在DCS原有一次風機系統(tǒng)畫面上增加一次風機工作方式提醒(如圖1中所示)。在一次風機系統(tǒng)畫面上不再增加變頻器啟動按鈕，在不同工作方式下仍然用同一個按鈕啟動一次風機。在工頻方式下，畫面提示一次風機在工頻方式，在原操作按鈕上按下啟動，則合6 kV 開關，并在風機運行中調整風機入口動葉開度以維持母管風壓在設定值。在變頻方式下，畫面提示一次風機在變頻方式，仍在原按鈕上按下啟動，一次風機變頻工作方式下的6 kV開關與變頻器啟動順序是，當操作員按下啟動按鈕，首先合一次風機6 kV開關，等待30 s(變頻器電抗器充電時間)，檢測變頻器準備好信號存在，啟動變頻器。這時運行風機的入口動葉保持全開，通過調整電機轉速改變風機出力以維持母管壓力在設定值。

2.2 變頻方式下一次風機的控制方式

1)保留原來的一次風機擋板調節(jié)站，另外編輯一套變頻調節(jié)站。一次風機在變頻方式運行時，入口調整擋板應全開，通過變頻器改變電機轉速以調節(jié)風機出口母管壓力。

2)一次風機在工頻方式運行時，變頻調節(jié)站強制手動;在變頻方式運行時，擋板調節(jié)站強制手動。

3)變頻方式啟動時，強制擋板全開且變頻器輸出為最低轉速。變頻器在就地位運行時，控制站跟蹤轉速反饋值，以實現(xiàn)無擾切換。

4)變頻自動調節(jié)切手動條件如下(任一滿足)：

(1)一次風機出口母管壓力信號故障;

(2)一次風機在工頻方式運行;

(3)當調速指令與速度反饋偏差大于150 r/min。

2.3 一次風機變頻運行存在的問題

一次風機經(jīng)過變頻運行后，也發(fā)現(xiàn)存在一些問題，導致風機的運行安全受到威脅，節(jié)能效果受到影響。

2.3.1 運行溫度高

變頻器運轉時本身發(fā)熱量大，設計的散熱裝置不能滿足需要，在給變頻小間加裝大功率柜式空調后有所改善，但運行溫度高的隱患仍然存在，且加裝大功率空調增加了耗電量。目前，本廠凝結水泵變頻器的冷系統(tǒng)運行效果良好，因此，已經(jīng)對一次風機變頻系統(tǒng)配置了相同的強迫水冷風循環(huán)冷卻系統(tǒng)(系統(tǒng)布置如圖3 所示)，將會利用機組檢修的機會將冷卻系統(tǒng)和變頻器相聯(lián)結，相信可以完全解決運行溫度高的問題。

2.3.2 風機變頻方式下RB(負荷快速返回)保護功能實現(xiàn)困難

一次風機RB 保護不能正常實現(xiàn)既有設計問題也有擋板質量問題。主要表現(xiàn)為一臺一次風機跳閘后，由于跳閘風機的出、入口擋板關閉緩慢，導致一次風“回風”即部分一次風通過跳閘風機回到大氣中，一次風母管壓力快速下降不能保證運行制粉系統(tǒng)的正常輸送粉導致大量煤粉的積存，同時另一臺運行的一次風機有過電流跳閘的危險。2003年3#機發(fā)生過因為變頻運行的1#一次風機跳閘導致機組停機的事故。分析原因主要是一次風機出、入口擋板關閉時間太長，使大量一次風長時間通過跳閘風機回風，造成一次風壓力過低，運行的制粉系統(tǒng)和輸粉管道里大量煤粉積存，當一次風壓突然恢復后引起積存的大量煤粉瞬時進入爐膛爆燃，汽包水位急劇升高，導致汽包水位在幾十s 內由最低水位-200 mm 迅速上升到+300 mm，使高Ⅲ值保護動作跳閘停機。

可以說，一次風機RB保護不能實現(xiàn)和變頻改造關系不大，即使工頻方式下也存在同樣問題。可喜的是公司歷時3年，經(jīng)過對一次風機RB不成功的原因分析，吸取事故教訓，通過對出入口擋板的改造和多次試驗調試，最終成功實現(xiàn)了工頻方式下一次風機RB保護功能。為下一步變頻方式下實現(xiàn)RB 保護，確保一次風機長期變頻節(jié)能運行消除了安全隱患。

2.3.3 風機工/變頻切換需停電手動操作

一次風機工頻和變頻工作方式切換，需要停運風機，然后高壓開關停電，手動改變變頻器出入口刀閘和旁路刀閘的狀態(tài)，然后重新送電，啟動風機。目前正在調研有關在線無擾切換的自動旁路系統(tǒng)的可行性，為進一步給變頻器加裝自動旁路系統(tǒng)做準備。

3 一次風機變頻改造后的效果

從運行情況看，通過變頻改造以及運行優(yōu)化使得機組在額定負荷時，一次風機功耗僅為1 000 kW左右，而改造前功耗為1 700 kW 以上，節(jié)電率達40%以上，一次風機變頻改造后耗電率為0.47%，較改造前下降了0.17個百分點，月用電量平均減少65萬kW·h，年節(jié)電600余萬kW·h。運行三年即可收回巨額設備成本。

4 建議及結語

綜合盤山發(fā)電公司對一次風機系統(tǒng)進行變頻改造的實際情況，提出以下建議：

1)加強變頻裝置及其輔助系統(tǒng)的維護工作，確保不發(fā)生因變頻系統(tǒng)故障而發(fā)生的異常和安全事故;

2)做好風機變頻運行的工況下，發(fā)生事故的各種事故預案和事故演習，熟練掌握變頻方式下各種事故的處理方法，減少事故擴大的可能;

3)在實際運行中，繼續(xù)探索變頻調節(jié)系統(tǒng)各種參數(shù)的合理性和準確性，利用實際運行進一步調整各參數(shù)到最合適范圍，提高節(jié)能效果和安全系數(shù);

4)擇機開展一次風機變頻工況下RB 保護動作情況的實際試驗，確保一次風機變頻運行時RB保護動作可靠;

5)聯(lián)系廠家，一起探索風機工頻/變頻工作方式的在線自動無擾切換裝置的研究，爭取早日實現(xiàn)兩種工作方式的在線無擾切換。

盤山發(fā)電公司對一次風機的變頻改造取得了初步成功，節(jié)能效果明顯。發(fā)電生產(chǎn)設備中轉機設備占有絕對數(shù)量，對轉機設備進行變頻改造的節(jié)能效果十分明顯，節(jié)能經(jīng)驗和數(shù)據(jù)說明技術因素對能耗的變化起著主導和決定性作用。利用新型技術對設備進行改造，根據(jù)實際應用情況做進一步完善和革新，確保節(jié)能和安全達到完全統(tǒng)一，把節(jié)能效果發(fā)揮到最大，相信可以為我國節(jié)能降耗工作做出更大的貢獻。