一種660mw火力發(fā)電機(jī)組鍋爐一次風(fēng)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種660MW火力發(fā)電機(jī)組鍋爐一次風(fēng)控制系統(tǒng)，是應(yīng)對(duì)引風(fēng)機(jī)工頻改變頻后機(jī)組一次風(fēng)故障的控制系統(tǒng)，包括鍋爐主控制器，鍋爐主控制器分別控制連接一次風(fēng)機(jī)、一次主風(fēng)道電動(dòng)控風(fēng)閘門、磨煤機(jī)和磨煤機(jī)出口擋板控制器、引風(fēng)道引風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉開(kāi)度控制器；在一次主風(fēng)道中與電動(dòng)控風(fēng)閘門串聯(lián)增加設(shè)置一個(gè)氣動(dòng)控風(fēng)閘門，所述氣動(dòng)控風(fēng)閘門控制信號(hào)連接至鍋爐主控制器，本實(shí)用新型通過(guò)在一次風(fēng)機(jī)出口管道上增設(shè)氣動(dòng)控風(fēng)閘門，加快了一次風(fēng)機(jī)出口擋板的關(guān)閉速度，一次風(fēng)機(jī)RB（輔機(jī)故障快速減負(fù)荷）可以成功的實(shí)現(xiàn)，解決了過(guò)去經(jīng)常出現(xiàn)失敗情況的產(chǎn)生。
【專利說(shuō)明】
一種660MW火力發(fā)電機(jī)組鍋爐一次風(fēng)控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于火電廠風(fēng)力控制技術(shù)，特別涉及一種660MW火力發(fā)電機(jī)組引風(fēng)機(jī)工頻改變頻后一次風(fēng)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，火電機(jī)組節(jié)能降耗工作已經(jīng)成為一個(gè)重要焦點(diǎn)，超(超)臨界大容量機(jī)組通過(guò)引風(fēng)機(jī)變頻改造等技術(shù)手段降低運(yùn)行成本，隨著機(jī)組運(yùn)行設(shè)備和運(yùn)行方式的變化，機(jī)組控制策略也需要加快更新完善。引風(fēng)機(jī)的變頻改造使得爐膛負(fù)壓由原來(lái)的導(dǎo)葉控制調(diào)整為引風(fēng)機(jī)變頻器和引風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉共同調(diào)節(jié)。這一變化造成原先成熟的一次風(fēng)機(jī)RB控制策略在改造后的火電機(jī)組中失去控制功效。
[0003]在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中由于一次風(fēng)機(jī)出力大，因而對(duì)爐膛壓力影響也大。引風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行方式下的爐膛壓力主要是通過(guò)引風(fēng)機(jī)變頻器進(jìn)行控制，引風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉通常是維持一定開(kāi)度不變。爐膛壓力是機(jī)組控制的最重要參數(shù)之一，當(dāng)一次風(fēng)機(jī)發(fā)生RB時(shí)，如果控制不當(dāng)，勢(shì)必會(huì)造成爐膛壓力大幅波動(dòng)。所以在發(fā)生一次風(fēng)機(jī)RB時(shí)要通過(guò)一定的控制手段，保證爐膛壓力維持的可控范圍之類，確保機(jī)組的安全運(yùn)行?，F(xiàn)有的風(fēng)道中使用的是電動(dòng)控風(fēng)閘門，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)主要有:結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，容易發(fā)生故障，由于它的復(fù)雜性，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員的技術(shù)要求相對(duì)要高一些；電機(jī)運(yùn)行要產(chǎn)生熱，如果調(diào)節(jié)太頻繁，容易造成電機(jī)過(guò)熱，產(chǎn)生熱保護(hù)，同時(shí)也會(huì)加大對(duì)減速齒輪的磨損；另外就是運(yùn)行較慢，從調(diào)節(jié)器輸出一個(gè)信號(hào)，到調(diào)節(jié)閥響應(yīng)而運(yùn)動(dòng)到那個(gè)相應(yīng)的位置，需要較長(zhǎng)的時(shí)間，不能適應(yīng)一次風(fēng)機(jī)發(fā)生RB時(shí)的快速調(diào)節(jié)需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種660MW火力發(fā)電機(jī)組一次風(fēng)控制系統(tǒng)，通過(guò)增設(shè)的氣動(dòng)控制擋板，當(dāng)出現(xiàn)RB故障指令時(shí)可以快速的響應(yīng)一次風(fēng)控制命令，保障了爐內(nèi)燃燒的穩(wěn)定性。