专利名称：一种锅炉风机的变频器旁路装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及锅炉领域，具体涉及一种锅炉风机使用的高压变频器安全旁路装置。
背景技术：
现有技术在电厂辅机上应用高压变频器，可以提高负载运行效率，降低能量消耗。当风机变频状态运行时，风机档板一般是处于全开状态。但是在锅炉运行中，当变频器出现故障或跳闸时，必然导致风机的吸/送风量下降，从而导致炉膛负压发生剧烈变化，使燃烧工况恶化导致机组出力受限，严重时会导致锅炉炉膛灭火。而基于电力生产对设备高可靠性要求的特点，就要求在变频器发生故障时不能发生运行中的锅炉限负荷或熄火停炉。
为了解决锅炉的安全运行问题，目前一般做法是安装变频器手动旁路刀闸。当变频器出现故障时，人工手动合上旁路刀闸，使风机以工频方式运行，但人工操作的滞后必然出现送/吸风量减少，从而导致炉膛负压发生剧烈变化，出现危险；如果仅将手动旁路刀闸改为自动旁路开关，当运行中变频器出现故障掉闸时，旁路开关自动合入，但是风机由变频状态的较低转速骤然转为高速运转，导致了吸/送风量迅速增加，从而使炉膛负压迅速变化，造成炉膛燃烧工况恶化，仍有可能导致锅炉灭火。
发明内容
本实用新型的目的就是提供一种锅炉风机的变频器旁路装置，通过程控装置对风机档板执行机构进行相应的调节，使风机档板的开度与变频器出现故障前的输出频率呈对应关系，从而克服锅炉负荷受到限制或熄火停炉问题。
本实用新型的目的是这样实现的一种锅炉风机的变频器旁路装置，由变频器、入口开关、旁路开关、高压电动机、风机档板及档板执行器组成；在变频器与风机电机之间设有出口开关，出口开关的进线端与变频器相连接，其出线端与高压电动机相连接；变频器故障信号输出至程控装置输入端子，程控装置控制信号端子分别与入口开关、出口开关、旁路开关和风机档板执行器的信号端子相连接。风机档板执行器通过机械连接带动风机档板。
变频器故障条件下，由变频运行状态转为工频运行状态的运行方式为由程控装置输出信号迅速关小风机入口档板的开度，该开度值由程控装置内部软件逻辑计算得出，同时断开变频器出口开关，合入旁路开关，高压电动机由高压母线电源直接驱动，风机档板执行器接受程控装置的开度指令信号，带动风机入口档板动作，按工艺要求调整所需的风量。
本实用新型的优点是可以实现变频器发生故障时风机档板快速动作，减小吸/送风量波动，从而减少对锅炉燃烧的影响。
以下结合附图和实施例对本实用新型详细说明。
图1是本实用新型的结构示意图；其中1-程控装置，2-入口开关，3-旁路开关，4-变频器，5-出口开关，6-高压电动机，7-风机，8-执行器，9-风机档板，10-高压母线。
具体实施方案实施例1一种锅炉风机的变频器旁路装置(如图1所示)，由变频器(4)、入口开关(2)、旁路开关(3)、高压电动机(6)、风机(7)、风机档板(8)、执行器(9)及高压母线(10)组成；在变频器(4)与高压电动机(6)之间设有出口开关(5)，出口开关(5)的进线端与变频器(4)相连接，其出线端与高压电动机(6)相连接；变频器(4)的故障信号输出至程控装置(1)的输入端子，程控装置控制信号端子分别与入口开关(2)、出口开关(5)、旁路开关(3)和风机档板执行器(8)的信号端子相连接，风机档板执行器(8)与风机档板(9)机械连接。
本实施例中所述的程控装置(1)是DCS控制系统，也可以采用能实现同样功能的控制装置，如可编程控制器；所述的入口开关(2)、旁路开关(3)、出口开关(5)是高压电动开关；所述的执行器采用电动式执行机构。变频器故障信号是取自变频器故障输出端的开关量输出信号。出口开关(5)与旁路开关(3)不允许同时合入，同时由电气联锁和热工联锁双重实现。变频器出现故障时，变频器柜内提供一个开关量输出信号直接使变频器入口开关(2)的断开。
