锅炉空气预热器控制方式优化

方红娟，姚秀红

（河南省鹤壁鹤淇发电有限责任公司，河南鹤壁 556792）

锅炉空气预热器控制方式优化

方红娟，姚秀红

（河南省鹤壁鹤淇发电有限责任公司，河南鹤壁 556792）

为了解决空气预热器在运行中不明原因跳闸的问题，对空气预热器变频控制柜进行改造，将空气预热器控制方式由全变频控制改为变频启动、工频运行方式，保证了机组安全、经济运行。

火电厂；空气预热器；启动；变频控制

1 设备概况

鹤壁同力发电有限责任公司2×300MW机组＃1，＃2锅炉均配置1台LAP10320／883型容克式三分仓空气预热器（以下简称空预器），采用主轴垂直布置方式，驱动功率为11 kW，转速为1.14 r／min，旋转方向为烟气→一次风→二次风，烟气和空气以逆流方式换热。转子直径为10320mm，蓄热元件高度自上而下分别为热段800mm、中温段800mm、冷段300mm；冷段300mm蓄热元件为低合金耐腐蚀考登钢，其预热段蓄热元件为碳钢；每台预热器金属质量约为367 t，其中转动质量约为260 t。每台空预器额定换热面积（单侧）为28 447.5m2，采用径向-轴向、径向-旁路双密封系统。就地配套2个电气控制柜，变频器型号为艾默生EV2000，实现就地启动和分散控制系统（DCS）启动2种方式。

2 问题的提出

该公司＃1锅炉空气预热器投运以来，运行中多次出现跳闸现象，跳闸原因不明确，跳闸后重新启动时非常困难，给机组安全运行造成了很大的困难。

＃1锅炉A，B侧空预器控制方式为：启动时变频控制，正常运行时为变频器控制下的50 Hz工频运行。运行中跳闸后无法自动恢复，需变频器专业人员通过变频器控制面板重新设置才能就地控制，对事故处理和锅炉的安全运行非常不利，严重影响公司的安全、经济运行；同时，＃1锅炉A，B侧空预器的主、辅电机控制回路共用一个控制电源，不利于事故抢修和正常维护。空预器跳闸现象经常发生在厂用电源切换或电泵启动时，有可能是电压瞬时过低导致低电压保护动作，动作后电压恢复到了正常水平，可是变频器却不能自动复位。

3 改造方案

将主驱动和辅驱动可以相互替代运行改为各自独立运行；将主驱动改为变频启动，启动完成后自动切为工频运行；辅驱动基本保持原来的运行方式，具体方案如下。

（1）主、辅驱动均保持远方、就地切换功能，远方投入由集控室DCS控制，远方退出为就地控制方式。DCS远方投入启动继电器KA11，KA11常开接点闭合为远方控制，常闭接点闭合为就地控制。

（2）主、辅变频器得电、失电以及就地、远方均可控制，就地控制依靠控制按钮，远方控制依靠DCS指令。主、辅变频器得、失电指令均利用原来的DCS指令。

（3）辅变频器的运行、停止控制分就地、远方控制，KA11动作时由集控室控制变频器的启停，KA11不动作时由就地按钮控制变频器的启停。

（4）主变频器的启动指令利用原来主、辅变频器的启动指令，停止指令利用原来主、辅变频器的停止指令；辅变频器的启动指令利用原来的自动运行指令，停止指令利用原来的手动运行指令。

（5）将变频器F7.10双向开路集电极输出端子Y1定义为频率到达信号（设为2），将F7.13参数定义为50Hz，当变频器接收到启动指令且频率达到50Hz后由Y1输出24V电压驱动一24V继电器作为变频器启动完成信号。主变频器启动完成信号发出后自动切换为工频运行。

（6）将变频器可编程继电器输出端子TA，TC定义为变频器故障输出，与热继电器共同组成保护回路，对变频器和电动机进行保护（将F7.12定义为16）。

（7）控制电源分为3部分：第1部分为主变频回路电源，取自主变频器工作电源进线；第2部分为辅变频回路电源，取自辅变频器工作电源进线；第3部分为公用控制回路电源，主变频器工作时取自主变频器工作电源，辅变频器工作时取自辅变频器工作电源，其转换开关利用原来的控制电源转换开关。

（8）主电机输出回路增加1个电流变送器，利用原来的电流互感器作为变送器电流量信号源，变送器采用交流220V电源，取自公用控制回路电源。该变送器在主变频器运行和工频主电机运行时均有电流输出，输出信号为4～20mA，需要在DCS逻辑组态和画面显示上进行增加设计。

变频器的所有设置和参数说明见表1。

表1 艾默生EV2000变频器参数设置

空预器变频控制柜改造后，为了改善空预器的启动性能，有必要对变频器的一些参数进行修改，因此改造工作完成后，必须留出足够的试验时间，主、辅电机有必要单独进行试运行。

4 空预器改造后的运行方式

鹤壁同力发电有限责任公司锅炉空预器控制柜改造后，A，B侧空预器中的主、辅电机动力电源和控制电源各自独立，有利于事故抢修和正常维护，并通过逻辑实现联锁，如主电机出现电气故障停止运行，会自动启动辅电机。空预器主、辅电机就地和远方的启动方式相同：空预器远方启动只需要点击空预器主电机画面上的“启动”按钮，主电机通过变频器启动，缓慢加速至50Hz后自动切工频运行；停止时，按下“停止”按钮即可。空预器就地控制：将空预器“自动／工频急启”转换开关切至“自动”位，将空预器“远程／就地”转换开关切至“就地”位，按下“启动”按钮，旋转调速电位器可以升速，运行到50 Hz后自动切工频运行；停止时，按下“停止”按钮即可。如果变频器故障，可根据变频器操作面板所显示的故障代码参照说明书查找故障原因，故障排除后可通过远程／就地复位按钮进行复位；如变频器复位后还不能启动，可将空预器“自动／工频急启”转换开关切至“工频”位，直接工频启动。

5 改造后的效果

＃1锅炉A，B侧空预器控制柜改造后，电泵启动4次，厂用电也进行过多次切换，未再出现空预器跳闸故障。大修后，＃1锅炉A，B侧空预器主电机运行效果良好，保证了机组的安全、经济运行。

（本文责编：刘芳）

TK 223.3+4

：B

：1674-1951（2015）05-0035-02

方红娟（1972—），女，河南浚县人，工程师，从事电厂热工方面的工作（E-mail：fhxy2000＠126.com）。

2014-06-12；

2015-02-26