CN107588031B - 一种电站动叶可调式轴流风机转速在线动态切换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电站动叶可调式轴流风机转速在线动态切换方法，包括：通过集控逻辑操作远程控制第一转速切换设备，动态切换第一转速驱动设备，实现第一动叶可调式轴流风机高、低速档位切换；第一台风机切换完成后，等两台风机运行状态稳定后，再通过集控逻辑操作远程控制第二转速切换设备，动态切换第二转速驱动设备，实现第二动叶可调式轴流风机高、低速档位切换。本发明在不改变动叶可调式轴流风机本体结构的前提下，通过风机的转速在线动态切换技术，调节动调风机的实际运行性能使其与机组系统阻力曲线匹配，保证机组各负荷工况动调风机均运行在高效区，提高动叶可调式轴流风机的实际运行性能。
Description
技术领域
本发明涉及燃煤电厂烟气系统所使用的动叶可调式轴流风机，具体涉及一种电站动叶可调式轴流风机转速在线动态切换方法。
背景技术
目前全国各类火电机组大多数配备有动叶可调式轴流风机，动叶可调式轴流风机设计效率较高(最高效率约88％)，高效区(80％以上效率)面积较大。但是国内火电市场产能过剩，火电机组平均负荷率不断降低，火电机组经常需要进行深度调峰，造成动叶可调式轴流风机经常在低效区运行，风机实际运行效率明显低于其最高设计效率，加大风机电耗增加机组运行成本。
为了提高火电机组动叶可调式轴流风机的实际运行性能，设备厂家大多采用对风机进行整机更换，或者对风机进行局部改造(如更换叶轮等)的方法。对风机进行改造，不仅改造周期较长，而且投资费用高昂，短期内无法回收投资成本。因此，有必要研究出新的技术，以提高动叶可调式轴流风机的实际运行性能。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种电站动叶可调式轴流风机转速在线动态切换方法。
本发明采用如下技术方案来实现：
一种电站动叶可调式轴流风机转速在线动态切换方法，包括：
通过集控逻辑操作远程控制第一转速切换设备，动态切换第一转速驱动设备，实现第一动叶可调式轴流风机高、低速档位切换；第一台风机切换完成后，等两台风机运行状态稳定后，再通过集控逻辑操作远程控制第二转速切换设备，动态切换第二转速驱动设备，实现第二动叶可调式轴流风机高、低速档位切换。
本发明进一步的改进在于，第一动叶可调式轴流风机和第二动叶可调式轴流风机均设置有590r/min、745r/min、990r/min和1490r/min四档转速。
本发明进一步的改进在于，风机低速档位向高速档位切换通过集控逻辑操作远程控制一键操作实现，具体操作步骤如下：
步骤101：首先，将第一动叶可调式轴流风机解除自动，投手动调节；然后，降低第一动叶可调式轴流风机的风机动叶开度5％～10％，并编程内嵌于集控逻辑操作中；
步骤102：首先，将第一转速驱动设备断电；然后，控制第一转速切换设备，在2s内将第一转速驱动设备切换至高速档位状态；过10s后，检查第一动叶可调式轴流风机的运行状态，如果切换成功，那么进行下一步操作；如果切换失败，那么控制第一动叶可调式轴流风机进入保护状态，等第一动叶可调式轴流风机运行平稳后，再重复本步骤操作，直到成功切换为止；
步骤103：降低第二动叶可调式轴流风机的风机动叶开度5％～10％；
步骤104：首先，将第二转速驱动设备断电；然后，控制第二转速切换设备，在2s内将第二转速驱动设备切换至高速档位状态；过10s后，检查第二动叶可调式轴流风机的运行状态，如果切换成功，那么进行下一步操作；如果切换失败，那么控制第二动叶可调式轴流风机进入保护状态，等第二动叶可调式轴流风机运行平稳后，再重复本步骤操作，直到成功切换为止。
本发明进一步的改进在于，还包括以下步骤：
步骤105：第一动叶可调式轴流风机和第二动叶可调式轴流风机都切换完成后，每周按时检查两台风机的运行状态，保证机组炉膛负压稳定和两台风机安全稳定运行。
