一种防止风机低负荷失速提高运行稳定的控制装置的制作方法

1.本发明属于电力设备控制技术领域，具体的说是一种防止风机低负荷失速提高运行稳定的控制装置。

背景技术：

2.随着国家政策对环保标准的制定越来越严格，火力发电厂的环保改造任务加重，改造后锅炉尾部烟道的阻力特性偏离很大，很多电厂迫不得已进行风机改造，投入较大并破坏原设计基础，而且无法适应政策和环保标准的变化，燃用煤种的变化较大，导致电厂必须进行可调节性强的保证风机可靠运行的技术改造。
3.随着电厂容量不同，风机设计的容量、裕量和运行特性也不同，有传统的离心型式，有新型的静叶和动叶型式，但当煤种变化、电网调峰要求，机组受限及负荷低谷时，以及脱硝脱硫改造中烟道阻力不稳定等因素，都会导致风机偏离自身的运行工况，进入不稳定运行区域，所以电厂面临着因烟道阻力变化导致的风机不安全运行的困扰因素。
4.常规的改造方案是对整体风机进行改造，或者更换叶轮，或者更换壳体，或者加装变频装置和液力偶合器，但改造成本较高，而且不能从根本上解决烟道阻力变化对风机特性的影响，通过对风机本身流量的变化引导风机进入正常工况，虽然单耗增加，但带来的安全性效益远远大于单耗的增加。

技术实现要素：

5.本发明提供了一种防止风机低负荷失速提高运行稳定的控制装置，在风机入口和出口叶片中心线圆周上分别布置流量导管，平均分布在风机内部烟道上。在引入圆形流量导管迎风侧布置风速动压测速管，在引出圆形流量导管背风侧布置风速静压测量管，管径为导管的一半。在风机外侧安装失速稳定控制柜，将风机入口管和出口管接口柜中，里面布置风压测量传感器和微型工控机，引出流量导管与引入流量导管之间安装逆止门和流量调节阀，由工控机中的偏差计算后输出控制指令。借助本发明的控制装置，有效判断风机偏离正常的状态参数，通过风机自身的特性曲线，根据再循环风量调整风机到最稳定运行工况，同时保证单耗损失最少。
6.本发明技术方案如下，一种防止风机低负荷失速提高运行稳定的控制装置，包括：风机本体、多个入风侧开孔、多个出风侧开孔、管线和控制柜；所述入风侧开孔均匀布置在风机本体靠近入风口同一圆周上，所述出风侧开孔均匀布置在风机本体靠近出风口同一圆周上，所述入风侧开孔和出风侧开孔通过管线与控制柜连接，控制柜能调节出风速度。
7.进一步的，所述入风侧开孔包括孔心位于同一直线上依次排列的动压孔、入口动压测速管孔、烟气引出管孔和引入烟气孔；所述出风侧开孔包括孔心位于同一直线上依次排列的烟气导出孔、烟气引入管孔、出口静压测速管孔和静压孔。
8.进一步的，所述烟气引出管孔通过烟气引出管连接至控制柜，所述烟气引入管孔通过烟气引入管连接至控制柜，所述入口动压测速管孔通过入口动压测速管连接至控制
柜，所述出口静压测速管孔通过出口静压测速管连接至控制柜。
9.进一步的，所述控制柜里设置有逆止阀门、流量调节阀、风压测量传感器和工控机，烟气引出管和烟气引入管之间安装逆止阀门和流量调节阀，出口静压测速管和入口动压测速管孔连接至风压测量传感器。
10.进一步的，所述入口动压测速管孔孔径为烟气引出管孔孔径的一半；所述出口静压测速管孔孔径为烟气引入管孔孔径的一半。
11.进一步的，所述入风侧开孔和出风侧开孔均有三十二个。
12.一种防止风机低负荷失速提高运行稳定的控制方法，
13.s1风压测量传感器采集动压与静压测点的测量数据；
14.s2根据步骤s1中测量数据，计算出风机的风量和全压数据；
15.s3根据步骤s2中风量和全压数据，结合叶片开度位置，对比风机的性能特性曲线，核算出风机的偏离和失速状态；
16.s4若发生偏离，则计算出偏离正常特性曲线的流量差，通过调节流量调节阀，根据增加再循环流量的方法，恢复风机到正常工况范围；若未发生偏离，则重复步骤s1-s3。
17.本发明的有益效果为：
18.借助本发明的控制装置，有效判断风机偏离正常的状态参数，通过风机自身的特性曲线，根据再循环风量调整风机到最稳定运行工况，同时保证单耗损失最少。
附图说明
19.图1为本发明风机整体结构示意图。
20.图2为本发明入风侧开孔结构示意图。
21.图3为本发明出风侧开孔结构示意图。
22.图4为本发明风机开孔布置截面图。
23.图5为偏离工况纠偏示意图。
24.图例：1-入风侧开孔；2-出风侧开孔；3-入口动压测速管；4-出口静压测速管；5-烟气引出管；6-工控机；7-止逆阀门；8-控制柜；9-流量调节阀；10-烟气引入管；11-风机本体；12-风压测量传感器；101-动压孔；102-入口动压测速管孔；103-烟气引出管孔；104-引入烟气孔；201-烟气导出孔；202-烟气引入管孔；203-出口静压测速管孔；204-静压孔。
具体实施方式
25.一种防止风机失速提高运行稳定的控制装置，防止风机在低负荷进入失速区域，同时控制装置根据风机的特性曲线将风机运行工况点移至安全运行区域，保证风机长期安全可靠运行，此控制装置主要适应于火力发电厂中的引风机和送风机，主要包括如下结构，见图1
26.在风机入口叶片中心线圆周上布置烟气引出管5，引入烟气孔102处于背风侧，风机上同一截面上各平均分布32个入风侧开孔1和出风侧开孔2，将内部的烟气引出到风机壳体之外。
27.在烟气引出管5迎风侧布置入口动压测速管3，与烟气引出管5靠背焊接固定，入口动压测速管3管径为烟气引出管5的一半。
28.在风机出口叶片中心线圆周上布置烟气引入管10，形式结构与烟气引出管完全相同，只是引出烟气孔6位于迎风侧。
29.在烟气引入管10背风侧布置出口静压测速管4，与烟气引入管10靠背焊接固定，出口静压测速管4管径为烟气引入管10的一半。
30.在风机外侧安装失速稳定控制柜8，将入口动压测速管3、出口静压测速管4，烟气引出管5和烟气引入管10引入失速稳定控制柜8。
31.失速稳定控制柜8里面布置风压测量传感器和微型工控机6，烟气引出管5和烟气引入管10之间安装逆止阀门7和流量调节阀9，由工控机6中的偏差计算后输出控制指令。借助本发明的控制装置，能够有效判断风机偏离正常的状态参数，通过风机自身的特性曲线，根据再循环风量调整风机到最稳定运行工况，同时保证单耗损失最少。
32.在风机叶片中心线圆周上均布32个动压和静压测点；
33.根据动压与静压测点的测量数据，计算出风机的风量和全压，将叶片开度位置通过传感器传送到控制柜中，通过该风机的性能特性曲线，核算出风机的偏离和失速状态。
34.若发生偏离，根据算法，计算出偏离正常特性曲线的流量差，通过调节引入导管和引出导管的调节阀，根据增加再循环流量的方法，将偏差降到最小，恢复风机到正常工况点范围。
35.偏离调整图示方法：见图5，低负荷偏离线为偏离工况，通过流量增加调节后纠正正常状态。
36.风机入口叶片中心线烟气引入管距离叶片1米，烟气引入管四边有坚固的托架固定到风机内壳上，烟气引出管布置方式相同，烟气引出管与绑定的测速管通过外形加工成机翼形式，不影响整体风道阻力特性。
37.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

