一次風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速時實(shí)現(xiàn)RB功能的方案

上應(yīng)用變頻調(diào)速器。風(fēng)機(jī)變速調(diào)節(jié)后，風(fēng)機(jī)耗功降低、運(yùn)行效率提高、廠用電率降低，節(jié)能效果顯著，但有些改造項(xiàng)目出現(xiàn)新的問題：如在機(jī)組大負(fù)荷時發(fā)生“搶風(fēng)”現(xiàn)象；一次風(fēng)機(jī)電機(jī)前側(cè)軸承過熱、損壞；一次風(fēng)機(jī)RB時造成變頻器過負(fù)荷保護(hù)動作繼而導(dǎo)致機(jī)組MFT 動作，嚴(yán)重影響了風(fēng)機(jī)及鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 針對一次風(fēng)機(jī)RB的思考：相同的一次風(fēng)機(jī)，為什么采用入口擋板調(diào)節(jié)時一次風(fēng)機(jī)RB成功實(shí)現(xiàn)了，而變頻調(diào)速改造后一次風(fēng)機(jī)RB卻失敗了？如何抑制RB后一次風(fēng)壓大幅下跌？如何控制RB后汽溫急劇下降？機(jī)組RB時采用定壓方式好還是滑壓方式好？一、機(jī)組快速甩負(fù)荷的含義機(jī)組快速甩負(fù)荷（RB或RunBack）的含義：機(jī)組的主要輔機(jī)，如一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器及鍋爐汽動給水泵、爐水循環(huán)泵等，有一臺發(fā)生故障時，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（CCS）快速發(fā)出，按一定幅度減少機(jī)組實(shí)際負(fù)荷的指令。通過鍋爐、汽機(jī)主控制器分別對燃燒、給水、汽溫以及汽機(jī)DEH等控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，使機(jī)組的負(fù)荷及相關(guān)參數(shù)最終達(dá)到單臺輔機(jī)的能力工況，以保證安全運(yùn)行。RB屬機(jī)組的安全功能之一，為實(shí)現(xiàn)RB功能，要求CCS和BMS 兩大控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)動作。除一次風(fēng)機(jī)的RB指令由BMS本身發(fā)出之外，其余的RB指令均由CCS發(fā)出，RB的邏輯示意圖見圖1。RB模塊根據(jù)其內(nèi)部設(shè)定的降負(fù)荷速率及目標(biāo)負(fù)荷指令動作，鍋爐負(fù)荷按預(yù)定的速率降低，燃料量的減少除由燃料調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)外，還由BMS系統(tǒng)按一定邏輯停相應(yīng)的給煤（粉）機(jī)，或投相應(yīng)的油槍共同配合完成。RB過程中，機(jī)前壓力由汽機(jī)自動控制。當(dāng)BM S 接受RB指令后，首先發(fā)出報警信號并送出數(shù)據(jù)記錄（DL）信號到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）。與此同時，停掉最上面一層運(yùn)行的磨煤機(jī)。接著，由CCS降低各運(yùn)行層給煤機(jī)轉(zhuǎn)速，在F層煤粉停掉10s后，如RB命令繼續(xù)存在，則BMS停止E層磨煤機(jī)，而CCS繼續(xù)降低給煤機(jī)轉(zhuǎn)速。10s過后，如RB指令仍然存在，則BMS將D層磨煤機(jī)停掉，最后保留A、B、C三層磨煤機(jī)運(yùn)行。單臺送、引風(fēng)機(jī)事故跳閘后，同側(cè)的引、送風(fēng)機(jī)通過聯(lián)鎖而自動跳閘停運(yùn)。若D、E、F三層磨煤機(jī)停掉后RB指令依然存在，則表明另一臺功能相同的輔機(jī)亦出故障，其結(jié)果導(dǎo)至MFT動作。二、一次風(fēng)機(jī)變速調(diào)速時實(shí)現(xiàn)RB功能能否實(shí)現(xiàn)一次風(fēng)機(jī)RB功能，需考慮以下兩點(diǎn)因素。1．一次風(fēng)機(jī)及其系統(tǒng)設(shè)備特性（1）單臺一次風(fēng)機(jī)的參數(shù)和裕度大型機(jī)組，單臺一次風(fēng)機(jī)一般按50機(jī)組負(fù)荷設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)容量越大，對實(shí)現(xiàn)一次風(fēng)機(jī)RB功能越有利，但對節(jié)能不利。