本发明进一步的改进在于，风机高速档位向低速档位切换通过集控逻辑操作远程控制一键操作实现，具体操作步骤如下：
步骤201：提高第一动叶可调式轴流风机的风机动叶开度10％～15％，并编程内嵌于集控逻辑操作中；
步骤202：首先，将第一转速驱动设备断电；然后，过10s～30s时间，控制第一转速切换设备，将第一转速驱动设备切换至低速档位状态，第一动叶可调式轴流风机的惰走时间范围为10s～30s；过10s后，检查第一动叶可调式轴流风机的运行状态，如果切换成功，那么进行下一步操作；如果切换失败，那么控制第一动叶可调式轴流风机进入保护状态，等第一动叶可调式轴流风机运行平稳后，再重复本步骤操作，直到成功切换为止；
步骤203：提高第二动叶可调式轴流风机的风机动叶开度10％～15％；
步骤204：首先，将第二转速驱动设备断电；然后，过10s～30s时间，控制第二转速切换设备，将第二转速驱动设备切换至高速档位状态，第二动叶可调式轴流风机的惰走时间范围为10s～30s；过10s后，检查第二动叶可调式轴流风机的运行状态，如果切换成功，那么进行下一步操作；如果切换失败，那么控制第二动叶可调式轴流风机进入保护状态，等第二动叶可调式轴流风机运行平稳后，再重复本步骤操作，直到成功切换为止。
本发明进一步的改进在于，还包括以下步骤：
步骤205：第一动叶可调式轴流风机和第二动叶可调式轴流风机都切换完成后，每周按时检查两台风机的运行状态，保证机组炉膛负压稳定和两台风机安全稳定运行。
本发明具有如下的优点：
本发明在不改变动叶可调式轴流风机本体结构的前提下，通过风机的转速在线动态切换技术，实现动调风机高、低速转速的双向在线动态切换，进而提高动调风机的实际运行性能，改善风机与机组系统阻力特性曲线的匹配性，保证机组各负荷工况动调风机均运行在高效区，从而提高动叶可调式轴流风机实际运行的经济性和安全性。本技术发明现场改造工作量小，改造费用低，节能效果明显，非常适合已建电厂电站风机的节能改造。
附图说明
图1为本发明的原理示意图；
图2为动叶可调式轴流风机的三维示意图。
图中：1-集控逻辑操作，2-第一转速切换设备，3-第一转速驱动设备，4-第一动叶可调式轴流风机，5-第二转速切换设备，6-第二转速驱动设备，7-第二动叶可调式轴流风机，8-风机动叶。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做出进一步的说明。
如图1和图2所示，本发明提供的一种电站动叶可调式轴流风机转速在线动态切换方法，包括：
通过集控逻辑操作1远程控制第一转速切换设备2，动态切换第一转速驱动设备3，实现第一动叶可调式轴流风机4高、低速档位切换；第一台风机切换完成后，等两台风机运行状态稳定后，再通过集控逻辑操作1远程控制第二转速切换设备5，动态切换第二转速驱动设备6，实现第二动叶可调式轴流风机7高、低速档位切换，其中，电站风机配套高压电机目前常用设计转速有590r/min，745r/min，990r/min和1490r/min四档，高速向低速切换指的是根据实际需要由较高档的转速向降低档的转速进行切换。
具体来说，风机低速向高速切换通过集控逻辑操作1远程控制一键操作实现，具体操作步骤如下：
步骤101：首先，将第一动叶可调式轴流风机4解除自动，投手动调节；然后，降低第一动叶可调式轴流风机4的风机动叶8开度5％～10％，具体需要调节的动叶开度数值需要根据机组运行负荷进行现场调试来确定，并编程内嵌于集控逻辑操作中；
步骤102：首先，将第一转速驱动设备3断电；然后，控制第一转速切换设备2，瞬间将第一转速驱动设备3切换至高速状态；过10s后，检查第一动叶可调式轴流风机4的运行状态，如果切换成功，那么进行下一步操作；如果切换失败，那么控制第一动叶可调式轴流风机4进入保护状态，等第一动叶可调式轴流风机4运行平稳后，再重复本步骤操作，直到成功切换为止；