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0006]一種660MW火力發(fā)電機(jī)組鍋爐一次風(fēng)控制系統(tǒng)，是應(yīng)對(duì)引風(fēng)機(jī)工頻改變頻后機(jī)組一次風(fēng)故障的控制系統(tǒng)，包括鍋爐主控制器，鍋爐主控制器分別控制連接一次風(fēng)機(jī)、一次主風(fēng)道電動(dòng)控風(fēng)閘門、磨煤機(jī)和磨煤機(jī)出口擋板控制器、引風(fēng)道引風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉開(kāi)度控制器;所述電動(dòng)控風(fēng)閘門是一個(gè)通過(guò)電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)閘板在主風(fēng)道中提升與下降的閘門；其中，在一次主風(fēng)道中與電動(dòng)控風(fēng)閘門串聯(lián)增加設(shè)置一個(gè)氣動(dòng)控風(fēng)閘門，所述氣動(dòng)控風(fēng)閘門控制信號(hào)連接至鍋爐主控制器，通過(guò)氣動(dòng)控風(fēng)閘門快速響應(yīng)鍋爐主控制器RB控風(fēng)指令。
[0007]方案進(jìn)一步是:所述氣動(dòng)控風(fēng)閘門在一次主風(fēng)道中設(shè)置在電動(dòng)控風(fēng)閘門前的一次風(fēng)機(jī)出風(fēng)口側(cè)。
[0008]方案進(jìn)一步是:所述氣動(dòng)控風(fēng)閘門包括一個(gè)由氣缸推動(dòng)的推桿和由多個(gè)葉片順序排列組成的百葉窗式閘門，推桿通過(guò)連桿與多個(gè)葉片連接，氣缸的氣使推桿帶動(dòng)順序排列的多個(gè)葉片在主風(fēng)道轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)百葉窗式閘門的迅速開(kāi)啟與關(guān)閉。
[0009]方案進(jìn)一步是:所述多個(gè)葉片通過(guò)在主風(fēng)道內(nèi)兩側(cè)設(shè)置的框架和轉(zhuǎn)軸依次轉(zhuǎn)動(dòng)疊壓固定，葉片的寬度不大于50mm，片與片相互疊壓的寬度不小于20mm。
[0010]方案進(jìn)一步是:所述連桿垂直設(shè)置在葉片長(zhǎng)度方向的中間，每個(gè)葉片通過(guò)一個(gè)軸銷與連桿連接，拉動(dòng)連桿，葉片以在主風(fēng)道內(nèi)兩側(cè)設(shè)置的轉(zhuǎn)軸為中心上下轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0011 ]本實(shí)用新型的有益效果:
[0012]本實(shí)用新型通過(guò)在一次風(fēng)機(jī)出口管道上增設(shè)氣動(dòng)控風(fēng)閘門，加快了一次風(fēng)機(jī)出口擋板的關(guān)閉速度，一次風(fēng)機(jī)RB(輔機(jī)故障快速減負(fù)荷)可以成功的實(shí)現(xiàn)，解決了過(guò)去經(jīng)常出現(xiàn)失敗情況的產(chǎn)生。
[0013]同時(shí)針對(duì)不同運(yùn)行工況和不同負(fù)荷下超(超)臨界鍋爐發(fā)生一次風(fēng)機(jī)RB給出不同的引風(fēng)機(jī)擋板指令和引風(fēng)機(jī)變頻器指令?？梢酝ㄟ^(guò)電動(dòng)控風(fēng)閘門和氣動(dòng)控風(fēng)閘門進(jìn)行靈活的組合控制，當(dāng)機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，變頻運(yùn)行方式下的引風(fēng)機(jī)擋板指令由機(jī)組負(fù)荷對(duì)應(yīng)函數(shù)關(guān)系獲得，引風(fēng)機(jī)變頻器指令由爐膛負(fù)壓PID的調(diào)節(jié)信號(hào)和送風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)度的前饋信號(hào)共同構(gòu)成，前饋信號(hào)由送風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)度做為輸入并通過(guò)其對(duì)應(yīng)的對(duì)象傳遞函數(shù)獲得。當(dāng)發(fā)生單側(cè)一次風(fēng)機(jī)故障跳閘導(dǎo)致機(jī)組快速減負(fù)荷時(shí)，引風(fēng)機(jī)擋板指令由一次風(fēng)機(jī)RB前饋信號(hào)構(gòu)成，引風(fēng)機(jī)變頻指令由爐膛負(fù)壓PID的調(diào)節(jié)信號(hào)、送風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)度的前饋信號(hào)和一次風(fēng)機(jī)RB前饋信號(hào)共同構(gòu)成。在一次風(fēng)機(jī)RB結(jié)束后引風(fēng)機(jī)擋板前饋控制信號(hào)和引風(fēng)機(jī)變頻器前饋控制信號(hào)緩慢回零，避免對(duì)爐膛負(fù)壓產(chǎn)生新的擾動(dòng)。從而解決了一次風(fēng)機(jī)RB發(fā)生過(guò)程中爐膛負(fù)壓的控制問(wèn)題，能夠在單側(cè)一次風(fēng)機(jī)跳閘后快速將爐膛負(fù)壓穩(wěn)定在合適的范圍，且在RB過(guò)程中及RB結(jié)束后不會(huì)因前饋信號(hào)變化發(fā)生再次的擾動(dòng)。
