一种660mw火力发电机组锅炉一次风控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种660MW火力发电机组锅炉一次风控制系统，是应对引风机工频改变频后机组一次风故障的控制系统，包括锅炉主控制器，锅炉主控制器分别控制连接一次风机、一次主风道电动控风闸门、磨煤机和磨煤机出口挡板控制器、引风道引风机导叶开度控制器；在一次主风道中与电动控风闸门串联增加设置一个气动控风闸门，所述气动控风闸门控制信号连接至锅炉主控制器，本实用新型通过在一次风机出口管道上增设气动控风闸门，加快了一次风机出口挡板的关闭速度，一次风机RB（辅机故障快速减负荷）可以成功的实现，解决了过去经常出现失败情况的产生。
【专利说明】
一种660MW火力发电机组锅炉一次风控制系统
技术领域
[0001]本实用新型属于火电厂风力控制技术，特别涉及一种660MW火力发电机组引风机工频改变频后一次风控制系统。
【背景技术】
[0002]随着经济发展，火电机组节能降耗工作已经成为一个重要焦点，超(超)临界大容量机组通过引风机变频改造等技术手段降低运行成本，随着机组运行设备和运行方式的变化，机组控制策略也需要加快更新完善。引风机的变频改造使得炉膛负压由原来的导叶控制调整为引风机变频器和引风机导叶共同调节。这一变化造成原先成熟的一次风机RB控制策略在改造后的火电机组中失去控制功效。
[0003]在机组运行过程中由于一次风机出力大，因而对炉膛压力影响也大。引风机变频运行方式下的炉膛压力主要是通过引风机变频器进行控制，引风机导叶通常是维持一定开度不变。炉膛压力是机组控制的最重要参数之一，当一次风机发生RB时，如果控制不当，势必会造成炉膛压力大幅波动。所以在发生一次风机RB时要通过一定的控制手段，保证炉膛压力维持的可控范围之类，确保机组的安全运行。现有的风道中使用的是电动控风闸门，电动执行机构的缺点主要有:结构较复杂，容易发生故障，由于它的复杂性，对现场维护人员的技术要求相对要高一些；电机运行要产生热，如果调节太频繁，容易造成电机过热，产生热保护，同时也会加大对减速齿轮的磨损；另外就是运行较慢，从调节器输出一个信号，到调节阀响应而运动到那个相应的位置，需要较长的时间，不能适应一次风机发生RB时的快速调节需求。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种660MW火力发电机组一次风控制系统，通过增设的气动控制挡板，当出现RB故障指令时可以快速的响应一次风控制命令，保障了炉内燃烧的稳定性。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。
[0006]一种660MW火力发电机组锅炉一次风控制系统，是应对引风机工频改变频后机组一次风故障的控制系统，包括锅炉主控制器，锅炉主控制器分别控制连接一次风机、一次主风道电动控风闸门、磨煤机和磨煤机出口挡板控制器、引风道引风机导叶开度控制器;所述电动控风闸门是一个通过电机旋转带动闸板在主风道中提升与下降的闸门；其中，在一次主风道中与电动控风闸门串联增加设置一个气动控风闸门，所述气动控风闸门控制信号连接至锅炉主控制器，通过气动控风闸门快速响应锅炉主控制器RB控风指令。
[0007]方案进一步是:所述气动控风闸门在一次主风道中设置在电动控风闸门前的一次风机出风口侧。
[0008]方案进一步是:所述气动控风闸门包括一个由气缸推动的推杆和由多个叶片顺序排列组成的百叶窗式闸门，推杆通过连杆与多个叶片连接，气缸的气使推杆带动顺序排列的多个叶片在主风道转动实现百叶窗式闸门的迅速开启与关闭。
[0009]方案进一步是:所述多个叶片通过在主风道内两侧设置的框架和转轴依次转动叠压固定，叶片的宽度不大于50mm，片与片相互叠压的宽度不小于20mm。
[0010]方案进一步是:所述连杆垂直设置在叶片长度方向的中间，每个叶片通过一个轴销与连杆连接，拉动连杆，叶片以在主风道内两侧设置的转轴为中心上下转动。