锅炉风机变频运行状态时，由程控装置(1)输出信号断开旁路开关(3)，合入变频器入口开关(2)，合入变频器出口开关(5)，高压电动机(6)由高压变频器(4)驱动，高压变频器(4)接受程控装置(1)起停和转速指令信号，并把本身的运行状态信号反馈到程控装置(1)，风机入口档板执行器(8)带动吸风机入口档板(9)全开，工艺要求所需的风量由程控装置(1)输出信号控制高压变频器(4)驱动高压电动机(6)带动风机(7)调速运行。
当变频器出现故障时，入口开关(2)和出口开关(5)的同时断开；变频器同时发出故障信号，输出至程控装置(1)的输入端子。程控装置将控制信号分别输出至入口开关(2)、出口开关(5)、旁路开关(3)和风机档板执行器(8)，经一定延时后(延时时间可调，一般4秒)，旁路开关(3)自动闭合直接驱动高压电动机，风机转为工频运行，程控装置(1)根据变频器出现故障前的输出频率使风机档板(9)自动关至一定位置；炉膛负压由程控装置(1)内手动操作吸风档板进行调节。
本实施例以锅炉吸风机为例，根据锅炉吸风机试验的结果，可以拟合出吸风机档板(9)的开度与变频器故障前变频器的转速的对应关系，以此确定吸风机档板的开度。
风机档板(9)的动作速度对锅炉运行的影响至关重要，从变频器(4)发出故障信号到旁路开关(3)合闸，再到高压电动机(6)进入全速运转，此时风机的风量会迅速增加，为了抵消由于电机速度增加而带来的风量增加，风机档板(9)应在几乎相同的时间内关到预定位置。为了实现风机档板(9)快速动作和运行调整的操作稳定，因此对执行器(8)需要采用快速反应型执行器。
权利要求1.一种锅炉风机的变频器旁路装置，包括变频器、入口开关、旁路开关、高压电动机、风机档板及档板执行器，其特征是在变频器与风机电机之间设有出口开关，出口开关的进线端与变频器相连接，其出线端与高压电动机相连接；变频器故障信号输出至程控装置输入端子，程控装置控制信号端子分别与入口开关、出口开关、旁路开关和风机档板执行器的信号端子相连接；风机档板执行器通过机械连接带动风机档板。
2.根据权利要求1或2所述的一种锅炉风机的变频器旁路装置，其特征是所述的程控装置是DCS控制系统或者是能实现同样功能的控制装置。
3.根据权利要求1所述的一种锅炉风机的变频器旁路装置，其特征是所述的入口开关、旁路开关、出口开关是电动开关。
4.根据权利要求1所述的一种锅炉风机的变频器旁路装置，其特征是所述的风机档板执行器是全行程时间较短的电动式执行机构。
专利摘要一种锅炉风机的变频器旁路装置，包括变频器、入口开关、旁路开关、高压电动机、风机档板及档板执行器；在变频器与风机电机之间设有出口开关，出口开关的进线端与变频器相连接，其出线端与高压电动机相连接；变频器故障信号输出至程控装置输入端子，程控装置控制信号端子分别与入口开关、出口开关、旁路开关和风机档板执行器的信号端子相连接；风机档板执行器通过机械连接带动风机档板。其优点是可在变频器发生故障时使风机档板快速动作，减小吸/送风量波动，从而减少对锅炉燃烧的影响，防止锅炉灭火。
文档编号H02J9/06GK2735411SQ20042002995
公开日2005年10月19日 申请日期2004年10月18日 优先权日2004年10月18日
发明者张兆新, 石瑞兴, 孙龙彪, 只健强, 张彦 申请人:天津市电力科技发展公司