城電廠鍋爐吸風機變頻調速改造后的安全運行措施

　　上世紀90年代末期始，高壓變頻器可靠性已經達到了較高水平，價格也逐步下降，其中用于電廠鍋爐吸風機、送風機的變頻器占了較大的比重。但是，高壓變頻器的應用對電力生產安全也帶來了一此問題。根據調查，由于變頻器故障或相關其它原因誘使變頻器跳閘導致鍋爐滅火或機組出力受限的情況時有發生。
　　
　　一、改造方案
　　
　　軍糖城發電廠8號爐吸風機變頻調速改造中，通過控制系統改造，采取了完善的保護措施，保證變頻器故障時機組能正常運行。
　　
　　軍糧城發電廠8號爐2臺吸風機原為高、低速兩擋運行方式，在進行變頻控制改造中，乙吸風機仍保留高低速兩擋運行方式，甲吸風機改為高壓變頻器變速運行方式。甲吸風機改造接線中（圖1），將原高速開關改做變頻器入口開關（2DL），原低速開關改做旁路開關（lDL），新增變頻器出口開關（3DL）。
　　
　　二、聯鎖保護措施
　　
　　（1）乙吸風機原聯鎖邏輯不變。
　　
　　（2）變頻器故障時，同時跳變頻器入口開關和出口開關并報警。當變頻器跳閘（變頻器故障或變頻器入口開關、出口開關任一跳閘）但電動機正常時，甲吸風機擋板自動關至一定位置，經一定延時后（4s），自動合上旁路開關，吸風機轉工頻運行，爐膛負壓由手動操作吸風機擋板進行調節。
　　
　　（3）當甲吸風機跳閘（變頻器和旁路開關均跳閘）而電動機也出現故障時，旁路開關不自動閉合，甲吸風機擋板自動全關。
　　
　　（4）鍋爐吸風機聯鎖邏輯:當甲吸風機跳閘時，乙吸風機自動切為高速運行;當乙吸風機跳閘時，甲吸風機自動升速至轉速;關閉跳閘的吸風機擋板。
　　
　　三、熱工改造
　　
　　（1）鍋爐正常運行時，乙吸風機為定速運行，甲吸風機變速運行，調節風量。（2）爐膛負壓自動調節系統改為以變頻器調速作為調節爐膛負壓的手段;（3）保留甲、乙吸風機擋板遠方操作功能，正常時為全開狀態;在變頻器故障時，手動調節風量。
　　
　　四、吸風機擋板開度和動作時間
　　
　　當變頻器故障時，以吸風機擋板的開度與變頻器故障前的轉速確定吸風機擋板的開度。根據試驗，當乙吸風機處于低速運行、擋板全開時，甲吸風機擋板的開度可用以下方法計算:
　　
　　當n≥100r/min時，k=（a1-a2×n+a3×n2）×
　　
　　當n＜300r/min時，k=O
　　
　　其中k為甲吸風機擋板的開度,n為變頻器故障前的轉速a1、a2、a3為擬合系數。
　　
　　吸風機擋板執行機構動作時間的確定:從變頻器故障到旁路開關合閘約4s，電機進大全速運轉需（3~4）s，為了抵消由于電機速度增加而帶來的風量增加，擋板應在幾乎相同的時間內關到預定位置。考慮到鍋爐燃燒通道的容積，擋板全關動作時間應控制在（10~15）s。為了實現風機擋板故障時快速動作和運行調整的操作穩定，對風機擋板執行機構動作的要求是故障狀態時動作速度快，正常操作時動作速度慢，以方便調整。　　
　　五、運行效果
　　
　　2004年3月4日，變頻器突然發生故障，故障后運行記錄曲線見圖2。從圖2可知吸風機擋板指令迅速關小，爐膛壓力迅速呈負，但隨著吸風機入口擋板的關小又回到正常水平，爐膛壓力zui低值約為-4OPa。