[0014]下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)控制邏輯示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型一次風(fēng)道閘門布局結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型氣動(dòng)控風(fēng)閘門百葉窗控制結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為一次風(fēng)機(jī)RB時(shí)命令關(guān)系邏輯示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]一種660MW火力發(fā)電機(jī)組鍋爐一次風(fēng)控制系統(tǒng)，是應(yīng)對(duì)引風(fēng)機(jī)工頻改變頻后機(jī)組一次風(fēng)機(jī)故障的控制系統(tǒng)，包含了正常工作的系統(tǒng)，有電控部分和與電控連接的結(jié)構(gòu)部分，電控部分如圖1所示，包括鍋爐主控制器I，鍋爐主控制器分別控制連接一次風(fēng)機(jī)2、與一次風(fēng)機(jī)相連的一次主風(fēng)道電動(dòng)控風(fēng)閘門3、磨煤機(jī)4和與磨煤機(jī)相連的磨煤機(jī)出口擋板控制器
5、引風(fēng)道引風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉開(kāi)度控制器6;所述電動(dòng)控風(fēng)閘門是一個(gè)通過(guò)電機(jī)301旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)閘板302在主風(fēng)道中提升與下降的閘門；為了實(shí)現(xiàn)一次風(fēng)機(jī)故障時(shí)，對(duì)一次主風(fēng)道的快速控制(稱為RB控風(fēng)指令)，其控制系統(tǒng)中與電控相關(guān)連接的一次風(fēng)主風(fēng)道結(jié)構(gòu)如圖2所示，在一次主風(fēng)道中與電動(dòng)控風(fēng)閘門串聯(lián)增加設(shè)置一個(gè)氣動(dòng)控風(fēng)閘門7，所述氣動(dòng)控風(fēng)閘門控制信號(hào)連接至鍋爐主控制器，通過(guò)氣動(dòng)控風(fēng)閘門快速響應(yīng)鍋爐主控制器RB控風(fēng)指令。所述氣動(dòng)控風(fēng)閘門是一種由氣缸驅(qū)動(dòng)的折頁(yè)式閘門；所述氣動(dòng)控風(fēng)閘門包括一個(gè)由氣缸701推動(dòng)的推桿702和由多個(gè)葉片703順序排列組成的百葉窗折頁(yè)式閘門，推桿通過(guò)連桿704與多個(gè)葉片連接，氣缸的氣使推桿帶動(dòng)順序排列的多個(gè)葉片在主風(fēng)道轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)百葉窗式閘門的迅速開(kāi)啟與關(guān)閉。
[0020]實(shí)施例中:所述氣動(dòng)控風(fēng)閘門在一次主風(fēng)道中設(shè)置在電動(dòng)控風(fēng)閘門前的一次風(fēng)機(jī)出風(fēng)口側(cè)，此種設(shè)置有利于在組合控制中通過(guò)先阻斷或減少進(jìn)風(fēng)而減小電動(dòng)控風(fēng)閘門驅(qū)動(dòng)的阻力。
[0021]實(shí)施例中:如圖3所示，所述多個(gè)葉片通過(guò)在主風(fēng)道內(nèi)兩側(cè)設(shè)置的框架8和轉(zhuǎn)軸9依次轉(zhuǎn)動(dòng)疊壓固定，為了減小風(fēng)力對(duì)葉片沖擊所帶來(lái)的變形，所述的寬度不大于50mm，片與片相互疊壓的寬度不小于20mm。并且為了增強(qiáng)葉片的抗彎強(qiáng)度，所述連桿704垂直設(shè)置在葉片長(zhǎng)度方向的中間，每個(gè)葉片通過(guò)一個(gè)軸銷10與連桿連接，拉動(dòng)連桿，葉片以在主風(fēng)道內(nèi)兩側(cè)設(shè)置的轉(zhuǎn)軸為中心上下轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0022]如圖4所示:一次風(fēng)機(jī)RB(輔機(jī)故障快速減負(fù)荷)爐膛負(fù)壓的控制系統(tǒng)中命令執(zhí)行包括的設(shè)備有:一次風(fēng)主風(fēng)道中的電動(dòng)控風(fēng)閘門和氣動(dòng)控風(fēng)閘門11，磨煤機(jī)和磨煤機(jī)F、E、D的出口閘門，引風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉12，超馳引風(fēng)機(jī)13。