倪政平 钟建伟 苏波
四川白马循环流化床示范电站有限责任公司 四川省 内江市 641000
循环流化床（CFB）锅炉在燃烧过程中能有效控制SO2和NOX的生成和排放，是一种相对清洁的燃烧方式。其优良的排放特性及污染成本控制是目前其他技术无法比拟的。随着循环流化床（CFB)）容量大型化和超低排放控制技术发展，引风机功率不断加大，为保证引风机安全启动和节能运行，引风机的动叶和变频器联合控制调节应运而生。
目前国内引风机动叶与变频器协调调节方式都存在不同程度的缺陷：第一变频器作为主调，全程参与炉膛负压调节，动叶作为“辅调”或手动，当变频器调节不动作时参与调节的调节模式，该模式虽然调节稳定，但无法匹配风机性能曲线，降低了引风机的工作效率，牺牲机组的经济性；第二变频器和动叶同时全程参与调节模式，该模式下由于机组AGC调节，机组负荷经常变化，同时大型循环流化床（CFB)炉膛大，炉内工况复杂，炉膛燃烧时常波动，故锅炉负压波动频繁，加之引风机变频器和动叶调节性能不一，造成动叶开度和变频器频率的大幅波动，引风机时常工作在不稳定区域，甚至导致发生喘振，不利于机组的安全、稳定、经济运行。第三我厂脱硫塔设计为双塔脱硫，当单双塔切换时，引风机不能同时去控制炉膛负压，切换时可能出现的出力不均、无法投入引风机自动调节。
为实现大型循环流化床（CFB)引风机动叶和变频器协调控制，满足炉膛负压调节的快速性和安全性，保证动叶可调引风机在整个转速段的效率，优化方案采用转速和动叶角度两个变量参与调节，即：采用变频器调整风机的转速，全频段参与炉膛负压调节，动叶跟随变频器频率调整其角度的控制方式。 第一用变频器调整风机的转速，全频段参与负压调节，根据引风机动态性能试验得出变频器各频率对应下动叶的最佳开度曲线，动叶执行机构根据该曲线，自动将叶片置于最佳角度点。下图为动叶跟随变频指令变化曲线。
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第二为适应保证引风机变频器“工切变”、“变切工”等控制模式需要，DCS系统设置如下控制模式：
a.正常变频调整模式：在变频器正常时，根据炉膛负压需求自动调节引风机变频器转速，动叶角度根据引风机变频器频率和动叶开度曲线跟随调节；
b.正常工频调整模式：在工频运行状态下，根据炉膛负压需求，自动全程调整引风机的动叶角度；
c.变频故障切工频模式：当变频器故障后，到变频器完成工频切换之前，DCS快速调整动叶风机角度置预设值，以适应切换到工频后的转速要求。
d.变频器正常切工频模式：需要手动将引风机从变频切换至工频，手动给定变切工指令到变频器自动完成变切工切换之前，DCS需要先调整动叶风机角度置预设值，再向变频器发送变切工指令；
e.工频切变频模式：工频运行状态下，手动给定工切变指令后，到变频器自动完成工切变之前，DCS需要保持动叶角度不变，向变频器发工切变指令；
第三引风机动叶和变频器协调控制方式控制策略图：
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当双脱硫塔均正常运行时，两台引风机均控制炉膛负压。当单塔切换为双塔运行时，一台引风机控制炉膛负压，一台控制脱硫塔入口负压。例如#1脱硫塔正常运行，#2脱硫塔未运行，需将#2脱硫塔建床并投运，此时不能直接用锅炉烟气（即经过#2脱硫塔入口烟气挡板的烟气）对#2脱硫塔进行建床。如用锅炉烟气进行建床，极易造成环保参数超标。需用#1引风机出口清洁的烟气对#2塔进行建床，烟气的路径如下图箭头所示。此时A引风机控制炉膛负压，B引风机控制脱硫塔入口负压，脱硫塔入口负压的设定值为对侧脱硫塔入口负压值，确保当#2引风机切为炉膛负压控制时扰动最小。当在极其恶劣工况下，如脱硫塔塌床，引风机还可控制脱硫塔入口负压控制，作为一种保护手段让引风机负荷快速下降但又不至于停引风机，方便恢复正常运行。
由于采用变频器调整风机的转速，全频段参与炉膛负压调节，动叶跟随变频器频率调整其角度的控制方式，不仅充分突出了引风机变频器调节的平稳性、快速性、精确性和经济性，同时全程将引风机动叶开度置于最佳工作点，让引风机处于安全工作区域和高效运转状态，确保了引风机运行的安全性和经济性。此方案属于大型循环流化床通过两个脱硫塔塔后引风机动叶与变频器协调控制方式，属于行业首创。值得以后双脱硫塔系统借鉴。