变频协调控制技术在一次风高压变频系统中的应用

    如果风机参数选择适当，运行时操作正确，两台风机并联运行时的风道性能曲线Ⅳ与风机并联合性能曲线Ⅲ交于1，则每台风机将在点1′工作，风机在此工况下工作是稳定的，不会出现“抢风”现象。如果风机工作不当，风道性能曲线Ⅴ与风机合成性能曲线Ⅲ交于点2与点3，落在∞字形区域内工作，则风机工作点可能是点2或点3。若风机在点2上运行，则两台风机尚能在点2′上稳定运行。如果两台风机的风道阻力稍有差别，或者风道系统中风量稍有变动，其结果是风机处于点3并联工作，此时两台风机工作点分别是3′和3〞点运行。其中点3′工作风机风量大且在稳定区工作，而另一台在点3〞工作的风机的风量小，且工作点落在不稳定工况区内。这样两台性能相同的风机输送的流量就不相同，出现了“抢风”。但是两台风机分别在3′和3〞点工作的状况不是稳定不变的，这两台风机的工作点会发生互换。风机在此工况下工作，严重时甚至会出现一台风机的风量大，另一台风机则产生倒流。因此，在两台风机并联运行时，为避免抢风现象发生，就应当采取措施避免风机的工作点落在∞字形区域内。

    锅炉一次风机变频改造后，风机在低负荷运行时的工作点离不稳定区（左边界）较近，导致机组在低负荷区间运行时，两台一次风机“抢风”即风机的并列困难；通过两台一次风机的快速协调平衡系统，对运行参数调整，降低系统一次风压、改变系统通风量，“抢风”问题得到解决。

    2.防喘振控制思想    

                                                                                                   图5：不同转速下的特性曲线图

    图5给出了风机在不同转速下的特性曲线，可以看出转速不同，相应的驼峰点和驼峰流量也不同。转速越低，驼峰点越向左移，驼峰流量越小，把不同转速下的驼峰点连接起来，就构成了一条曲线，曲线右侧为稳定工作区，曲线左侧为不稳定区。我们称驼峰流量为极限流量相应的驼峰点连接曲线称之为喘振抢风极限线。

    显然，只要在任何转速下，都能控制鼓风机的流量，使其大于极限流量，则风机便不会发生抢风问题，这就是防喘防抢控制的基本思想。

    考虑到吸入气体的状态如压力、温度、密度及系统风量、风压变化等都会引起风机特性曲线的变化，因此应考虑一定的安全容量，确保实际工作点不会太靠近不稳区极限，以避免发生抢风喘振事故。在一次风系统中采用“调速－比例调门法”比较适合电厂安全和节能需要。

    变频协调控制单元将变频节能与防喘振协调控制，根据一次风系统的要求，风机流量波动时维持出口压力在某一定值范围内，因此取出口压力Ｐ1，送入变频节能与防喘振控制器中，由压力变送器，协调控制器，高压变频器，电动机和风机构成一个闭环控制系统，通过不断地参与鼓风机转速自动调整，来达到稳定出口压力的目的。    

                                                                                                         图6：典型的安全操作曲线图

    图6给出