火电机组并列运行引风机自动调平控制方法与流程

本发明属于火电机组运行，具体涉及火电机组并列运行引风机自动调平控制方法。

背景技术：

1、随着火电机组污染物排放指标、能耗指标及调峰能力越来越严格，火电机组要持续推动节能改造、供热改造和灵活性改造“三改联动”，进一步降低煤电机组能耗，提升机组灵活调节能力。

2、火电机组基本为两台一次风机、两台送风机及两台引风机并列运行，“三改联动”对风机的设备质量和自动控制技术要求越来越高。火电机组的一次风机大部分为离心风机，一般采用入口导叶开度调节；送风机及引风机大部分为轴流式风机，一般采用静叶/动叶调节，静叶/动叶调节都存在调节死区。风机的逻辑控制是机组安全可靠运行的关键，火电机组风机逻辑控制系统经过多年运行考验，逻辑控制基本完善，但是在实际运行过程中，并列运行风机的运行工况调平都是通过调节入口导叶、静叶或动叶开度来实现，调平入口导叶、静叶或动叶开度后，并列运行风机的电流会存在很大的偏差。

3、现阶段，很多火电机组对风机进行变频节能改造，并列运行风机的运行工况调平通过变频器频率调平实现，实际运行中并列运行风机的电流同样会存在很大的偏差。根据试验标准《电站锅炉风机现场性能试验》dl/t 469-2022，现场性能试验对并列引风机风速、风压及风量进行测量计算可知：

4、（1）引风机采用入静叶/动叶开度调节时，风机风量与入口导叶、静叶/动叶开度不呈线性关系，0～25%开度时风机风量增加很缓慢、25%～60%开度时风机风量增加迅速、60%～100%开度时风机风速增加又很缓慢。而在部分静叶/动叶开度区间，风机风量基本不变，存在调节死区，同时在实际工程应用中，风机的机械设计、叶片材料特性及磨损程度等都会影响风机的运行工况，导致并列风机在相同的静叶/动叶开度下，风机风量存在很大的偏差。

5、（2）引风机采用变频器频率调节时，风机风量与变频器频率成正比关系，但是在实际工程应用中，风机的机械设计、叶片材料特性及磨损程度等都会影响风机的运行工况，风机风量与变频器频率呈曲线关系，导致并列风机在相同的频率下，风机风量同样存在很大的偏差。

6、（3）引风机风量和风机电流成正相关关系，在实际工程应用中风机电流完全可以代表风机的风量。

7、火电机组并列运行引风机的电流偏差过大，极易引起并列运行引风机的“抢风”和喘振，导致风机振动增大，严重时引风机会发生失速而导致锅炉mft、机组非停。因此，引风机并列运行过程中，降低两侧引风机电流的偏差，提高引风机运行的安全性能，优化并列引风机调平控制逻辑尤为重要。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了火电机组并列运行引风机自动调平控制方法，采用并列运行引风机的电流调平控制逻辑，替代现有的并列引风机静叶/动叶开度及变频器频率调平控制逻辑，实现引风机并列运行过程中降低两侧引风机电流的偏差，保证引风机并列运行过程中不发生抢风、喘振、振动增大和风机失速现象，提高引风机运行的安全性能。

2、本发明采用的技术方案是，火电机组并列运行引风机自动调平控制方法，包括以下步骤：

3、s1、改变双侧平衡控制：并列运行引风机的电流调平控制逻辑，降低两侧引风机电流偏差；

4、s2、优化引风机运行控制逻辑调节死区：炉膛负压测点选择后作为控制回路的被调量，一阶延迟模块（lag）对炉膛负压测点进行滤波，设置引风机控制逻辑pid的调节死区为15pa，即炉膛负压波动在15pa的调节死区内，引风机控制逻辑pid调节不动作；

5、s3、优化控制前馈，以送风指令作为炉膛负压控制的前馈，使得负压控制回路跟随送风调节动作；以主燃料跳闸（mft）跳炉后锅炉总风量作为炉膛负压控制的前馈；以磨煤机跳闸做为炉膛负压控制的前馈；

6、s4、优化mft超驰控制：当前炉膛压力减去-1200乘以0.02，经过限幅后进行超驰调节，当炉膛负压低于-1200pa时，进行超驰调节；

7、s5、优化并列运行引风机运行控制逻辑：从引风机切手动条件、超驰增加条件、超驰减小条件、增加禁止条件、减小禁止条件对引风机运行控制逻辑进行优化，实现在引风机异常运行的情况下，自动闭锁机组出力、降低负荷。

