專利名稱：防止變頻運(yùn)行風(fēng)機(jī)葉片共振斷裂的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種防止變頻運(yùn)行風(fēng)機(jī)葉片共振斷裂的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
火電機(jī)組占我國(guó)電力生產(chǎn)的重要地位，電站輔機(jī)如風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備在能源消耗方面損耗比較大。現(xiàn)在在火力發(fā)電機(jī)組隨著大型變頻器技術(shù)的成熟，許多火電機(jī)組在技術(shù)改造中，都對(duì)高耗能系統(tǒng)如風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)改造加裝了變頻節(jié)能裝置，將原來(lái)的節(jié)流控制模式，改造為節(jié)能的變頻無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)運(yùn)行方式，一方面減少了運(yùn)行中的節(jié)流損失，降低了電機(jī)運(yùn)行電流，起到理想的節(jié)能作用；另一方面改善了大功率電機(jī)啟動(dòng)電流沖擊問題，實(shí)現(xiàn)大電機(jī)平穩(wěn)啟動(dòng)。風(fēng)機(jī)改為變頻控制后，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍增大，由于風(fēng)機(jī)存在軸系及葉片的共振區(qū)，假如共振區(qū)恰好在風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)區(qū)域，則風(fēng)機(jī)振動(dòng)會(huì)明顯增大，工況惡劣，可能引起軸系鍛煉、葉片損毀等設(shè)備損壞，這對(duì)電廠機(jī)組運(yùn)行埋下了很大安全隱患。假設(shè)風(fēng)機(jī)其中一個(gè)共振頻率已知為fl-f2(f2>fl)，在該區(qū)域內(nèi)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，振動(dòng)明顯增大，風(fēng)機(jī)振動(dòng)變化曲線如圖1所示，可能引起風(fēng)機(jī)軸系斷裂或葉片損毀事件，嚴(yán)重影響機(jī)組安全運(yùn)行。常規(guī)不考慮風(fēng)機(jī)共振的自動(dòng)控制方式不能滿足機(jī)組發(fā)電生產(chǎn)需求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種使機(jī)組變頻運(yùn)行時(shí)， 實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)全程自動(dòng)控制調(diào)節(jié)，節(jié)約電廠設(shè)備檢修維護(hù)投資，保證發(fā)電機(jī)組的安全生產(chǎn)運(yùn)行的防止變頻運(yùn)行風(fēng)機(jī)葉片共振斷裂的控制系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案—種防止變頻運(yùn)行風(fēng)機(jī)葉片共振斷裂的控制系統(tǒng)，包括共振報(bào)警器，所述共振報(bào)警器分別與風(fēng)機(jī)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)器、擋板置位函數(shù)發(fā)生器和風(fēng)機(jī)擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)器相連，所述風(fēng)機(jī)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)器與變頻調(diào)節(jié)指令平衡器相連，變頻調(diào)節(jié)指令平衡器分別與變頻器I和變頻器II相連，所述擋板置位函數(shù)發(fā)生器、風(fēng)機(jī)擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)器均與擋板執(zhí)行器相連。其中，風(fēng)機(jī)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)器，完成系統(tǒng)風(fēng)壓自動(dòng)控制調(diào)節(jié)，非共振區(qū)時(shí)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全程自動(dòng)控制。變頻調(diào)節(jié)指令平衡器，完成兩臺(tái)變頻器指令平衡調(diào)節(jié)。變頻器I，完成風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)。變頻器II，完成風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)。共振報(bào)警器，風(fēng)機(jī)運(yùn)行進(jìn)入共振區(qū)，給出報(bào)警提示信號(hào)至風(fēng)機(jī)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)器、擋板置位函數(shù)發(fā)生器和風(fēng)機(jī)擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)器。擋板置位函數(shù)發(fā)生器，根據(jù)機(jī)組負(fù)荷給出避開共振區(qū)時(shí)風(fēng)機(jī)擋板置位位置。擋板執(zhí)行器，控制風(fēng)機(jī)擋板動(dòng)作。