脫硫增壓風(fēng)機(jī)變頻改造邏輯優(yōu)化

摘 要：輔機(jī)的變頻改造是電廠有效的節(jié)能手段之一，本文根據(jù)增壓風(fēng)機(jī)的電氣特性及運(yùn)行方式的需求，介紹了增壓風(fēng)機(jī)在變頻改造中對DCS系統(tǒng)控制邏輯的優(yōu)化與操作方式的改變，以及在改造后所取得的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：電廠；增壓風(fēng)機(jī)；變頻改造；邏輯優(yōu)化

目前，隨著國家經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，導(dǎo)致能源問題日益突出，節(jié)能減排作為火力發(fā)電廠內(nèi)部挖掘潛力的一個重要環(huán)節(jié)，越來越受到各方面的重視。而在脫硫系統(tǒng)中的增壓風(fēng)機(jī)則是導(dǎo)致火電廠用電率居高不下的一個重要原因之一，在整個火電發(fā)電廠中占廠用電了的10%左右。

我公司每臺機(jī)組的脫硫系統(tǒng)均配備了一臺增壓風(fēng)機(jī)，用于克服脫硫系統(tǒng)中煙氣擋板、吸收塔及系統(tǒng)內(nèi)部各個組件部件所造成的煙氣壓降。在改造前，增壓風(fēng)機(jī)是在工頻運(yùn)行的情況下，采用傳統(tǒng)的擋板調(diào)節(jié)才控制風(fēng)量的多少，即通過風(fēng)機(jī)調(diào)整風(fēng)機(jī)的靜葉開度來進(jìn)行負(fù)荷調(diào)節(jié)，靜葉閥門的頻繁操作，閥門的可靠性也有所下降，同時(shí)電機(jī)采用定速即全速運(yùn)行方式，能耗大及維護(hù)難度加大的，尤其是在機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行的情況下。在工頻運(yùn)行啟動增壓風(fēng)機(jī)時(shí)電流可達(dá)到額定電流的六倍多，其帶來強(qiáng)大的沖擊會降低風(fēng)機(jī)電機(jī)的使用壽命。而對增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻改造則可以有效的解決能耗大及損耗的問題。

1 增壓風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)

1.1 增壓風(fēng)機(jī)DCS控制系統(tǒng)

增壓風(fēng)機(jī)DCS控制系統(tǒng)采用國電智深公司的EDPF-NTII分散控制系統(tǒng)。EDPF-NTII分散控制系統(tǒng)是一個融計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫和自動控制技術(shù)為一體的工業(yè)自動化產(chǎn)品，采用了控制分散、操作和管理集中的基本設(shè)計(jì)思想，能很好的實(shí)現(xiàn)自動控制、信息管理一體化設(shè)計(jì)。

1.2 邏輯修改

增壓風(fēng)機(jī)有工頻和變頻兩種運(yùn)行方式，如下圖：QF為增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行總開關(guān)；DL3為增壓風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行開關(guān)；DL1、DL2為增壓風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行開關(guān)（手動閉合DL2后變頻器充電，充電完成后自動合DL1）。

