关于引风机变频器跳闸后的动作逻辑及事故处理优化方案

关于引风机变频器跳闸后的动作逻辑及事故处理优化方案
摘要:
变频式引风机一般具有变频运行工频运行两种运行方式,正常情况下为变频运行方式,即保持两台并列引风机静叶(动叶)固定在某一开度,一般情况下为全开,由引风机转速的变化对炉膛压力进行控制。当任一台引风机变频器故障跳闸后,此引风机自切为工频运行方式,同时引风机的静叶(动叶)自动关闭至当前负荷所设置的对应开度。变频器消除缺陷以后,需重新将此引风机解列,重新以变频运行的方式启动、并入系统。在整个过程中,无论是变频器跳闸,还是重新将引风机以变频运行的方式并入系统,若热工动作逻辑设置不合理、运行人员操作不当,都会引起炉膛压力的大幅度晃动,同时会遇到50%额定负荷待并列引风机静叶(动叶)开启阻力大的问题。本文通过实际案列,对以上问题的现象、原因进行分析,并提出有效解决方案。
关键词:引风机 变频器 炉膛压力 静叶(动叶)调节
变频运行 工频运行
正文:
1.1 锅炉、引风机的基本形式
本文列举的案列中锅炉型号为630MW超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉,采用单炉膛四角切圆燃烧方式、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架悬吊结构、露天布置、Π型燃煤锅炉,制粉系统采用中速磨正压冷一次风机直吹式系统。
经过引风机、脱硫增压风机合二为一改造之后,目前配备两台功率为6100 KW,额定转速为998 r/min的静叶可调轴流式变频引风机。其变频器、电机一次接线图如下:
正常运行方式为变频运行,工频备用,即6KV开关、变频器进口开关QF1、变频器出口开关QF2是合闸状态,变频器已启动,变频器旁路开关QF3是分闸备用状态。
1.
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单台引风机变频器跳闸后的事故经过
事故发生前机组负荷570 MW,锅炉总风量2500 t/h,炉膛压力 -100 Pa左右,09:52:34 B引风机变频器重故障跳闸,同时跳开变频器进口开关QF1,5秒后跳开变频器出口开关QF2,09:52:48引风机静叶开度从100%自关至66%后,同时变频器旁路开关QF3自合,引风机工频启动,09:53:00引风机启动电流返回至正常。整个过程中炉膛压力从 -77 Pa上涨至 +1283 Pa,后又逐渐恢复至正常值。
B引风机变频器跳闸,工频自启正常后,将A引风机变频器转速逐渐加至工频转速,同时根据炉膛压力关小A引风机静叶,待两台引风机都在工频转速运行,静叶开度基本一致时,将A、B引风机静叶投入自动。
于当天下午,B引风机变频器消缺完毕,准备将其重新以变频运行方式并入系统。将机组负荷降低至300MW,保持两台引风机进口联络门在开启状态,停运B引风机,再按照合6KV开关 → QF1 → QF2 → 启动变频器的顺序开启B引风机。
1.3 事故过程中存在的问题及解决方案
1.3.1 单台引风机变频器跳闸自切至工频运行时炉膛负压波动过大
在单台引风机变频器故障跳闸,自动切换至工频运行的过程中,炉膛压力从-77 Pa上涨至 +1283 Pa。查阅事故发生期间的相关参数趋势,发现从该引风机变频器跳闸至工频启动共用时14秒,从工频启动至启动电流返回共用时7秒,即整个变频运行切至工频运行共用时21秒。
引风机变频器跳闸6秒后,炉膛压力开始上涨,直至引风机工频启动且启动电流返回时,炉膛压力才开始逐渐下降。说明该引风机变频器跳闸,风机开始惰走,6秒后风机转速下降至已开始不出力;引风机启动后实际并未出力,直至7秒后启动电流返回,转速达到一定数值,炉膛压力开始下降时,该引风机才开始出力。相关参数趋势图如下:
从以上分析可以得出事故发生瞬间引起炉膛压力上升过大的原因是:引风机变频器跳闸至工频自启时间过长,解决此问题,即可解决事故过程中炉膛压力上升过高的异常。
延时5 秒
阅热控动作逻辑,具体如下:
频器重故障跳闸信号发出 变频器进口开关QF1分闸
频器出口开关QF2分闸 静叶根据负荷关闭至对应的设定值 变频器旁路开关QF3合闸
因开关的分合闸时间基本可以忽略不计,因此变频器跳闸至工频自启之间的时间由两部分,即为QF1分闸至QF2合闸延时的5秒与静叶关闭至设定值所需的时间之和。
由于变频器跳闸分开QF1以后,为保护电动机需要吸收电动机反电势,因此延时5秒分开QF2的时间是无法去除的,为此提出以下优化方案:
方案一:
延时5 秒
频器重故障跳闸信号发出 变频器进口开关QF1分闸
同时满足
变频器
变频器出口开关QF2分闸
静叶根据负荷关闭至对应的设定值
旁路开关QF3合闸
此方案将QF1分闸至QF2分闸延时的5秒与静叶关闭至设定值所需时间相重叠,而此次机组负荷570MW时引风机变频器跳闸,静叶关闭至设定值用时为14-5=9秒,因此热控动作逻辑优化后节约时长为5秒。
使用此方案时,若事故发生在较低负荷,静叶开度动作的行程较大,所需时间较长时,仍然会使得引风机变频器跳闸至工频自启时间过长。但负荷越低,另一台引风机的出力裕度就较大,若其调节性能好、调节速度快,也不会使得炉膛压力上涨过多。
方案二:
延时5 秒
频器重故障跳闸信号发出 变频器进口开关QF1分闸
变频器旁路开关QF3合闸
变频器出口开关QF2分闸
静叶根据负荷关闭至对应的设定值
此方法相当于变频器跳闸5秒后其旁路开关QF3合闸,工频自启。在整个过程中静叶同时关闭至设定值。
但如果静叶动作速度过慢,会导致引风机工频自启带出力后静叶开度过大,炉膛压力下降过多,因此该方法需结合静叶的动作速度、引风机工频自启后电流返回时间进行选择。
方案三:
延时5 秒
频器重故障跳闸信号发出 变频器进口开关QF1分闸
同时满足
变频
变频器出口开关QF2分闸

本文发布于:2024-09-22 09:30:08,感谢您对本站的认可!

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标签:变频器   运行   工频   炉膛   跳闸   开关   压力   启动
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