風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)裕度過大，會造成一次風(fēng)機(jī)單耗過大，特別是采取擋板調(diào)節(jié)時，大量能量白白浪費(fèi)在風(fēng)機(jī)節(jié)流損失上；即使采取變頻調(diào)速，選用過大的壓頭和流量裕度，也會造成低負(fù)荷時，風(fēng)機(jī)運(yùn)行在風(fēng)機(jī)性能曲線最高點(diǎn)的左側(cè)，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)并聯(lián)困難，兩臺風(fēng)機(jī)發(fā)生“搶風(fēng)”現(xiàn)象。單臺一次風(fēng)機(jī)帶負(fù)荷能力還應(yīng)從減少空氣預(yù)熱器漏風(fēng)；改進(jìn)一次風(fēng)系統(tǒng)管道和風(fēng)門；完善熱控聯(lián)鎖保護(hù)邏輯幾方面入手，采取對策。（2）系統(tǒng)漏風(fēng)采用正壓直吹式制粉系統(tǒng)的電廠，普遍反映一次風(fēng)機(jī)RB成功得不多，單臺一次風(fēng)機(jī)帶負(fù)荷能力不足，常導(dǎo)致全部磨煤機(jī)跳閘或MFT動作。究其原因，往往不是選型小，而是系統(tǒng)漏風(fēng)嚴(yán)重，這是問題的根本原因所在。一次風(fēng)機(jī)RB過程中，單臺一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行時，負(fù)荷逐漸降低，空氣預(yù)熱器（下稱空預(yù)器）漏風(fēng)會不斷增大；運(yùn)行磨煤機(jī)臺數(shù)系統(tǒng)切換過程中，一次風(fēng)系統(tǒng)管網(wǎng)阻力發(fā)生變化，一次風(fēng)走捷徑，通過兩臺空預(yù)器及一次風(fēng)聯(lián)絡(luò)門旁路大量的風(fēng)量，跳閘風(fēng)機(jī)入口反竄出大量漏風(fēng)。①一次風(fēng)管道漏風(fēng)對一次風(fēng)管道中的人孔、法蘭等處進(jìn)行查漏，消除漏點(diǎn)，減少漏風(fēng)量。必要時對制粉系統(tǒng)進(jìn)行打壓、煙霧彈查漏。②空預(yù)器漏風(fēng)影響空預(yù)器漏風(fēng)的因素有一次風(fēng)壓、煙氣溫度、制造工藝等�？疹A(yù)器漏風(fēng)率與一次風(fēng)漏風(fēng)率屬不同概念，前者是指一、二次風(fēng)總的漏風(fēng)情況，三分倉回轉(zhuǎn)式空預(yù)器，其設(shè)計(jì)漏風(fēng)率一般為6～10。其中一次風(fēng)漏風(fēng)量占總漏風(fēng)量的絕大部分，高達(dá)80 以上。低負(fù)荷時一次風(fēng)漏風(fēng)率占總一次風(fēng)量的30～40 ，或更高�？疹A(yù)器的漏風(fēng)率作為機(jī)組達(dá)標(biāo)投產(chǎn)的一項(xiàng)主要考核指標(biāo)，在投產(chǎn)初期，一般都能達(dá)到。而在機(jī)組長周期運(yùn)行中，則普遍存在漏風(fēng)率超標(biāo)現(xiàn)象�？疹A(yù)器密封間隙增大與空預(yù)器低溫腐蝕以及轉(zhuǎn)子變形、密封片磨損等因素密切相關(guān)。隨著機(jī)組負(fù)荷的不斷降低，一次風(fēng)系統(tǒng)漏風(fēng)率呈增加趨勢；相同負(fù)荷下一次風(fēng)漏風(fēng)率與運(yùn)行方式有關(guān)，如運(yùn)行一次風(fēng)風(fēng)壓、磨煤機(jī)運(yùn)行臺數(shù)等因素�？疹A(yù)器堵灰會增加一次風(fēng)系統(tǒng)管網(wǎng)阻力，限制風(fēng)機(jī)的出力。（3）未投運(yùn)磨煤機(jī)RB邏輯中沒有考慮未投運(yùn)磨煤機(jī)的通風(fēng)情況，僅跳閘上層運(yùn)行磨煤機(jī)，只保留運(yùn)行磨煤機(jī)中下層2～3臺磨煤1）一次風(fēng)機(jī)出、入口門風(fēng)機(jī)出、入口門嚴(yán)密性差；一臺風(fēng)機(jī)運(yùn)行，另一臺停運(yùn)搶修或啟動時風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)，造成風(fēng)機(jī)啟動困難。