8、优选地，上述步骤s1，并列运行引风机的自动调平逻辑，根据两侧引风机的电流偏差，调整电流偏差值，该电流偏差同时加到各引风机的调平控制偏差上，作用符号相反，使得a增b减或a减b增，最终两侧引风机电流达到平衡，调节两台风机的出力达到平衡，而总出力不变。

9、优选地，上述步骤s4中，在发生mft或一次风机跳闸时先将引风机的开度减小，保持45s后再恢复，引风机开度减小的幅度是发生mft时的锅炉总风量的函数，同时，当磨煤机跳闸时，每跳一台磨引风机开度增加3%。

10、优选地，上述步骤s5中，引风机静叶/动叶或变频器切手动条件为：

11、1）炉膛负压信号故障或炉膛负压坏质量，炉膛负压坏质量包括炉膛负压坏点或炉膛负压两两之间偏差超过400pa，延时3秒，切除自动；

12、2）非rb状态下，炉膛负压设定值和实际值偏差大于300pa，延时3s，切除自动；

13、3）非rb状态下，静叶/动叶开度或变频器频率指令与位置反馈偏差大于10，延时3s，切除自动；

14、4）本侧引风机断路器跳闸，延时3s，切除自动；

15、5）本侧引风机断路器跳闸且另一侧引风机断路器合闸，延时3s，切除自动；

16、6）本侧引风机进、出口导叶故障；

17、7）引风机液压油泵均停且油压低。

18、优选地，上述步骤s5中，引风机静叶/动叶开度或变频器频率超驰增加条件为：

19、1）顺序控制系统来指令超驰增加引风机静叶/动叶开度或变频器频率；

20、2）两台引风机均停止脉冲。

21、优选地，上述步骤s5中，引风机静叶/动叶开度或变频器频率超驰减小条件为：

22、1）顺序控制系统来指令超驰减小引风机静叶/动叶开度或变频器频率；

23、2）本侧引风机停止且对侧引风机运行脉冲。

24、优选地，上述步骤s5中，引风机静叶/动叶开度或变频器频率增加禁止条件为：

25、1）引风机失速报警；

26、2）当本侧引风机电流大于95%额定电流时，引风机静叶/动叶开度或变频器频率当前指令作为输出上限，闭锁引风机静叶/动叶开度或变频器频率增加；

27、3）炉膛压力<-500pa时，引风机静叶/动叶开度或变频器频率当前指令作为输出上限，闭锁引风机静叶/动叶开度或变频器频率增加；

28、4）当引风机控制油压低于定值时，引风机静叶/动叶开度或变频器频率当前指令作为输出上限，闭锁引风机静叶/动叶或变频器动作。

29、优选地，上述步骤s5中，引风机静叶/动叶开度或变频器频率减小禁止条件为：

30、1）炉膛压力>500pa时，引风机静叶/动叶开度或变频器频率当前指令作为输出下限，闭锁引风机静叶/动叶开度或变频器频率减小；

31、2）当引风机控制油压低于定值时，引风机静叶/动叶开度或变频器频率当前指令作为输出下限，闭锁引风机静叶/动叶或变频器动作。

32、相较现有技术，本发明的有益效果是：

33、1）与现有并列引风机静叶/动叶开度及变频器频率调平控制逻辑技术相比较，本发明最大的特点首先在于直接改变现有的并列运行引风机出力平衡调节方式，调节并列运行引风机的电流，使得两台引风机的电流自动调节一致，避免在同样静叶/动叶开度及变频器频率下两侧引风机电流偏差较大而造成工况恶化，保证引风机并列运行过程中不发生抢风、喘振、振动增大和风机失速现象，提高引风机运行的安全性能。

34、2）根据实际运行情况优化了引风机运行控制逻辑的调节死区、控制前馈和mft超驰控制，在锅炉运行中若出现引风机电流突然变化的情况，控制逻辑可及时发现偏离正常运行区间的电流，并立刻做出相应的自动控制调节。

35、3）对整个并列运行引风机运行控制逻辑进行了优化，实现了在引风机异常运行的情况下，自动闭锁机组出力、降低负荷，真正意义上做到用自动控制的方式去预防引风机工况恶化，保证机组运行安全。