步骤103：降低第二动叶可调式轴流风机7的风机动叶8开度5％～10％，具体需要调节的动叶开度数值参考步骤101中的方法；
步骤104：首先，将第二转速驱动设备6断电；然后，控制第二转速切换设备5，瞬间将第二转速驱动设备6切换至高速状态；过10s后，检查第二动叶可调式轴流风机7的运行状态，如果切换成功，那么进行下一步操作；如果切换失败，那么控制第二动叶可调式轴流风机7进入保护状态，等第二动叶可调式轴流风机7运行平稳后，再重复本步骤操作，直到成功切换为止；
步骤105：第一动叶可调式轴流风机4和第二动叶可调式轴流风机7都切换完成后，定期检查两台风机的运行状态，保证机组炉膛负压稳定和两台风机安全稳定运行。
风机高速向低速切换通过集控逻辑操作1远程控制一键操作实现，具体操作步骤如下：
步骤201：提高第一动叶可调式轴流风机4的风机动叶8开度10％～15％，具体需要调节的动叶开度数值需要根据机组运行负荷进行现场调试来确定，并编程内嵌于集控逻辑操作中；
步骤202：首先，将第一转速驱动设备3断电；然后，过10s～30s时间，控制第一转速切换设备2，将第一转速驱动设备3切换至低速状态，第一动叶可调式轴流风机4的惰走时间范围为10s～30s，具体风机惰走时间数值需要根据现场调试试验来确定；过10s后，检查第一动叶可调式轴流风机4的运行状态，如果切换成功，那么进行下一步操作；如果切换失败，那么控制第一动叶可调式轴流风机4进入保护状态，等第一动叶可调式轴流风机4运行平稳后，再重复本步骤操作，直到成功切换为止；
步骤203：提高第二动叶可调式轴流风机7的风机动叶8开度10％～15％，具体需要调节的动叶开度数值参考步骤201中的方法；
步骤204：首先，将第二转速驱动设备6断电；然后，过10s～30s时间，控制第二转速切换设备5，将第二转速驱动设备6切换至高速状态，第二动叶可调式轴流风机7的惰走时间范围为10s～30s，具体风机惰走时间数值需要根据现场调试试验来确定；过10s后，检查第二动叶可调式轴流风机7的运行状态，如果切换成功，那么进行下一步操作；如果切换失败，那么控制第二动叶可调式轴流风机7进入保护状态，等第二动叶可调式轴流风机7运行平稳后，再重复本步骤操作，直到成功切换为止；
步骤205：第一动叶可调式轴流风机4和第二动叶可调式轴流风机7都切换完成后，定期检查两台风机的运行状态，保证机组炉膛负压稳定和两台风机安全稳定运行。
实施例：
国内某300MW机组送风机为动叶可调式轴流风机，在300MW工况下风机实际运行效率为75％左右(风机BMCR工况设计效率为85.4％)，在中、低负荷工况下风机实际运行效率仅为55％～62％。可见，在各个负荷工况下，动叶可调式轴流送风机的实际运行效率偏低，运行的经济性较差。
针对上述动叶可调式轴流送风机运行经济性较差的问题，提出了一种送风机双速在线动态切换方法，该方法可以通过集控逻辑操作远程控制一键操作实现风机双速在线动态切换。其中，驱动电机的转速由1480r/min单速改为1480/990r/min双速运行。风机低速向高速切换过程中，步骤1和步骤3中的动叶开度取5％，切换过程按照步骤1～步骤5依次执行；风机高速向低速切换过程中，步骤1和步骤3中的动叶开度取10％，步骤2和步骤4的风机惰走时间取为15s，切换过程按照步骤1～步骤5依次执行。
送风机双速在线动态切换改造完成后，较改造前2台送风机年节电量约65.2万kW·h，厂用电率约下降0.0369％，风机节能效果显著。
Claims (5)
1.一种电站动叶可调式轴流风机转速在线动态切换方法，其特征在于，包括：
通过集控逻辑操作(1)远程控制第一转速切换设备(2)，动态切换第一转速驱动设备(3)，实现第一动叶可调式轴流风机(4)高、低速档位切换；第一台风机切换完成后，等两台风机运行状态稳定后，再通过集控逻辑操作(1)远程控制第二转速切换设备(5)，动态切换第二转速驱动设备(6)，实现第二动叶可调式轴流风机(7)高、低速档位切换；