在一次風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速時，此現(xiàn)象更突出。為消除此不利因素，建議一次風(fēng)機(jī)出口加裝氣動嚴(yán)密速斷門或止回門。風(fēng)機(jī)出、入口門關(guān)閉時間長：如某600MW機(jī)組一次風(fēng)機(jī)出口、入口擋板關(guān)閉時間長，分別為65s、95s，事故跳閘的一次風(fēng)機(jī)停運(yùn)中，從風(fēng)機(jī)入口反竄大量漏風(fēng)。將一次風(fēng)機(jī)出口擋板改為氣動速關(guān)門，而且必須關(guān)閉嚴(yán)密。這是保證一次風(fēng)壓迅速恢復(fù)正常，一次風(fēng)機(jī)變頻器不跳閘的最有效手段。風(fēng)機(jī)出口截止門邏輯中，應(yīng)設(shè)計(jì)為“風(fēng)機(jī)跳閘應(yīng)無延時聯(lián)鎖關(guān)，風(fēng)機(jī)啟動時不聯(lián)鎖開”。有利于風(fēng)機(jī)跳閘和并列時防止反竄漏風(fēng)現(xiàn)象發(fā)生。防止反竄漏風(fēng)的另一項(xiàng)措施是跳閘風(fēng)機(jī)出口的調(diào)溫風(fēng)門在RB觸發(fā)后聯(lián)鎖關(guān)閉，減少一次風(fēng)回流。2）空預(yù)器的一次風(fēng)機(jī)側(cè)進(jìn)、出口擋板有經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)行人員，在發(fā)生一次風(fēng)機(jī)RB情況下，如若一次風(fēng)壓降得太低，適時將跳閘側(cè)的煙道上空預(yù)器的一次風(fēng)機(jī)側(cè)進(jìn)、出口擋板關(guān)閉，盡快地建立一次風(fēng)壓，維持爐內(nèi)正常燃燒，可以有效地防止鍋爐滅火。因此“空預(yù)器運(yùn)行時一次風(fēng)機(jī)側(cè)進(jìn)出口擋板禁關(guān)”這一條是不可取的，應(yīng)設(shè)計(jì)為“關(guān)允許可操作”，以為運(yùn)行調(diào)節(jié)提供方便和手段。3）冷一次風(fēng)管道及其聯(lián)絡(luò)門此聯(lián)絡(luò)風(fēng)門建議在兩臺風(fēng)機(jī)運(yùn)行時，處于嚴(yán)密全關(guān)位；RB邏輯中，應(yīng)設(shè)計(jì)有聯(lián)鎖關(guān)風(fēng)門的邏輯。一次風(fēng)機(jī)RB成功后，再根據(jù)需要考慮是否打開�，F(xiàn)在已有許多新建機(jī)組業(yè)已取消一次風(fēng)機(jī)出口聯(lián)絡(luò)風(fēng)道及聯(lián)絡(luò)風(fēng)門。對于托可托電廠一期600MW機(jī)組一次風(fēng)機(jī)出口設(shè)計(jì)有聯(lián)絡(luò)風(fēng)道但沒有設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)風(fēng)門，在其對一次風(fēng)機(jī)變頻改造后存在隱患，建議增加一次風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)門，機(jī)組啟動時在全關(guān)位，機(jī)組一次風(fēng)機(jī)RB后待一次風(fēng)壓穩(wěn)定后，根據(jù)停運(yùn)一次風(fēng)機(jī)側(cè)空預(yù)器排煙溫度情況打開此門對空預(yù)器進(jìn)行冷卻。1）一次風(fēng)機(jī)出、入口門風(fēng)機(jī)出、入口門嚴(yán)密性差；一臺風(fēng)機(jī)運(yùn)行，另一臺停運(yùn)搶修或啟動時風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)，造成風(fēng)機(jī)啟動困難。在一次風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速時，此現(xiàn)象更突出。為消除此不利因素，建議一次風(fēng)機(jī)出口加裝氣動嚴(yán)密速斷門或止回門。風(fēng)機(jī)出、入口門關(guān)閉時間長：如某600MW機(jī)組一次風(fēng)機(jī)出口、入口擋板關(guān)閉時間長，分別為65s、95s，事故跳閘的一次風(fēng)機(jī)停運(yùn)中，從風(fēng)機(jī)入口反竄大量漏風(fēng)。將一次風(fēng)機(jī)出口擋板改為氣動速關(guān)門，而且必須關(guān)閉嚴(yán)密。這是保證一次風(fēng)壓