[0011 ]本实用新型的有益效果:
[0012]本实用新型通过在一次风机出口管道上增设气动控风闸门，加快了一次风机出口挡板的关闭速度，一次风机RB(辅机故障快速减负荷)可以成功的实现，解决了过去经常出现失败情况的产生。
[0013]同时针对不同运行工况和不同负荷下超(超)临界锅炉发生一次风机RB给出不同的引风机挡板指令和引风机变频器指令。可以通过电动控风闸门和气动控风闸门进行灵活的组合控制，当机组正常运行时，变频运行方式下的引风机挡板指令由机组负荷对应函数关系获得，引风机变频器指令由炉膛负压PID的调节信号和送风机挡板开度的前馈信号共同构成，前馈信号由送风机挡板开度做为输入并通过其对应的对象传递函数获得。当发生单侧一次风机故障跳闸导致机组快速减负荷时，引风机挡板指令由一次风机RB前馈信号构成，引风机变频指令由炉膛负压PID的调节信号、送风机挡板开度的前馈信号和一次风机RB前馈信号共同构成。在一次风机RB结束后引风机挡板前馈控制信号和引风机变频器前馈控制信号缓慢回零，避免对炉膛负压产生新的扰动。从而解决了一次风机RB发生过程中炉膛负压的控制问题，能够在单侧一次风机跳闸后快速将炉膛负压稳定在合适的范围，且在RB过程中及RB结束后不会因前馈信号变化发生再次的扰动。
[0014]下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型系统控制逻辑示意图；
[0016]图2为本实用新型一次风道闸门布局结构示意图；
[0017]图3为本实用新型气动控风闸门百叶窗控制结构示意图；
[0018]图4为一次风机RB时命令关系逻辑示意图。
【具体实施方式】
[0019]一种660MW火力发电机组锅炉一次风控制系统，是应对引风机工频改变频后机组一次风机故障的控制系统，包含了正常工作的系统，有电控部分和与电控连接的结构部分，电控部分如图1所示，包括锅炉主控制器I，锅炉主控制器分别控制连接一次风机2、与一次风机相连的一次主风道电动控风闸门3、磨煤机4和与磨煤机相连的磨煤机出口挡板控制器
5、引风道引风机导叶开度控制器6;所述电动控风闸门是一个通过电机301旋转带动闸板302在主风道中提升与下降的闸门；为了实现一次风机故障时，对一次主风道的快速控制(称为RB控风指令)，其控制系统中与电控相关连接的一次风主风道结构如图2所示，在一次主风道中与电动控风闸门串联增加设置一个气动控风闸门7，所述气动控风闸门控制信号连接至锅炉主控制器，通过气动控风闸门快速响应锅炉主控制器RB控风指令。所述气动控风闸门是一种由气缸驱动的折页式闸门；所述气动控风闸门包括一个由气缸701推动的推杆702和由多个叶片703顺序排列组成的百叶窗折页式闸门，推杆通过连杆704与多个叶片连接，气缸的气使推杆带动顺序排列的多个叶片在主风道转动实现百叶窗式闸门的迅速开启与关闭。
[0020]实施例中:所述气动控风闸门在一次主风道中设置在电动控风闸门前的一次风机出风口侧，此种设置有利于在组合控制中通过先阻断或减少进风而减小电动控风闸门驱动的阻力。
[0021]实施例中:如图3所示，所述多个叶片通过在主风道内两侧设置的框架8和转轴9依次转动叠压固定，为了减小风力对叶片冲击所带来的变形，所述的宽度不大于50mm，片与片相互叠压的宽度不小于20mm。并且为了增强叶片的抗弯强度，所述连杆704垂直设置在叶片长度方向的中间，每个叶片通过一个轴销10与连杆连接，拉动连杆，叶片以在主风道内两侧设置的转轴为中心上下转动。
[0022]如图4所示:一次风机RB(辅机故障快速减负荷)炉膛负压的控制系统中命令执行包括的设备有:一次风主风道中的电动控风闸门和气动控风闸门11，磨煤机和磨煤机F、E、D的出口闸门，引风机导叶12，超驰引风机13。一次风机及其出口电动挡板门和气动挡板、磨煤机及其出口气动挡板门、引风机、引风机导叶、引风机变频器、送风机、送风机导叶、炉膛压力变送器、机组功率变送器、信号采集回路、含有DCS系统的计算机控制器;炉膛压力变送器、功率变送器以及风机挡板限位、导叶开度、变频器信号连接至含有DCS系统的计算机控制器信号输入电路，含有DCS系统的计算机控制器将采集到的信号转换为数字信号，经分析后再将数字信号转换为模拟量信号后通过输出控制电路分别连接至一次风机挡板、引风机导叶、引风机变频器、磨煤机及其出口气动挡板。