風(fēng)機(jī)擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)器，完成擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)至100%滿開度。[0016]其中本實(shí)用新型中提到的風(fēng)機(jī)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)器、變頻調(diào)節(jié)指令平衡器、變頻器I、 變頻器II、共振報(bào)警器、擋板置位函數(shù)發(fā)生器、擋板執(zhí)行器和風(fēng)機(jī)擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)器均為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。本實(shí)用新型解決了預(yù)防風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行時(shí)，共振引起的風(fēng)機(jī)軸系斷裂和葉片損毀的設(shè)備損壞問題，使機(jī)組避開了共振區(qū)；機(jī)組變頻運(yùn)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)全程自動(dòng)控制調(diào)節(jié)。節(jié)約了電廠設(shè)備檢修維護(hù)投資，保證了發(fā)電機(jī)組的安全生產(chǎn)運(yùn)行。

圖1是風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行振動(dòng)變化曲線圖；圖2是本實(shí)用新型控制系統(tǒng)原理圖；其中1.風(fēng)機(jī)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)器，2.變頻調(diào)節(jié)指令平衡器，3.變頻器I，4.變頻器II， 5.共振報(bào)警器，6.擋板置位函數(shù)發(fā)生器，7.擋板執(zhí)行器，8.風(fēng)機(jī)擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。如圖1、2所示，一種防止變頻運(yùn)行風(fēng)機(jī)葉片共振斷裂的控制系統(tǒng)，包括共振報(bào)警器5，所述共振報(bào)警器5分別與風(fēng)機(jī)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)器1、擋板置位函數(shù)發(fā)生器6和風(fēng)機(jī)擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)器8相連，所述風(fēng)機(jī)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)器1與變頻調(diào)節(jié)指令平衡器2相連，變頻調(diào)節(jié)指令平衡器2分別與變頻器I 3和變頻器II 4相連，所述擋板置位函數(shù)發(fā)生器6、風(fēng)機(jī)擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)器8均與擋板執(zhí)行器7相連。一種利用防止變頻運(yùn)行風(fēng)機(jī)葉片共振斷裂的控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟A.當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行升速進(jìn)入共振區(qū)fl-f2內(nèi)，共振報(bào)警器給出運(yùn)行報(bào)警信號(hào)至風(fēng)機(jī)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)器、風(fēng)機(jī)擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)器和擋板置位函數(shù)發(fā)生器，提示系統(tǒng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行進(jìn)去共振區(qū)fl—f2 ；B.收到共振報(bào)警器發(fā)出的運(yùn)行報(bào)警信號(hào)后，風(fēng)機(jī)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)器閉鎖變頻自動(dòng)調(diào)節(jié)，同時(shí)使風(fēng)機(jī)頻率通過變頻器自動(dòng)快速增加通過共振區(qū)fl-f2，使風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率大于 f2 ；C.同時(shí)風(fēng)機(jī)擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)器發(fā)出調(diào)節(jié)指令，通過擋板執(zhí)行器自動(dòng)快速往下關(guān)擋板進(jìn)行置位，防止機(jī)組運(yùn)行風(fēng)壓參數(shù)波動(dòng)過大，引起機(jī)組運(yùn)行工況惡化；D.通過擋板置位函數(shù)發(fā)生器調(diào)節(jié)擋板置位函數(shù)需根據(jù)機(jī)組工頻運(yùn)行時(shí)機(jī)組實(shí)際發(fā)電功率對(duì)應(yīng)的風(fēng)機(jī)擋板位置及臨界頻率f2時(shí)風(fēng)機(jī)出力確定，形成一機(jī)組負(fù)荷與臨界頻率f2對(duì)應(yīng)擋板開度函數(shù)。所需機(jī)組負(fù)荷、擋板、臨界頻率f2時(shí)風(fēng)機(jī)出力數(shù)據(jù)可以通過機(jī)組試驗(yàn)或查詢機(jī)組運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)獲??