[发明专利]SHRT机组变频器与汽轮机转速同步自动调节控制方法

说明书

本发明公开了一种SHRT机组变频器与汽轮机转速同步自动调节控制方法：(1)在变频器中设定转速调节速率A；(2)实时检测工况，如果需要机组升转速运行，执行步骤(3)；如果需要机组降转速运行，则执行步骤(4)；(3)机组降转速运行控制：变频器发出“准备降速”指令至DEH，汽轮机从功率调节模式切换到转速调节模式，切换完成后，仪控系统判断机组是否满足降速条件，若满足，DEH反馈“允许降速”信号到变频器，变频器收到允许信号后，执行机组降速调节；(4)机组升转速运行控制。本发明的方法无需人为干预，有效解决了调速过程中出现的因电动机电流波动引起的变频器故障停机问题。同时，变频调节SHRT机组为企业产生巨大的经济效益。

技术领域

本发明属于余热发电技术邻域，应用于钢铁冶金流程中能量回收利用设备，具体是一种SHRT机组变频器与汽轮机转速同步自动调节控制方法。

背景技术

我国钢铁工业能耗占国家总能耗的16.3％，其能耗来源主要是烧结和炼铁两个工段，其中烧结工段占10～20％，仅次于炼铁工段的70％，所以优化烧结工艺及动力设备系统以实现节能减排尤为重要。烧结主抽风机是烧结工序的必要能动设备，通过电动机驱动运行，为烧结系统供风。烧结系统的回收余热主要在烧结机后面的3～5个烟箱及冷却机的第一个烟罩处，通过余热锅炉产生蒸汽，用余热汽轮机驱动发电机发电。

传统的烧结余热发电机组与电动机拖动烧结主抽风机机组是两个独立的机组，隶属于不同厂房，不同用途的动力旋转设备。烧结余热能量回收与烧结主抽风机联合机组(Sinter blower residual Heat Recovery Turbine)，简称SHRT机组，如图1所示，由烧结余热发电机组和烧结主抽风机组集成配套而成，包括烧结风机3、变速离合器2、低温余热汽轮机1、电动机4、仪控系统5、MCC系统6(电气控制系统)。该SHRT机组配置方式的优势在于：第一，取消了发电机，机组将烧结余热回收的能量直接作为旋转机械能补充在轴系上，与电动机同轴驱动烧结主抽风机，电动机只需输出烧结主抽风机耗能和余热汽轮机做功的功率差。降低了原电动机运行的电流，使驱动烧结主抽风机的电动机在线降低电流而实现节能；第二，不向当地电网供电，节减了供电审批程序；第三，与余热发电机组相比，提高了能量回收率6％～8％；第四，机组余热能量回收60％～80％；第五，减少设备、厂房等物资投入。在此基础上SHRT机组若能够实现变频运行，可在保证能量高效回收的同时更有效地降低电能的消耗。

目前，SHRT机组使用时，在电动机4通过变频器7调速的过程中，以降转速为例说明:在降速过程中，由于汽轮机1的做功使得电动机4将承受很大的反向力矩，导致电动机4电流不断减小，以至于电动机4进入发电状态(因为电动机4定子转速小于转子转速)，电动机4通过变频器7向电网反向输入电能，而普通的两象限变频器不具有反向输入的功能，这种情况下变频器7直流母线电压不断升高，最终变频器7故障跳闸导致机组联锁停机。因此，SHRT机组如何实现变频过程中机组的调速过程的平稳是亟待解决的问题。

发明内容

针对上述SHRT机组变频过程中机组的转速控制问题，本发明的目的在于，提供一种SHRT机组变频降速过程中汽轮机同步自动调节的控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以解决：

一种SHRT机组变频器与汽轮机转速同步自动调节控制方法，具体包括如下步骤：

(1)在变频器中设定转速调节速率A；

(2)实时检测工况，如果需要机组升转速运行，执行步骤(3)；如果需要机组降转速运行，则执行步骤(4)；

(3)机组降转速运行控制，具体操作如下：

变频器发出“准备降速”指令至DEH，汽轮机从功率调节模式切换到转速调节模式，切换完成后，仪控系统判断机组是否满足降速条件，若满足，DEH反馈“允许降速”信号到变频器，变频器收到允许信号后，执行机组降速调节，包括如下操作：