[发明专利]一种火电厂汽动引风机自适应无扰切换装置

说明书

技术领域

本发明属于火电厂中的自适应自动控制设备，具体是指一种火电厂汽动引风机自适应无扰切换装置。

背景技术

国家环保要求规定新建电厂FGD系统不设烟气旁路和现有FGD系统要拆除旁路烟道的强制措施，使得电厂对FGD系统的要求越来越高。FGD系统不设烟气旁路，其运行直接关系到机组的安全，FGD系统停运则机组也必须停运，锅炉从点火开始所有烟气直接进入吸收塔进行处理，这使烟气系统在设计等方面与常规的FGD系统有较大的不同。为此，新老电厂加装脱硫装置时普遍将引风机与脱硫增压机合并，直接采用引风机克服原有的烟气系统阻力和新增的脱硫系统阻力。

引增合一后的引风机功率增大，若采用电动机驱动引风机会造成起动时厂用母线电压降低，危害厂用电系统。若采用汽轮机驱动引风机可以避免电动机驱动时的起动大电流，很大程度降低了厂用电量，同时汽轮机可以和引风机协调配合，使引风机在不同负荷下都能处于运行高效区。可以说，采用汽轮机驱动引风机是一种比较优化的能源利用方式。

采用汽动引风机炉膛负压的控制，存在引风机的静叶控制调节及小汽机的转速控制调节两种调节方式，控制上相对复杂。目前静叶控制回路采用常规的单回路控制策略，其控制响应慢，不能适应快速的变负荷、甩负荷等工况的调节，因此需要深度优化控制策略，充分利用前馈和超驰控制。而目前转速控制常采用串级回路，主控制器用于控制锅炉炉膛负压的偏差，副调节器为转速控制。其在引风机的故障快速减负荷(run bank，RB)时会存在安全隐患，而且对炉膛负压缺乏快速反应能力。

采用汽动引风机后，导致两种控制之间的切换变得十分复杂，如果切换不当，容易导致小机失速，风机喘振等重大事故。鉴于此，有必要开发一种自适应无扰切换装置，对静叶控制和转速控制进行无扰切换，另一方面，也要对静叶控制和转速控制进行改进，提高对负荷的响应速度。

发明内容

本发明的目的在于克服火电厂引风机控制的系统的存在的缺陷与不足，提供一种火电厂汽动引风机自适应无扰切换装置，该无扰切换装置准确、高效，能够针对不同风机、以及电厂实时运行参数来进行自动控制。

本发明的上述目的通过如下技术方案来实现的：一种火电厂汽动引风机自适应无扰切换装置，其特征在于：所述的无扰切换装置包括控制信号中枢装置、无扰切换单元、静叶伺服器、转速伺服器、引风机和小汽机，所述控制信号中枢装置调用电厂数据采集系统中的运行数据，并且把调用来的运行数据传送给所述的无扰切换单元，所述的无扰切换单元将接收来的数据进行引风机静叶开度和小汽机转速的切换控制判断，并将判断后的控制指令传给所述的静叶伺服器和转速伺服器，所述静叶伺服器和转速伺服器根据接收的控制指令进行动作，分别用于控制引风机和小汽机，其中，静叶伺服器用于控制引风机的静叶开度，转速伺服器用于控制小汽机的转速，以实现火电厂汽动引风机的自适应无扰切换。

所述电厂数据采集系统中的运行数据包括电厂运行负荷、锅炉负压、小汽机转速、小汽机胀差、引风机静叶开度、送风机动叶开度的数据。

所述的无扰切换单元对接收来的数据进行转速控制死区对比参照，若小汽机转速处于控制死区，则进行定速率降速，若小汽机转速未达到控制死区，则进行小汽机转速控制和引风机静叶开度控制判断。

本发明可以做如下改进：所述的无扰切换装置还包括超速保护装置，所述控制信号中枢装置把从电厂数据采集系统中调用的运行数据还传送给所述的超速保护装置，所述的超速保护装置对接收来的数据进行小汽机超速预判断，并对超速事故进行预防控制，当小汽机转速超过转速预警值时报警，如果转速继续升高，达到转速预警值的110%～112%时，切断汽轮机进汽，使汽轮机停止运转。

本发明可以做如下改进：所述的无扰切换装置还包括防喘振装置，所述控制信号中枢装置把从电厂数据采集系统中调用的运行数据还传送给所述的防喘振装置，所述的防喘振装置具有引风机喘振模糊判断功能，对接收来的数据进行引风机喘振事故预判断，并对喘振事故进行预防控制，保证风机避开喘振区。

所述的防喘振装置根据接收来的数据对引风机进行喘振模糊判断，如果引风机转速到达相同工况下的防喘振装置内存储的喘振曲线所对应的喘振转速的95%，则可判断得出引风机具有喘振趋势。

本发明可以依据电厂风机的选型不同来进行自适应地调整控制参数以及控制策略，同时可结合电厂的实际运行参数来调整静叶控制系统与转速控制系统的切换，通过无扰切换系统以及防喘振系统来确保电厂汽动引风机的安全稳定运行，在突发事故工况的时候，通过超速保护来保证汽动引风机的设备安全。