顾胜旺
淮南市洛河发电厂 安徽淮南 232000；
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：
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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。
1.2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：
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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。
查阅热控动作逻辑，具体如下：
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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：
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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：
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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：
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静叶关闭至一定数值（A%）需根据以下情况进行综合判断：1、当静叶根据负荷关闭至对应的设定值所需时间小于5秒时，则A%=B%。
2、当静叶根据负荷关闭至对应设定值所需的时间大于5秒，但小于(5秒 ＋ QF3合闸,工频启动电流返回时间)之和时, A%即为静叶从原始开度关闭5秒后的开度。3、当静叶根据负荷关闭至对应设定值所需的时间大于(5秒 ＋ QF3合闸,工频启动电流返回时间)之和时，A%即为静叶从原始开度关闭(5秒 ＋ QF3合闸,工频启动电流返回时间)之和后的开度。
此优化方案需要测定引风机静叶动作的速度及工频启动电流返回时间。
1.4 结束语
通过对引风机变频器跳闸自切为工频运行的实际动作过程分析,确定了引起炉膛压力上升过高的原因,同时提出了能够解决此问题的三种优化方案，并对发生异常的机组采用最简便的方案一进行了优化。
作者简介；姓名：顾胜旺（1990.06.13）；性别：男，籍贯：安徽省淮南市，学历：本科，毕业于南京工程学院；现有职称：助理工程师；研究方向：热能与动力工程(火力发电厂)；