一次風(fēng)機(jī)及其出口電動(dòng)擋板門和氣動(dòng)擋板、磨煤機(jī)及其出口氣動(dòng)擋板門、引風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉、引風(fēng)機(jī)變頻器、送風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉、爐膛壓力變送器、機(jī)組功率變送器、信號(hào)采集回路、含有DCS系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制器;爐膛壓力變送器、功率變送器以及風(fēng)機(jī)擋板限位、導(dǎo)葉開(kāi)度、變頻器信號(hào)連接至含有DCS系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制器信號(hào)輸入電路，含有DCS系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制器將采集到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，經(jīng)分析后再將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬量信號(hào)后通過(guò)輸出控制電路分別連接至一次風(fēng)機(jī)擋板、引風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉、引風(fēng)機(jī)變頻器、磨煤機(jī)及其出口氣動(dòng)擋板。
[0023]機(jī)組發(fā)生一次風(fēng)機(jī)RB時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)記憶此時(shí)刻機(jī)組負(fù)荷，同時(shí)將一次風(fēng)機(jī)RB前饋信號(hào)I立即疊加在引風(fēng)機(jī)擋板指令上，將一次風(fēng)機(jī)RB前饋信號(hào)2立即疊加在引風(fēng)機(jī)變頻器指令上。當(dāng)一次風(fēng)機(jī)RB結(jié)束后，一次風(fēng)機(jī)RB前饋信號(hào)I以設(shè)定的速率回到零，一次風(fēng)機(jī)RB信號(hào)2以設(shè)定的速率回復(fù)至零，避免對(duì)爐膛負(fù)壓產(chǎn)生新的擾動(dòng)。
[0024]磨煤機(jī)出口擋板由氣缸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所述氣缸由含有DCS系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制器控制電磁閥帶電、失電通斷壓縮空氣回路，從而使得氣缸進(jìn)氣、排氣，個(gè)別機(jī)組在發(fā)生一次風(fēng)機(jī)RB時(shí)，一次風(fēng)主風(fēng)道出口擋板門關(guān)閉時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)燃燒控制有一定影響，嚴(yán)重的威脅機(jī)組安全，本實(shí)施例在風(fēng)道中增加了氣動(dòng)控風(fēng)閘門，并且適度增大氣缸排氣孔口徑，縮短出口氣動(dòng)擋板門的關(guān)閉時(shí)間。通過(guò)在一次風(fēng)機(jī)出口管道上增設(shè)氣動(dòng)執(zhí)行器，加快了一次風(fēng)機(jī)出口擋板的關(guān)閉速度，同時(shí)針對(duì)不同運(yùn)行工況和不同負(fù)荷下超(超)臨界鍋爐發(fā)生一次風(fēng)機(jī)RB給出不同的引風(fēng)機(jī)擋板指令和引風(fēng)機(jī)變頻器指令。當(dāng)機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，變頻運(yùn)行方式下的引風(fēng)機(jī)擋板指令由機(jī)組負(fù)荷對(duì)應(yīng)函數(shù)關(guān)系獲得，引風(fēng)機(jī)變頻器指令由爐膛負(fù)壓PID的調(diào)節(jié)信號(hào)和送風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)度的前饋信號(hào)共同構(gòu)成，前饋信號(hào)由送風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)度做為輸入并通過(guò)其對(duì)應(yīng)的對(duì)象傳遞函數(shù)獲得。