技术特征：

1.一种防止风机低负荷失速提高运行稳定的控制装置，其特征在于，包括：风机本体、多个入风侧开孔、多个出风侧开孔、管线和控制柜；所述入风侧开孔均匀布置在风机本体靠近入风口同一圆周上，所述出风侧开孔均匀布置在风机本体靠近出风口同一圆周上，所述入风侧开孔和出风侧开孔通过管线与控制柜连接，控制柜能调节出风速度。2.如权利要求1所述的一种防止风机低负荷失速提高运行稳定的控制装置，其特征在于，所述入风侧开孔包括：孔心位于同一直线上依次排列的动压孔、入口动压测速管孔、烟气引出管孔和引入烟气孔；所述出风侧开孔包括孔心位于同一直线上依次排列的烟气导出孔、烟气引入管孔、出口静压测速管孔和静压孔。3.如权利要求2所述的一种防止风机低负荷失速提高运行稳定的控制装置，其特征在于，所述烟气引出管孔通过烟气引出管连接至控制柜，所述烟气引入管孔通过烟气引入管连接至控制柜，所述入口动压测速管孔通过入口动压测速管连接至控制柜，所述出口静压测速管孔通过出口静压测速管连接至控制柜。4.如权利要求3所述的一种防止风机低负荷失速提高运行稳定的控制装置，其特征在于，所述控制柜里设置有逆止阀门、流量调节阀、风压测量传感器和工控机，烟气引出管和烟气引入管之间安装逆止阀门和流量调节阀，出口静压测速管和入口动压测速管孔连接至风压测量传感器。5.如权利要求2所述的一种防止风机低负荷失速提高运行稳定的控制装置，其特征在于，所述入口动压测速管孔孔径为烟气引出管孔孔径的一半；所述出口静压测速管孔孔径为烟气引入管孔孔径的一半。6.如权利要求2所述的一种防止风机低负荷失速提高运行稳定的控制装置，其特征在于，所述入风侧开孔和出风侧开孔均有三十二个。7.一种如权利要求1-6任一项的一种防止风机低负荷失速提高运行稳定的控制装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：s1风压测量传感器采集动压与静压测点的测量数据；s2根据步骤s1中测量数据，计算出风机的风量和全压数据；s3根据步骤s2中风量和全压数据，结合叶片开度位置，对比风机的性能特性曲线，核算出风机的偏离和失速状态；s4若发生偏离，则计算出偏离正常特性曲线的流量差，通过调节流量调节阀，根据增加再循环流量的方法，恢复风机到正常工况范围；若未发生偏离，则重复步骤s1-s3。

技术总结

本发明属于电力设备控制技术领域，公开了一种防止风机低负荷失速提高运行稳定的控制装置，在风机入口和出口叶片中心线圆周上分别布置流量导管，平均分布在风机内部风道上。在引入圆形流量导管迎风侧布置风速动压测速管，在引出圆形流量导管背风侧布置风速静压测量管，管径为导管的一半。在风机外侧安装失速稳定控制柜，将风机入口管和出口管接口柜中，里面布置风压测量传感器和微型工控机，引出流量导管与引入流量导管之间安装逆止门和流量调节阀，由工控机中的偏差计算后输出控制指令。借助本发明的控制装置，有效判断风机偏离正常的状态参数，通过风机自身的特性曲线，根据再循环风量调整风机到最稳定运行工况，同时保证单耗损失最少。单耗损失最少。单耗损失最少。