循环流化床锅炉风机高压变频改造的逻辑优化

杨东海

（内蒙古蒙西高新技术集团有限公司，内蒙古 鄂尔多斯 016014）

作为发电厂的主设备锅炉，其配套的风机数量多、功率大，都是高耗能设备，传统的风量调节靠开关风门挡板截流来进行调节，形成挡板两侧风压差，造成节流损失和较大的能源浪费；同时风机档板执行机构为大力矩电动执行机构，故障较多，风机自动率较低。随着国内一些生产厂家高压变频节能技术研制水平的不断提高，已接近世界同行业的领先水平，并以产品性能稳定、价格适宜深得国内企业广泛接受和应用，许多电厂进行风机变频调速技术改造，以达到节能降耗及提高调节自动化水平的目的。

由于许多电厂在建设初期未设计变频器，后期进行改造时在电气主回路和控制回路进行了相应的改造。我厂两台470t/h循环流化床锅炉所配4台引风机和4台一次风机都陆续进行了变频改造，现以引风机为例，将某厂在改造中总结出的几点经验拿出来和大家探讨、分享。

1 变频器的特性

变频器可以在旁路和主路两种状态运行，在设计逻辑时就要考虑这两种情况。一是变频器在旁路位置运行，即工频运行，此时风机的各种条件判断和联锁关系可以维持原状；另外则是变频位置运行，这就要考虑到逻辑的修改和完善了，主要涉及以下三种情况：

（1）启动变频器之前需先合上对应的开关柜断路器，再启动变频器，然后给定转速指令；如果变频器故障停止，开关柜断路器不一定联动跳闸，此时风机已不运行。

（2）变频器在条件具备时接收到启动指令后即可启动，送出运行状态信号，但此时虽有运行状态，如果没有转速指令，变频器也不会有转速输出，也相当于风机未运行。

（3）变频器在接收50Hz的交流电压输入后可以在0～50Hz范围内线性输出，但对于风机来说，转速低于一定值运转时不产生鼓风作用，相当于风机没有运行；风机大，惯性也比较大，风机的加速、减速时间比较长；我厂引风机加、减速时间设为240秒，也就是说风机从0Hz上升到50Hz需240秒，那么从0Hz上升到10Hz需48秒，故不能简单认为变频器启动后风机就立即运行了。

2 引风机变频改造后的逻辑优化

2.1 硬件和I/O点增加情况

1台炉甲一次风机、乙一次风机、甲引风机、乙引风机变频改造，新增 AI、AO、DI、DO 卡件各一块，新增 MA/V、DI、DO、AO端子板各一块。组态中每台风机引入DI点8个：风机变频器在远程控制位、风机变频器待机状态、风机变频器跳闸信号、风机变频器轻故障、风机变频器重故障、风机变频器运行状态、风机变频器工频位置、风机变频器变频位置（共32个DI点）；对每台风机送出DO点3个：风机变频器启动指令、风机变频器停止指令、风机变频器急停指令（共12个DO点）；接受每台风机AI点2个：风机变频器频率反馈、风机变频器电流反馈 （共8个AI点）；对每台风机输出AO点1个：风机变频器调速指令（共4个AO 点）。

2.2 变频器启动控制逻辑

引风机变频启动允许条件：（1）引风机QB闭合位置；（2）引风机变频器在待机状态下延时5秒；（3）引风机变频位置；（4）引风机变频器无轻故障或重故障或跳闸信号输入；（5）引风机变频器在远程控制位；（6）启动前引风机变频调速指令小于5%。上述条件都得到满足时，操作人员可以通过画面上的手操器面板发出启动变频器信号，启动引风机变频器，当变频器启动后，送回引风机变频器运行状态信号。根据需要，操作人员亦可以通过手操器面板发出变频器停止命令。

2.3 引风机运行和全停逻辑判断

原有引风机运行和停止状态都是以开关柜断路器闭合位置信号做判断，即断路器闭合代表引风机运行，否则判断为引风机不运行。新加变频后，仅仅开关柜断路器闭合并不能代表引风机已运行，还要看变频器是否运行，变频器输出转速是否大于一定的数值。变更后的逻辑：（1）风机QB不在闭合位；（2）风机变频器在变频位置且无风机变频器运行状态；（3）风机变频器在变频位置且频率反馈小于20%。上述条件满足其一者，判断该风机变频器在停止状态，并通过风机变频器在停止状态的取反逻辑判断风机在运行状态。如果两台引风机的停止状态都为“1”，则判断两台引风机全停，引发MFT等相应的联锁、保护。

2.4 MFT逻辑

原MFT逻辑中引风机全停是引用QB闭合信号消失来判断，现改为引用变更后“引风机运行和全停逻辑判断”中的引风机全停信号进行连锁。

2.5 MFT后的吹扫逻辑

原吹扫逻辑中“有引风机运行（QB闭合位置）信号”改为引用变更后“引风机运行和全停逻辑判断”中引风机运行信号。

3 结语

经过对全厂2台锅炉8台风机的改造，使某厂的厂用电率明显下降，起到了节能降耗的作用。通过8台变频器的陆续改造，我们不断摸索改进，多次传动、试验、优化逻辑，积累了宝贵的经验，为锅炉安全可靠运行奠定了良好的基础。

[1] 智光电气.Zinvert系列智能高压变频调速系统用户手册v1.0.