；此處的機(jī)組試驗(yàn)或查詢機(jī)組運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)獲取均為本領(lǐng)域中的公知技術(shù)，在此不再贅述；E.擋板置位結(jié)束，風(fēng)機(jī)擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)器自動(dòng)投入自動(dòng)控制模式，當(dāng)擋板開度大于 95%時(shí)，風(fēng)機(jī)擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)器切至手動(dòng)模式，擋板執(zhí)行器固定擋板滿開度，減小風(fēng)機(jī)節(jié)流；F.風(fēng)機(jī)變頻自動(dòng)調(diào)節(jié)器恢復(fù)自動(dòng)調(diào)節(jié)，通過變頻調(diào)節(jié)指令平衡器自動(dòng)調(diào)節(jié)兩臺(tái)風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行，穩(wěn)定機(jī)組運(yùn)行風(fēng)壓參數(shù)，保證發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行。[0030]二、風(fēng)機(jī)出力減小過程A.當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行減速進(jìn)入共振區(qū)fl-f2內(nèi)時(shí)，共振報(bào)警器給出運(yùn)行報(bào)警信號(hào)至風(fēng)機(jī)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)器、風(fēng)機(jī)擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)器及擋板置位函數(shù)發(fā)生器，提示系統(tǒng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行進(jìn)去共振區(qū)fl—f2 ；B.收到共振報(bào)警器發(fā)出的運(yùn)行報(bào)警信號(hào)后，風(fēng)機(jī)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)器閉鎖變頻自動(dòng)調(diào)節(jié)，切至手動(dòng)模式運(yùn)行，變頻器固定風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率大于f2 ；C.同時(shí)風(fēng)機(jī)擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)器自動(dòng)投入自動(dòng)控制模式；隨著風(fēng)機(jī)出力需求減小，風(fēng)機(jī)擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)器自動(dòng)減小風(fēng)機(jī)擋板運(yùn)行指令，通過風(fēng)機(jī)擋板執(zhí)行器使風(fēng)機(jī)擋板開度位置小于75% ；D.風(fēng)機(jī)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)器自動(dòng)發(fā)出指令，通過變頻器使風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率快速降低通過共振區(qū)fl—f2，風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率小于Π ；Ε.同時(shí)風(fēng)機(jī)擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)器閉鎖自動(dòng)調(diào)節(jié)，通過擋板執(zhí)行器自動(dòng)快速往上開擋板進(jìn)行置位，防止機(jī)組運(yùn)行風(fēng)壓參數(shù)波動(dòng)過大，引起機(jī)組運(yùn)行工況惡化；F.通過擋板置位函數(shù)發(fā)生器調(diào)節(jié)擋板置位函數(shù)需根據(jù)機(jī)組工頻運(yùn)行時(shí)機(jī)組實(shí)際發(fā)電功率對(duì)應(yīng)的風(fēng)機(jī)擋板位置及臨界頻率fl時(shí)風(fēng)機(jī)出力確定，形成一機(jī)組負(fù)荷與臨界頻率fl對(duì)應(yīng)擋板開度函數(shù)。所需機(jī)組負(fù)荷、擋板、臨界頻率fl時(shí)風(fēng)機(jī)出力數(shù)據(jù)可以通過機(jī)組試驗(yàn)或查詢機(jī)組運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)獲取；此處的機(jī)組試驗(yàn)或查詢機(jī)組運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)獲取均為本領(lǐng)域中的公知技術(shù)，在此不再贅述；G.擋板置位結(jié)束，風(fēng)機(jī)擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)器恢復(fù)自動(dòng)控制模式，自動(dòng)調(diào)節(jié)給出風(fēng)機(jī)擋板運(yùn)行指令，當(dāng)擋板開度大于95%開度時(shí)，切手動(dòng)模式，固定滿開度，減小風(fēng)機(jī)節(jié)流；H.