其中，风机低速档位向高速档位切换通过集控逻辑操作(1)远程控制一键操作实现，具体操作步骤如下：
步骤101：首先，将第一动叶可调式轴流风机(4)解除自动，投手动调节；然后，降低第一动叶可调式轴流风机(4)的风机动叶(8)开度5％～10％，并编程内嵌于集控逻辑操作中；
步骤102：首先，将第一转速驱动设备(3)断电；然后，控制第一转速切换设备(2)，在2s内将第一转速驱动设备(3)切换至高速档位状态；过10s后，检查第一动叶可调式轴流风机(4)的运行状态，如果切换成功，那么进行下一步操作；如果切换失败，那么控制第一动叶可调式轴流风机(4)进入保护状态，等第一动叶可调式轴流风机(4)运行平稳后，再重复本步骤操作，直到成功切换为止；
步骤103：降低第二动叶可调式轴流风机(7)的风机动叶(8)开度5％～10％；
步骤104：首先，将第二转速驱动设备(6)断电；然后，控制第二转速切换设备(5)，在2s内将第二转速驱动设备(6)切换至高速档位状态；过10s后，检查第二动叶可调式轴流风机(7)的运行状态，如果切换成功，那么进行下一步操作；如果切换失败，那么控制第二动叶可调式轴流风机(7)进入保护状态，等第二动叶可调式轴流风机(7)运行平稳后，再重复本步骤操作，直到成功切换为止。
2.根据权利要求1所述的一种电站动叶可调式轴流风机转速在线动态切换方法，其特征在于，第一动叶可调式轴流风机(4)和第二动叶可调式轴流风机(7)均设置有590r/min、745r/min、990r/min和1490r/min四档转速。
3.根据权利要求1所述的一种电站动叶可调式轴流风机转速在线动态切换方法，其特征在于，还包括以下步骤：
步骤105：第一动叶可调式轴流风机(4)和第二动叶可调式轴流风机(7)都切换完成后，每周按时检查两台风机的运行状态，保证机组炉膛负压稳定和两台风机安全稳定运行。
4.根据权利要求1所述的一种电站动叶可调式轴流风机转速在线动态切换方法，其特征在于，风机高速档位向低速档位切换通过集控逻辑操作(1)远程控制一键操作实现，具体操作步骤如下：
步骤201：提高第一动叶可调式轴流风机(4)的风机动叶(8)开度10％～15％，并编程内嵌于集控逻辑操作中；
步骤202：首先，将第一转速驱动设备(3)断电；然后，过10s～30s时间，控制第一转速切换设备(2)，将第一转速驱动设备(3)切换至低速档位状态，第一动叶可调式轴流风机(4)的惰走时间范围为10s～30s；过10s后，检查第一动叶可调式轴流风机(4)的运行状态，如果切换成功，那么进行下一步操作；如果切换失败，那么控制第一动叶可调式轴流风机(4)进入保护状态，等第一动叶可调式轴流风机(4)运行平稳后，再重复本步骤操作，直到成功切换为止；
步骤203：提高第二动叶可调式轴流风机(7)的风机动叶(8)开度10％～15％；
步骤204：首先，将第二转速驱动设备(6)断电；然后，过10s～30s时间，控制第二转速切换设备(5)，将第二转速驱动设备(6)切换至高速档位状态，第二动叶可调式轴流风机(7)的惰走时间范围为10s～30s；过10s后，检查第二动叶可调式轴流风机(7)的运行状态，如果切换成功，那么进行下一步操作；如果切换失败，那么控制第二动叶可调式轴流风机(7)进入保护状态，等第二动叶可调式轴流风机(7)运行平稳后，再重复本步骤操作，直到成功切换为止。
5.根据权利要求4所述的一种电站动叶可调式轴流风机转速在线动态切换方法，其特征在于，还包括以下步骤：
步骤205：第一动叶可调式轴流风机(4)和第二动叶可调式轴流风机(7)都切换完成后，每周按时检查两台风机的运行状态，保证机组炉膛负压稳定和两台风机安全稳定运行。
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