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1、項(xiàng)目概況
大唐華銀金竹山火力發(fā)電分公司位于冷水江市，隸屬于華銀電力股份公司，現(xiàn)有#1機(jī)組、#2機(jī)組、#3機(jī)組投入運(yùn)行，總裝機(jī)容量1800MW，并留有四號(hào)機(jī)擴(kuò)建場地。該公司#1、#2爐采用了兩臺(tái)東方鍋爐股份公司生產(chǎn)的DG2030/17.6-Ⅱ3型鍋爐，其主要技術(shù)特征為亞臨界參數(shù)、自然循環(huán)、雙拱爐膛、中間一次再熱、尾部雙煙道、平衡通風(fēng)、露天布置、全鋼結(jié)構(gòu)、全懸吊結(jié)構(gòu)、固態(tài)排渣、“W”火焰鍋爐，能燃燒劣質(zhì)無煙煤。鍋爐分別對(duì)稱配置2臺(tái)動(dòng)葉可調(diào)送風(fēng)機(jī)、2臺(tái)動(dòng)葉可調(diào)一次風(fēng)機(jī)和2臺(tái)靜葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機(jī)。
其發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，鍋爐的爐膛壓力依靠風(fēng)煙系統(tǒng)中的引、送風(fēng)機(jī)來調(diào)整，工頻情況下的調(diào)整方法是：風(fēng)機(jī)正常啟動(dòng)后，根據(jù)鍋爐的負(fù)荷情況，調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)的前導(dǎo)靜葉開度以達(dá)到爐膛基本保持負(fù)壓，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷達(dá)到400MW以上時(shí)，調(diào)節(jié)好引A、B引風(fēng)機(jī)的的電流，使其偏差在10A以內(nèi)，然后就把引風(fēng)機(jī)的前導(dǎo)靜葉設(shè)為自動(dòng)，根據(jù)爐膛設(shè)定的目標(biāo)壓力，經(jīng)過PID計(jì)算后DCS自動(dòng)給定調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)的前導(dǎo)靜葉開度。
2、600MW機(jī)組引風(fēng)機(jī)的變頻改造情況
目前大唐華銀金竹山火力發(fā)電分公司的3臺(tái)600MW爐的引風(fēng)機(jī)都采用直接串工頻啟動(dòng)，沒有任何的軟啟裝置。由于國家節(jié)能降耗和引風(fēng)機(jī)實(shí)際調(diào)節(jié)要求，經(jīng)過大唐華銀電力股份有限公司的領(lǐng)導(dǎo)專家對(duì)國內(nèi)高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的技術(shù)考察，最終采用了廣州智光電氣股份有限公司的Zinvert-A8H4150/06Y高壓變頻調(diào)速裝置，對(duì)其#1爐的兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造。
2.1 #1爐引風(fēng)機(jī)電機(jī)和風(fēng)機(jī)參數(shù)
表1 電機(jī)和風(fēng)機(jī)參數(shù)配置表
2.2 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的參數(shù)配置
表2 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)配置表
2.3 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)改造方案
#1爐的兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)配置兩臺(tái)一拖一的高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)，分別控制控制A、B引風(fēng)機(jī)。通過高壓變頻調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，使其滿足生產(chǎn)需要。高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)改造后一次圖如下：
圖1 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)一次主接線圖
[$page] 變頻狀態(tài)，刀閘K1閉合，刀閘K2打到變頻位置，工頻狀態(tài)，刀閘K1分開，刀閘K2打到工頻位置。其中刀閘K1、刀閘K2是變頻器內(nèi)部手動(dòng)隔離刀閘， J是變頻器內(nèi)部的真空接觸器。刀閘K1、K2只有在無高壓、變頻器停止?fàn)顟B(tài)和接觸器J斷開情況下才能手動(dòng)操作。真空接觸器J在變頻器送高壓后1秒，自動(dòng)閉合，在變頻器停止，并且分?jǐn)喔邏汉蟮?秒，接觸器J自動(dòng)分開。