當(dāng)發(fā)生單側(cè)一次風(fēng)機(jī)故障跳閘導(dǎo)致機(jī)組快速減負(fù)荷時(shí)，引風(fēng)機(jī)擋板指令由一次風(fēng)機(jī)RB前饋信號(hào)I構(gòu)成，引風(fēng)機(jī)變頻指令由爐膛負(fù)壓PID的調(diào)節(jié)信號(hào)、送風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)度的前饋信號(hào)和一次風(fēng)機(jī)RB前饋信號(hào)2共同構(gòu)成。在一次風(fēng)機(jī)RB結(jié)束后引風(fēng)機(jī)擋板前饋控制信號(hào)和引風(fēng)機(jī)變頻器前饋控制信號(hào)緩慢回零，避免對(duì)爐膛負(fù)壓產(chǎn)生新的擾動(dòng)。從而解決了一次風(fēng)機(jī)RB發(fā)生過(guò)程中爐膛負(fù)壓的控制問(wèn)題，能夠在單側(cè)一次風(fēng)機(jī)跳閘后快速將爐膛負(fù)壓穩(wěn)定在合適的范圍，且在RB過(guò)程中及RB結(jié)束后不會(huì)因前饋信號(hào)變化發(fā)生再次的擾 y
O r/y-7
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種660MW火力發(fā)電機(jī)組鍋爐一次風(fēng)控制系統(tǒng)，是應(yīng)對(duì)引風(fēng)機(jī)工頻改變頻后機(jī)組一次風(fēng)故障的控制系統(tǒng)，包括鍋爐主控制器，鍋爐主控制器分別控制連接一次風(fēng)機(jī)、一次主風(fēng)道電動(dòng)控風(fēng)閘門、磨煤機(jī)和磨煤機(jī)出口擋板控制器、引風(fēng)道引風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉開(kāi)度控制器;所述電動(dòng)控風(fēng)閘門是一個(gè)通過(guò)電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)閘板在主風(fēng)道中提升與下降的閘門；其特征在于，在一次主風(fēng)道中與電動(dòng)控風(fēng)閘門串聯(lián)增加設(shè)置一個(gè)氣動(dòng)控風(fēng)閘門，所述氣動(dòng)控風(fēng)閘門控制信號(hào)連接至鍋爐主控制器，通過(guò)氣動(dòng)控風(fēng)閘門快速響應(yīng)鍋爐主控制器RB控風(fēng)指令。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次風(fēng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述氣動(dòng)控風(fēng)閘門在一次主風(fēng)道中設(shè)置在電動(dòng)控風(fēng)閘門前的一次風(fēng)機(jī)出風(fēng)口側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次風(fēng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述氣動(dòng)控風(fēng)閘門包括一個(gè)由氣缸推動(dòng)的推桿和由多個(gè)葉片順序排列組成的百葉窗式閘門，推桿通過(guò)連桿與多個(gè)葉片連接，氣缸的氣使推桿帶動(dòng)順序排列的多個(gè)葉片在主風(fēng)道轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)百葉窗式閘門的迅速開(kāi)啟與關(guān)閉。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一次風(fēng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)葉片通過(guò)在主風(fēng)道內(nèi)兩側(cè)設(shè)置的框架和轉(zhuǎn)軸依次轉(zhuǎn)動(dòng)疊壓固定，葉片的寬度不大于50mm，片與片相互疊壓的寬度不小于20mm。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一次風(fēng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述連桿垂直設(shè)置在葉片長(zhǎng)度方向的中間，每個(gè)葉片通過(guò)一個(gè)軸銷與連桿連接，拉動(dòng)連桿，葉片以在主風(fēng)道內(nèi)兩側(cè)設(shè)置的轉(zhuǎn)軸為中心上下轉(zhuǎn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】F23N3/00GK205447813SQ201521079237
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年12月23日
【發(fā)明人】莊義飛, 張興, 陳勝利, 張劍, 宋毓楠
【申請(qǐng)人】中國(guó)大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司華東分公司