文档介绍：600MW 机组凝泵和脱硫增压风机变频改造 DCS 逻辑设计与应用【摘要】辅机变频改造是大型电站节能降耗的主要手段之一,本文以某电厂 4× 600MW 火电机组为应用对象,依据电气特性和运行方式的需求,介绍了利德华福 HARSVERT-A 高压变频调速系统在凝泵、脱硫增压风机变频改造的 DCS 控制逻辑设计方案, 突出说明了凝泵事故响应和增压风机一键启停的实现方式。因每台机组改造方案雷同,文中仅以#3 机组作详细介绍。【关键词】凝泵增压风机变频改造控制逻辑一键启停 1 控制需求分析 凝泵 3B 变频改造电气需求凝结水热力系统为火电厂典型配置,改造前凝泵 3A 或 3B 任一台以工频( 50HZ )方式运行均可匹配 100% 的机组负荷,当凝泵出口母管压力低时备泵联启, 除氧器水位通过凝泵后主/ 辅调门控制, 在变频改造前系统有较大的节流损失; 变频改造后主/ 辅调门维持全开, 通过控制凝泵转速来调节除氧器水位, 实际节约能耗可达 30% ( 400MW 时)。因凝泵为一用一备运行结构,变频改造仅针对主力泵 3B 。电气一次系统改造前后如图 1, 其中改造前的电气主开关 QF 改造后变更为工频电气开关 QF3 , QF1 、 QF2 、变频器(U3B) 为本次改造新增设备。 脱硫增压风机变频改造电气需求脱硫增压风机热力系统为火电厂典型配置,增压风机 3A/3B 并列运行, 任一台风机异常( 电流大或跳闸) 则联开脱硫旁路挡板, 风机入口负压通过调节风机入口导叶来控制, 有较大的节流损失; 变频改造后风机入口导叶维持全开, 通过控制风机转速来调节风机入口负压, 实际节约能耗可达 40% ( 400MW 时)。增压风机 3A 、 3B 一次系统结构相似并相互独立, 改造后结构如图 2。其中图中 QF 开关为改造前的电气主开关, QF1 、 QF2 、 QF3 及 U3A/U3B (变频器)为本次改造新增设备。 凝泵与增压风机变频改造控制需求比较2 HARSVERT-A 系列高压变频器调速节能原理 HARSVERT-A 高压变频调速的方法高压变频调速是通过改变输入到交流电机的电源频率, 从而达到调节交流电动机转速的目的。根据电机学原理, 交流异步电动机转速由下式确定: n=60f(1-S)/p (1) 式中:n—电动机转速; f—输入电源频率; S—电动机转差率; p—电机极对数。由公式(1) 可知, 电动机的输出转速与输入的电源频率、转差率、电机的极对数有关。交流电动机的直接调速方式主要有: 1) 变极调速( 调整 p) 2) 转子串电阻调速或串级调速或内反馈电机( 调整 S) 3) 变频调速( 调整 f) 其中高压变频调速的优点最多,得到了广泛的应用。根据流体力学的基本定律可知:风机( 或水泵) 类设备均属平方转矩负载,其转速 n 与流量 Q 、压力( 扬程)H 以及轴功率 P 具有如下关系: Q1/ Q2 = n1/n2 (1) H1/ H2 = (n1/n2)2 (2) P1/ P2= (n1/n2)3 (3) 式中: Q1 、 H1 、 P1—风机( 或水泵)在 n1 转速时的流量、压力( 或扬程)、轴功率; Q2 、 H2 、 P2—风机( 或水泵)在 n2 转速时的相似工况条件下的流量、压力( 或扬程) 、轴功率