風(fēng)機(jī)變頻自動(dòng)調(diào)節(jié)器恢復(fù)自動(dòng)調(diào)節(jié)，通過變頻調(diào)節(jié)指令平衡器自動(dòng)調(diào)節(jié)兩臺(tái)風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行，穩(wěn)定機(jī)組運(yùn)行風(fēng)壓參數(shù)，保證發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行。其中，風(fēng)機(jī)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)器1，完成系統(tǒng)風(fēng)壓自動(dòng)控制調(diào)節(jié)，非共振區(qū)時(shí)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全程自動(dòng)控制。變頻調(diào)節(jié)指令平衡器2，完成兩臺(tái)變頻器指令平衡調(diào)節(jié)。變頻器I 3，完成風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)。變頻器II 4，完成風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)。共振報(bào)警器5，風(fēng)機(jī)運(yùn)行進(jìn)入共振區(qū)，給出報(bào)警提示信號(hào)至風(fēng)機(jī)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)器 1、擋板置位函數(shù)發(fā)生器6和風(fēng)機(jī)擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)器8。擋板置位函數(shù)發(fā)生器6，給出避開共振區(qū)時(shí)風(fēng)機(jī)擋板置位位置。擋板執(zhí)行器7，控制風(fēng)機(jī)擋板動(dòng)作。風(fēng)機(jī)擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)器8，完成擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)至100%滿開度。其中本實(shí)用新型中提到的風(fēng)機(jī)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)器1、變頻調(diào)節(jié)指令平衡器2、變頻器 I 3、變頻器II 4、共振報(bào)警器5、擋板置位函數(shù)發(fā)生器6、擋板執(zhí)行器7和風(fēng)機(jī)擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)器8均為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
權(quán)利要求1. 一種防止變頻運(yùn)行風(fēng)機(jī)葉片共振斷裂的控制系統(tǒng)，其特征在于包括共振報(bào)警器， 所述共振報(bào)警器分別與風(fēng)機(jī)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)器、擋板置位函數(shù)發(fā)生器和風(fēng)機(jī)擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)器相連，所述風(fēng)機(jī)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)器與變頻調(diào)節(jié)指令平衡器相連，變頻調(diào)節(jié)指令平衡器分別與變頻器I和變頻器II相連，所述擋板置位函數(shù)發(fā)生器、風(fēng)機(jī)擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)器均與擋板執(zhí)行器相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種防止變頻運(yùn)行風(fēng)機(jī)葉片共振斷裂的控制系統(tǒng)，包括共振報(bào)警器，所述共振報(bào)警器分別與風(fēng)機(jī)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)器、擋板置位函數(shù)發(fā)生器和風(fēng)機(jī)擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)器相連，所述風(fēng)機(jī)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)器與變頻調(diào)節(jié)指令平衡器相連，變頻調(diào)節(jié)指令平衡器分別與變頻器Ⅰ和變頻器Ⅱ相連，所述擋板置位函數(shù)發(fā)生器、風(fēng)機(jī)擋板自動(dòng)調(diào)節(jié)器均與擋板執(zhí)行器相連。本實(shí)用新型解決了預(yù)防風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行時(shí)，共振引起的風(fēng)機(jī)軸系斷裂和葉片損毀的設(shè)備損壞問題，使機(jī)組避開了共振區(qū)；機(jī)組變頻運(yùn)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)全程自動(dòng)控制調(diào)節(jié)。節(jié)約了電廠設(shè)備檢修維護(hù)投資，保證了發(fā)電機(jī)組的安全生產(chǎn)運(yùn)行。
文檔編號(hào)F04D27/00GK201972949SQ201120110838
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者畢貞福, 韓英昆 申請(qǐng)人:山東電力研究院