燃煤鍋爐送引風機聯(lián)鎖控制策略對比與分析

柳建民

（山西漳山發(fā)電有限責任公司，山西長治046021）

燃煤鍋爐送引風機聯(lián)鎖控制策略對比與分析

柳建民

（山西漳山發(fā)電有限責任公司，山西長治046021）

以2臺600MW機組亞臨界鍋爐為例，分析了當1臺送風機或引風機跳閘后，同側的引風機或送風機聯(lián)鎖跳閘的合理性。結果證明，當單側引風機跳閘后，對爐膛的負壓影響較大，如果能夠聯(lián)鎖跳閘同側送風機的話，機組的安全性將大幅提高。

600MW亞臨界鍋爐；引風機；引聯(lián)送；安全

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.10.021

1 引言

該廠2臺600MW機組鍋爐由上海鍋爐有限公司生產(chǎn)，鍋爐為亞臨界，每臺機組配置2臺送風機、2臺引風機和2臺一次風機，由于機組容量較大，為了保證爐膛的安全，爐膛內的壓力必須嚴格保持在規(guī)定范圍內，并且在事故情況下，熱工保護會起到重要作用。論文將討論當1臺引風機跳閘后，同側送風機聯(lián)鎖跳閘的合理性，探索聯(lián)鎖跳閘的規(guī)律，為該類型機組遇到類似情況提供借鑒。

2 系統(tǒng)簡介

圖1 風煙系統(tǒng)流程圖

該廠2臺600MW機組鍋爐由上海鍋爐有限公司生產(chǎn)，鍋爐為亞臨界。該機組的風煙系統(tǒng)主要包括送風系統(tǒng)、一次風系統(tǒng)、熱風系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)。排煙系統(tǒng)內，裝有2臺軸流式引風機，并列運行。爐膛內燃燒產(chǎn)生的煙氣，經(jīng)過受熱面、脫硝系統(tǒng)、空預器、除塵器，經(jīng)引風機后進入脫硫系統(tǒng)，脫硫后排出經(jīng)煙囪到高空大氣層擴散。風煙系統(tǒng)流程圖如圖1所示。

3 3#鍋爐無“引聯(lián)送”聯(lián)鎖的跳閘試驗

該廠3#機組沒有設計“引風機跳閘聯(lián)鎖跳同側送風機”，本次試驗通過停運引風機，觀察機組負壓等參數(shù)的變化，來分析機組的各運行指標是否影響安全運行。

正常情況下2臺引風機并列運行，風機采用變頻控制，入口擋板全開，以減少節(jié)流損失，獲得更高的效率。根據(jù)爐膛內負壓的變化，引風機變頻器接受PID控制器的輸出，通過調整引風機的轉速來控制爐膛負壓。

本次試驗在停運32引風機后，不跳閘32送風機的情況下，選取爐膛負壓、汽包水位、機組負荷和引風機電流作為分析數(shù)據(jù)?？梢钥闯?，當32引風機停運后，在不跳閘32送風機的情況下，爐膛負壓最高達到了822Pa，而鍋爐的保護動作值是1500Pa，這是在負荷只有360WM的時候，如果負荷更高，風量更大的情況下，負壓的波動可能更加劇烈，很可能達到保護動作值，對鍋爐的安全運行構成了很大的威脅。

4 4#鍋爐有“引聯(lián)送”聯(lián)鎖的跳閘試驗

該廠4#機組設計有“引風機跳閘聯(lián)鎖跳同側送風機”的保護，本次試驗通過停運引風機，聯(lián)鎖跳閘同側送風機，觀察機組負壓等參數(shù)的變化，來分析機組的各運行指標是否影響運行安全。

本次試驗在停運42引風機后，聯(lián)鎖跳閘42送風機的情況下，選取爐膛負壓、汽包水位、機組負荷和引風機電流作為分析數(shù)據(jù)。當42引風機停運后，同時聯(lián)鎖跳閘42送風機的情況下，爐膛負壓最高達到了249Pa，負壓完全在安全范圍內，遠小于鍋爐的保護動作值1500Pa，此時負荷由495MW下降到376MW，這是由于負荷大于400MW以后引風機跳閘觸發(fā)RB引起。

5 原因分析

5.1 二次試驗結果對比（見圖2）

圖2 兩次試驗結果對比

從圖中看出3#爐無聯(lián)鎖的情況下，負壓產(chǎn)生了大幅升高，而4#爐有聯(lián)鎖的情況下負壓波動完全在可控范圍內，可見聯(lián)鎖跳閘送風機后，及時減少進入爐膛的風量，使爐膛負壓沒有大幅度的升高，這是重要的原因。

5.2 引風機與送風機性能數(shù)據(jù)對比(見表1)

表1 引風機與送風機性能參數(shù)對比

在額定工況下，從引風機入口的體積流量和質量流量可以看出，在引風機跳閘的情況下，1臺引風機不能留出足夠的余量帶動2臺送風機，并且一次風機也在正常送風，進入爐膛的風量遠超引風機瞬時承受能力，其結果就是造成負壓迅速升高[1]。

5.3 理論分析

從理想氣體狀態(tài)方程式pV/T=R可知，當爐內溫度T不變的情況下，引風機跳閘后，隨著爐內煙氣容積V降低，爐內壓力p會出現(xiàn)較大的升高，如果此時送風機不及時停運，勢必造成爐內壓力大幅的升高，嚴重者可能滅火。

6 危害影響

1）鍋爐正壓運行，輕者造成環(huán)境污染，嚴重時從爐膛不嚴密處噴火，造成附近電纜著火。故聯(lián)跳同側送風機對機組安全有利。

2）一次風和二次風加熱問題，如果1臺引風機帶2臺送風機，二次風溫就會受到影響，要么增加引風機動(靜）葉開度，要么對應二次風溫下降，也會造成對燃燒的不良影響[2]。

3）如果不跳同側送風機，此時,如果引風機投自動將會使另一臺引風機負荷過大引起“喘振”保護動作導致鍋爐滅火。

7 結論

在高負荷的狀態(tài)下，如果一臺引風機沒有足夠的余量帶動所有設備的情況下，如果引風機跳閘聯(lián)，建議鎖跳閘同側的送風機。這樣保證了爐內負壓的穩(wěn)定性更高。

【1】張思彥,張海廷.鍋爐引風機過載原因分析及應對措施[J].寧夏電力，2014(1):66-69.

【2】符慧林,鄢曉忠,林建湘.燃氣鍋爐送風系統(tǒng)振動分析及綜合治理[J].長沙電力學院學報（自然科學版），2006(2):38-44.

Comparison and Analysis of Interlocking Control Strategy of Forced&Induced Draft Fans in Coal-fired Boilers

LIU Jian-min
(ShanxiZhangshanElectricPowerCo.Ltd.,Changzhi 046021,China)

Takingtwo600MWsubcriticalboilersasexamples,thispaperanalysestherationalityofinterlockingtripsofhomolateralforced& induceddraftfanswhenaforced&induceddraftfantrips.Resultsshowthatthetripoftheunilateralinduceddraftfanhasagreatinfluenceonthe furnacenegativepressure.If homolateralforced&induceddraftfanscantakeinterlockingtrips,thesetsecuritywillbegreatlyincreased.

600MW subcriticalboiler;induceddraftfan;combineddelivery;security

TK229.6

A

1007-9467（2016）10-0046-02

2016-09-22

柳建民（1985～），男，山西忻州人，工程師，從事電廠自動化研究。