正常情況下優(yōu)先使用變頻控制，當(dāng)變頻器發(fā)生故障時(shí)，由運(yùn)行人員手動切換增壓風(fēng)機(jī)至工頻運(yùn)行方式，用增壓風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉來控制風(fēng)量大小。不管增壓風(fēng)機(jī)是在工頻運(yùn)行狀態(tài)還是在變頻運(yùn)行狀態(tài)，只要電氣主開關(guān)QF分閘，都將會引起增壓風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行。因此在設(shè)計(jì)增壓風(fēng)機(jī)的聯(lián)鎖保護(hù)邏輯時(shí)，因現(xiàn)場工況的不同而需要觸發(fā)增壓風(fēng)機(jī)跳閘的情況下在DCS系統(tǒng)內(nèi)部只需要采取一個動作，即讓主開關(guān)QF分閘。為了保證系統(tǒng)初始位置的正確性，在DCS系統(tǒng)內(nèi)部檢測到QF分閘的信號后，就會聯(lián)鎖變頻器停運(yùn)以及工頻開關(guān)DL3分閘。而當(dāng)變頻方式或工頻方式發(fā)生電氣故障時(shí)，則需要判斷當(dāng)時(shí)實(shí)際的運(yùn)行工況，才能決定是否觸發(fā)QF分閘。如變頻器發(fā)生重故障或開關(guān)DL1、 DL2其中一個發(fā)生保護(hù)動作時(shí)，必須增壓風(fēng)機(jī)同時(shí)不處于工頻運(yùn)行模式，才能觸發(fā)主開關(guān)QF分閘。而在電氣主開關(guān)QF合閘允許條件同改造之前；“主開關(guān)QF已合閘”做為變頻器啟動允許和工頻開關(guān)QF3合閘允許的前提條件，變頻運(yùn)行方式和工頻運(yùn)行方式相互閉鎖，即只有在開關(guān)QF1、QF2分閘的情況下才允許開關(guān)QF3合閘，或只有開關(guān)QF3分閘的情況下才允許開關(guān)QF1、QF2合閘，同時(shí)如果存在變頻器和開關(guān)QF3本身的電氣故障時(shí)也不允許啟動?！伴_關(guān)QF、QF3合閘”為工頻運(yùn)行狀態(tài)；而“QF、QF1、QF2合閘，同時(shí)變頻器運(yùn)行”則為變頻運(yùn)行狀態(tài)。這兩個狀態(tài)信號其中任一個為“1”時(shí)則表示增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行，全為“0”時(shí)則表示增壓風(fēng)機(jī)停止。

在保留原有導(dǎo)葉調(diào)節(jié)系統(tǒng)的情況下，增加變頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在DCS內(nèi)部增加了一下內(nèi)容：

1）在DCS畫面上增加了增壓風(fēng)機(jī)變頻啟停操作窗口，用于變頻器的遠(yuǎn)方啟動停止；

2）增加了增壓風(fēng)機(jī)變頻器的轉(zhuǎn)速控制邏輯，用于調(diào)節(jié)增壓風(fēng)機(jī)入口負(fù)壓，并可以投入自動運(yùn)行也可手動調(diào)節(jié)控制；

3）增壓風(fēng)機(jī)在變頻方式運(yùn)行時(shí)，增壓風(fēng)機(jī)的導(dǎo)葉處于手動狀態(tài)，在全開位置，且禁止關(guān)閉；

4）在增壓風(fēng)機(jī)工頻方式運(yùn)行時(shí)，增壓風(fēng)機(jī)與其他相關(guān)設(shè)備的聯(lián)鎖、啟停等邏輯仍然使用改造前的邏輯關(guān)系。

5）保留增壓風(fēng)機(jī)原來的啟停功能，改為開關(guān)QF合閘/跳閘指令；

6）增加增壓風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行啟停操作功能，即開關(guān)DL2合閘/跳閘指令；

2 改造后對比

經(jīng)過一段時(shí)間的使用證明，對增壓風(fēng)機(jī)的變頻改造帶來了顯著的節(jié)電效果，在提高了設(shè)備效率的同時(shí)又滿足了生產(chǎn)工藝要求，有效的降低了我公司的廠用電率，并且還大大減少了就地設(shè)備維護(hù)及維修費(fèi)用，延長了風(fēng)機(jī)電機(jī)的使用壽命，很好的保證了發(fā)電機(jī)組安全穩(wěn)定的運(yùn)行，為公司的節(jié)能減排做出了貢獻(xiàn)，創(chuàng)造的直接和間接經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

作者簡介：

徐敏（1981-），男，廣西桂林人，助理工程師，研究方向：測控技術(shù)與儀器。