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一次风机变频调速时实现RB功能的方案 |
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一次风机变频调速时实现RB功能的方案
目前，我国电站锅炉风机，特别是一次风机在运行中普遍存在耗能高、噪音大的问题。华北电网已有多家电厂在已建机组和新建机组离心式一次风机上应用变频调速器。风机变速调节后，风机耗功降低、运行效率提高、厂用电率降低，节能效果显著，但有些改造项目出现新的问题：如在机组大负荷时发生“抢风”现象；一次风机电机前侧轴承过热、损坏；一次风机RB时造成变频器过负荷保护动作继而导致机组MFT 动作，严重影响了风机及锅炉的安全、经济运行。
针对一次风机RB的思考：相同的一次风机，为什么采用入口挡板调节时一次风机RB成功实现了，而变频调速改造后一次风机RB却失败了？如何抑制RB后一次风压大幅下跌？如何控制RB后汽温急剧下降？机组RB时采用定压方式好还是滑压方式好？
一、机组快速甩负荷的含义
机组快速甩负荷（RB或RunBack）的含义：机组的主要辅机，如一次风机、送风机、引风机、空气预热器及锅炉汽动给水泵、炉水循环泵等，有一台发生故障时，协调控制系统（CCS）快速发出，按一定幅度减少机组实际负荷的指令。通过锅炉、汽机主控制器分别对燃烧、给水、汽温以及汽机DEH等控制调节系统进行调整，使机组的负荷及相关参数最终达到单台辅机的能力工况，以保证安全运行。
RB属机组的安全功能之一，为实现RB功能，要求CCS和BMS 两大控制系统协调动作。除一次风机的RB指令由BMS本身发出之外，其余的RB指令均由CCS发出，RB的逻辑示意图见图1。
RB模块根据其内部设定的降负荷速率及目标负荷指令动作，锅炉负荷按预定的速率降低，燃料量的减少除由燃料调节器调节外，还由BMS系统按一定逻辑停相应的给煤（粉）机，或投相应的油枪共同配合完成。RB过程中，机前压力由汽机自动控制。当BM S 接受RB指令后，首先发出报警信号并送出数据记录（DL）信号到数据采集系统（DAS）。与此同时，停掉最上面一层运行的磨煤机。接着，由CCS降低各运行层给煤机转速，在F层煤粉停掉10s后，如RB命令继续存在，则BMS停止E层磨煤机，而CCS继续降低给煤机转速。10s过后，如RB指令仍然存在，则BMS将D层磨煤机停掉，最后保留A、B、C三层磨煤机运行。
单台送、引风机事故跳闸后，同侧的引、送风机通过联锁而自动跳闸停运。
若D、E、F三层磨煤机停掉后RB指令依然存在，则表明另一台功能相同的辅机亦出故障，其结果导至MFT动作。
二、一次风机变速调速时实现RB功能
能否实现一次风机RB功能，需考虑以下两点因素。
1．一次风机及其系统设备特性
（1）单台一次风机的参数和裕度
大型机组，单台一次风机一般按50%机组负荷设计。设计容量越大，对实现一次风机RB功能越有利，但对节能不利。风机设计裕度过大，会造成一次风机单耗过大，特别是采取挡板调节时，大量能量白白浪费在风机节流损失上；即使采取变频调速，选用过大的压头和流量裕度，也会造成低负荷时，风机运行在风机性能曲线最高点的左侧，导致风机并联困难，两台风机发生“抢风”现象。单台一次风机带负荷能力还应从减少空气预热器漏风；改进一次风系统管道和风门；完善热控联锁保护逻辑几方面入手，采取对策。
（2）系统漏风
采用正压直吹式制粉系统的电厂，普遍反映一次风机RB成功得不多，单台一次风机带负荷能力不足，常导致全部磨煤机跳闸或MFT动作。究其原因，往往不是选型小，而是系统漏风严重，这是问题的根本原因所在。一次风机RB过程中，单台一次风机运行时，负荷逐渐降低，空气预热器（下称空预器）漏风会不断增大；运行磨煤机台数系统切换过程中，一次风系统管网阻力发生变化，一次风走捷径，通过两台空预器及一次风联络门旁路大量的风量，跳闸风机入口反窜出大量漏风。
①一次风管道漏风
对一次风管道中的人孔、法兰等处进行查漏，消除漏点，减少漏风量。必要时对制粉系统进行打压、烟雾弹查漏。
②空预器漏风
影响空预器漏风的因素有一次风压、烟气温度、制造工艺等。
空预器漏风率与一次风漏风率属不同概念，前者是指一、二次风总的漏风情况，三分仓回转式空预器，其设计漏风率一般为6%~10%。其中一次风漏风量占总漏风量的绝大部分，高达80% 以上。低负荷时一次风漏风率占总一次风量的30%~40% ，或更高。
空预器的漏风率作为机组达标投产的一项主要考核指标，在投产初期，一般都能达到。而在机组长周期运行中，则普遍存在漏风率超标现象。空预器密封间隙增大与空预器低温腐蚀以及转子变形、密封片磨损等因素密切相关。
随着机组负荷的不断降低，一次风系统漏风率呈增加趋势；相同负荷下一次风漏风率与运行方式有关，如运行一次风风压、磨煤机运行台数等因素。
空预器堵灰会增加一次风系统管网阻力，限制风机的出力。
（3）未投运磨煤机
RB逻辑中没有考虑未投运磨煤机的通风情况，仅跳闸上层运行磨煤机，只保留运行磨煤机中下层2～3台磨煤机。未投运磨煤机通风时，也会导致系统风压降低，影响一次风正常燃烧。
1）一次风机出、入口门
风机出、入口门严密性差；一台风机运行，另一台停运抢修
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