圖2 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)現(xiàn)場運(yùn)行圖 圖3 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)控制的風(fēng)機(jī)圖
2.4 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)DCS邏輯和控制方式
2.4.1 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)DCS邏輯
1) 引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)：變頻狀態(tài)，采用高壓變頻的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)、刀閘K1、刀閘K2的變頻狀態(tài)節(jié)點(diǎn)信號(hào)相與后的信號(hào)作為引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行信號(hào)；工頻狀態(tài)，采用6KV高壓開關(guān)柜的合閘輔助接點(diǎn)和高壓變頻刀閘K2的工頻狀態(tài)節(jié)點(diǎn)信號(hào)相與后的信號(hào)作為引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行信號(hào)。在變頻狀態(tài)，同時(shí)如果高壓變頻的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)丟失，延時(shí)4S后沒有恢復(fù)，則引風(fēng)機(jī)運(yùn)行信號(hào)丟失。引風(fēng)機(jī)運(yùn)行信號(hào)丟失后，系統(tǒng)則RB保護(hù)。
2) 引風(fēng)機(jī)的跳閘狀態(tài)信號(hào)：高壓變頻的跳閘信號(hào)是由一個(gè)繼電器動(dòng)作，控制兩個(gè)相同節(jié)點(diǎn)發(fā)出跳閘信號(hào)，其中一個(gè)跳閘信號(hào)直接接到6KV高壓開關(guān)柜的跳閘回路中起保護(hù)跳閘作用。另一個(gè)跳閘信號(hào)則接到后臺(tái)DCS做邏輯和狀態(tài)顯示。
高壓變頻發(fā)給DCS的跳閘脈沖信號(hào)、刀閘K2變頻狀態(tài)節(jié)點(diǎn)信號(hào)相與后的信號(hào)去觸發(fā)邏輯觸發(fā)器發(fā)出高電平信號(hào)，作為備用的6KV高壓開關(guān)跳閘信號(hào)。當(dāng)高壓變頻重新啟動(dòng)后，采用高壓變頻運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)、6KV高壓開關(guān)柜的合閘輔助接點(diǎn)信號(hào)、刀閘K2的變頻狀態(tài)節(jié)點(diǎn)信號(hào)相與后，去復(fù)位觸發(fā)器的電平信號(hào)。
2.4.2 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的DCS端控制方式
高壓變頻的遠(yuǎn)程啟動(dòng)、停止、緊急停、復(fù)位操作，各狀態(tài)量和頻率的給定、反饋等都送到了DCS端并做到了操作畫面上，可以在DCS畫面上通過手動(dòng)操作啟停高壓變頻，頻率可以手動(dòng)輸入或者自動(dòng)PID調(diào)節(jié)兩種方式給定。自動(dòng)PID給定頻率的方式為：首先啟動(dòng)高壓變頻，引風(fēng)機(jī)的靜葉手動(dòng)調(diào)節(jié)到30%左右，兩臺(tái)變頻同時(shí)手動(dòng)給定頻率是高壓變頻運(yùn)行到30HZ，然后微調(diào)頻率，使A、B引風(fēng)機(jī)的電流平衡（電流相差在10A以內(nèi)，如果電流偏差太大，會(huì)造成引風(fēng)機(jī)搶風(fēng)，失速）后，兩臺(tái)高壓變頻投自動(dòng)（系統(tǒng)PID調(diào)節(jié)），隨著鍋爐負(fù)荷的增加，開始調(diào)節(jié)A、B引風(fēng)機(jī)前導(dǎo)靜葉開度，直到靜葉開度調(diào)節(jié)到90%以上。投入自動(dòng)后，可以設(shè)置高壓變頻的目標(biāo)壓力和頻率偏差以達(dá)到PID的準(zhǔn)確控制。
3、改造效果分析
由于#1爐在設(shè)計(jì)時(shí)，其引風(fēng)機(jī)電機(jī)和風(fēng)機(jī)的選型偏大，所以在選配高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)時(shí)，是按照#1爐引風(fēng)機(jī)的長期運(yùn)行工況電流選配。同時(shí)由于鍋爐對(duì)煤質(zhì)要求不高，只要煤的標(biāo)準(zhǔn)熱量達(dá)到3000～5500大卡都可以燃燒，就造成