[0023]机组发生一次风机RB时，控制系统自动记忆此时刻机组负荷，同时将一次风机RB前馈信号I立即叠加在引风机挡板指令上，将一次风机RB前馈信号2立即叠加在引风机变频器指令上。当一次风机RB结束后，一次风机RB前馈信号I以设定的速率回到零，一次风机RB信号2以设定的速率回复至零，避免对炉膛负压产生新的扰动。
[0024]磨煤机出口挡板由气缸进行驱动，所述气缸由含有DCS系统的计算机控制器控制电磁阀带电、失电通断压缩空气回路，从而使得气缸进气、排气，个别机组在发生一次风机RB时，一次风主风道出口挡板门关闭时间长，对燃烧控制有一定影响，严重的威胁机组安全，本实施例在风道中增加了气动控风闸门，并且适度增大气缸排气孔口径，缩短出口气动挡板门的关闭时间。通过在一次风机出口管道上增设气动执行器，加快了一次风机出口挡板的关闭速度，同时针对不同运行工况和不同负荷下超(超)临界锅炉发生一次风机RB给出不同的引风机挡板指令和引风机变频器指令。当机组正常运行时，变频运行方式下的引风机挡板指令由机组负荷对应函数关系获得，引风机变频器指令由炉膛负压PID的调节信号和送风机挡板开度的前馈信号共同构成，前馈信号由送风机挡板开度做为输入并通过其对应的对象传递函数获得。当发生单侧一次风机故障跳闸导致机组快速减负荷时，引风机挡板指令由一次风机RB前馈信号I构成，引风机变频指令由炉膛负压PID的调节信号、送风机挡板开度的前馈信号和一次风机RB前馈信号2共同构成。在一次风机RB结束后引风机挡板前馈控制信号和引风机变频器前馈控制信号缓慢回零，避免对炉膛负压产生新的扰动。从而解决了一次风机RB发生过程中炉膛负压的控制问题，能够在单侧一次风机跳闸后快速将炉膛负压稳定在合适的范围，且在RB过程中及RB结束后不会因前馈信号变化发生再次的扰 y
O r/y-7
【主权项】
1.一种660MW火力发电机组锅炉一次风控制系统，是应对引风机工频改变频后机组一次风故障的控制系统，包括锅炉主控制器，锅炉主控制器分别控制连接一次风机、一次主风道电动控风闸门、磨煤机和磨煤机出口挡板控制器、引风道引风机导叶开度控制器;所述电动控风闸门是一个通过电机旋转带动闸板在主风道中提升与下降的闸门；其特征在于，在一次主风道中与电动控风闸门串联增加设置一个气动控风闸门，所述气动控风闸门控制信号连接至锅炉主控制器，通过气动控风闸门快速响应锅炉主控制器RB控风指令。2.根据权利要求1所述的一次风控制系统，其特征在于，所述气动控风闸门在一次主风道中设置在电动控风闸门前的一次风机出风口侧。3.根据权利要求1所述的一次风控制系统，其特征在于，所述气动控风闸门包括一个由气缸推动的推杆和由多个叶片顺序排列组成的百叶窗式闸门，推杆通过连杆与多个叶片连接，气缸的气使推杆带动顺序排列的多个叶片在主风道转动实现百叶窗式闸门的迅速开启与关闭。4.根据权利要求3所述的一次风控制系统，其特征在于，所述多个叶片通过在主风道内两侧设置的框架和转轴依次转动叠压固定，叶片的宽度不大于50mm，片与片相互叠压的宽度不小于20mm。5.根据权利要求3所述的一次风控制系统，其特征在于，所述连杆垂直设置在叶片长度方向的中间，每个叶片通过一个轴销与连杆连接，拉动连杆，叶片以在主风道内两侧设置的转轴为中心上下转动。
【文档编号】F23N3/00GK205447813SQ201521079237
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月23日
【发明人】庄义飞, 张兴, 陈胜利, 张剑, 宋毓楠
【申请人】中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东分公司