自动旁路型智能高压变频调速系统在CFB锅炉风机高压变频改造应用

改造需要进行拓展或缩减）;

　　（3）变频器启动、停止、急停、报警解除为用户控制变频器do节点;

　　（4）电气联锁信号：高压合闸允许、跳闸信号、合闸信号、用户开关位置接至原用户断路器控制回路;

　　（5）工艺联锁信号：关用户风门信号（di）、风门位置信号（do）。

　　工艺联锁信号说明：在高压变频自动由变频转工频运行时，风机会有转速的突变，风量突然增大可能导致炉膛熄火或者难以满足炉膛负压。所以在考虑高压变频器自动变频转工频运行时，高压变频器首先会给用户发出一个关用户风门信号，然后要求用户回馈风门关闭信号给高压变频器。高压变频器接到此信号后会自动合闸断路器，风机工频启动。

　　风门关闭到位信号是用户根据风门的开度自行判断后发出的，其逻辑是当风门关闭到某一设定开度以下时，dcs系统发出“风门关闭到位”信号给高压变频器;当风门处于某一设定开度以上时，“风门关闭到位”信号接点断开。风门开度的确定是由用户根据现场设备情况确定的，应是电机工频启动时风门的允许最大开度，判断风门开度并发出信号是由用户的dcs系统完成的。

　　联锁风机挡板保持炉膛负压稳定在允许范围内是自动旁路的必要条件，否则整套锅炉系统自动投入mft大联锁，压火运行。

4　自动旁路方案实践

　　广州智光电机有限公司的zinvert高压变频调速系统自动旁路功能应用成熟，在本工程投运初期，在负荷85％比较稳定的情况下未并网运行前期对自动旁路、工/变频互切功能做了全面的考核，高压带负荷变频运行状态下模拟一重故障跳闸信号实现变频转工频，自动投切过程仅用时10s左右（包括风门关闭到位时间），投切过程中炉膛负压波动不大，负荷保持稳定，得到了用户的充分肯定。在变频系统就绪的情况下，“stt”技术可靠地保证平稳地实现了工频到变频的切换，切换过程很平稳，电机按照变频设定转速自行调整，无任何冲击，负荷波动不大。所有操作（除变频故障模拟）均在上位机完成，操作简单，旁路过程全部自动完成，实现了真正的节能自动化改造。

　　自动旁路过程说明：

　　（1）变频转工频：

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　　（2）工频转变频：

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　　（3）需要注意的问题：根据现场工况的不同要求，风门从全开到设定范围的关闭时间是通过现场试验来确定的，没有固定数值可参考，确定后plc在程序中可以相应修改其延时周期;许多工艺mft都是做在电机进线开关，变频改造后工/变频互切过程都有跳进线开关的过程，此瞬间暂时解除此联锁，设置延时来满足转换过程中瞬时的分合闸要求。如果变频器的进线接触器采用断路器（可分断故障电流）则不必跳进线开关，连锁逻辑就不必做改动了。

5　变频改造收益

　　5.1　节能效果评估

　　变频投入运行后截取满负荷，母线电压10.5kv，蒸发73～80t/h，发电量16mw稳定后截取2007年7月9日0:00至7月11日16:00进行数据记录，与改造前工频锅炉机组运行基本相同情况下的运行数据记录，进行平均值计算、综合节能比较分析如表2所 示：

　　表2　综合节能比较分析

　　5.2　改造后其他附加收益

　　（1）改善了工艺。投入变频器后可以平滑稳定地调整风量，提高了效率。

　　（2）延长电机和风机的使用寿命。一般风机均为离心式风机，启动时间长，启动电流大（约6～8倍额定电流），对电机和风机的机械冲击力很大，严重影响其使用寿命。而采用变频调速后，可以实现软起动和软制动，几乎不产生冲击，可大大延长机械的使用寿命。

　　（3）减少挡板机械和风机风叶的磨损，减少了电机振动和轴承磨损。延长电机风机的大修周期，节省检修费用和时间。

　　（4）现场噪音大大降低，极大地改善了电厂的运行环境，运行人员反映很好。

　　（5）减少了维护费用和检修工作量。原电机在运行过程中，经常造成风机和电机的损坏，维护工作量大，检修费用高。自改变频调节后保证了风机在正常范围内运行。

　　（6）便于实现电厂机组控制系统自动化。电厂风机的风量自动调节的难点是在过去用阀门挡板调节时，存在执行机构的开度与流量的关系曲线的非线性问题。往往由于执行机构的磨损量过大，挡板特性发生变化，并有调节开度与风量非线性、有突变拐点的问题，可能致使调节过程失误，自动控制系统无法正常工作。而变频调速具有线性、接近无级（0.01hz）调节特性，为实现电厂的自动化打下了良好的技术设备基础。

6　结束语

高压变频调速装置现已广泛应用于火力发电机组cfb锅炉，煤粉锅炉成套辅机系统，取得了显著的社会效果和经济收益，而广州智光电机zinvert智能高压变频调速系统自动旁路系列在电厂成功实践使得锅炉辅机系统运行方式更趋于合理，成套机组的自动化程度、控制水平得到了进一步提高，极