一种基于风机性能判断的双速无扰切换方法与流程

本发明涉及风机性能判断，具体为一种基于风机性能判断的双速无扰切换方法。

背景技术：

1、电厂深度调节技术在燃煤火力发电机组中目前应用较为普及，但由于机组运行负荷在调峰工况下最低可达到15％bmcr工况，且电厂燃用煤质较差，一次风与二次风的比例远超锅炉设计值，导致送风机往往会降低至零开度，不仅丧失了自动调节能力，且机组在低工况下使用高风量运行，也不利于的清洁排放。

2、针对此情况，一般来说对送风机进行叶片优化改造或降速改造，送风机叶片优化改造是通过将风机叶片整体更换为低压叶片，从而降低风机出力能力来提高风机在低工况下的调节能力。降速改造是通过对送风机电机进行降速改造来对风机出力进行调整。

3、风机的高低速切换改造是在风机降速改造的基础上进行的优化，对电机实施改造，来实现转速的切换的功能，可以让风机运行不同负荷需求下，实现不同的出力要求。

4、虽然上述三种改造思路均能够满足降低风机出力的需求，但现有的三种技术路线均存在一定缺陷，叶片优化改造和降速改造虽然能够有效降低送风机在低工况下的出力，但同时也剥夺了风机高出力的能力，一旦煤质改观，则可能会影响机组带负荷的能力。

5、风机的高低速切换改造虽然能够兼顾风机在高、低工况下的出力要求，但是切换过程不稳定，切换过程中容易造成炉膛负压不稳定，更有甚者会导致负压报警跳闸风机，甚至炉膛熄火。

6、风机的高低速切换本身是对风机电动机的改造，并在电动机侧进行响应的一种调节方法，风机本身对于切换的响应较为死板和被动，对于炉膛负压的扰动较高。

技术实现思路

1、鉴于上述存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明解决的技术问题是：如何将切换操作对系统的扰动降低到最低状态。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于风机性能判断的双速无扰切换方法，包括：

4、对风机性能进行分析，在电机的输出轴端增设有监测转速的键相测点，判断风机的即时转速；

5、判断在可切换的双速风机中，最佳的转速切换点；

6、在切换的过程中，提前预展或预敛，使风机的性能恰到好处的满足切换后的转速状态。

7、作为本发明所述的基于风机性能判断的双速无扰切换方法的一种优选方案，其中：所述判断风机的即时转速包括当低速断路器合闸且高速断路器分闸时，风机为低速运行模式，当低速断路器分闸且高速断路器合闸时，风机为高速运行模式。

8、作为本发明所述的基于风机性能判断的双速无扰切换方法的一种优选方案，其中：所述判断在可切换的双速风机中，最佳的转速切换点包括

9、构建双速风机负荷与开度图，在高速运行状态下，风机的开度显示为曲线中的kd1～kd12，低速运行状态下风机的开度显示为曲线中的kd1’～kd12’，锅炉的运行工况为test1～test5，同时曲线中还显示了风机的理论失速线stall line和理论安全线safeline。

10、作为本发明所述的基于风机性能判断的双速无扰切换方法的一种优选方案，其中：所述kd1～kd12是在曲线中表示为风机在高速运行状态下的各个开度，随着锅炉出力的增加，风机的开度会由kd1逐渐开向kd12，其中，kd1为开度下限，kd12为开度上限；

11、所述kd1’～kd12’是在曲线中表示为风机在低速运行状态下的各个开度，随着锅炉出力的增加，风机的开度会由kd1’逐渐开向kd12’，其中，kd1’为开度下限，kd12’为开度上限；

12、所述test1～test5为锅炉的工况运行点，随着锅炉负荷的增加，test5向test1方向呈递增状态；

13、所述sta llline为风机的理论失速线，锅炉工况运行点不应超过stallline的上方，不然风机会发生失速现象；

14、所述safe line为风机的安全裕度线，是锅炉的工况运行点距离stallline的安全裕量k为1.35的一条安全运行线。

15、作为本发明所述的基于风机性能判断的双速无扰切换方法的一种优选方案，其中：所述安全裕度线包括若testa∈[kdn]，且testa∈[stallline]，为kdn开度与stallline的交点，testb∈[kdn]，且testb∈[safeline]，安全裕量工况运行点b相对工况运行点a的安全裕度k表示为，

16、k＝(qb/qa)2×(ya/yb)

17、其中，k表示安全裕量。kdn对应每一个工况点bn的连线，则是safeline。

18、作为本发明所述的基于风机性能判断的双速无扰切换方法的一种优选方案，其中：所述判断在可切换的双速风机中，最佳的转速切换点包括当锅炉负荷增加时，锅炉工况点由test5沿趋势线向test1方向移动，风机的开度随负荷增加由kd1’逐渐增加至kd10’，此状态的工况为testx，对应的kd10’开度为升负荷过程中风机的最佳切换工况点；

19、当锅炉负荷降低时，锅炉工况点由test1沿趋势线向test5方向移动，风机的开度随负荷降低由kd10逐渐降低至kd1，此状态的工况为testx’，testx’工况对应的kd7开度为降负荷过中风机的最佳切换工况点。

20、作为本发明所述的基于风机性能判断的双速无扰切换方法的一种优选方案，其中：所述提前预展或预敛包括当开度为升负荷过程中风机的最佳切换工况点，触发自动升档，低速断路器分开、高速断路器合闸，风机转为高速运行状态，并且当控制系统检测到低速断路器分开、高速断路器合闸及风机转速提升后，自动由kd10’超驰回关至kd7开度下，超驰回关步骤，即为风机性能的提前预敛，超驰指令后风机叶片持续保持维持负压波动的上下限在-50～+50pa之间，此状态切换下风机在转速切换的过程中将出力匹配，负压扰动情况为200pa；

21、当开度为降负荷过中风机的最佳切换工况点，触发自动升档，高速断路器分开、低速断路器合闸，风机转为高速运行状态，并且当控制系统检测到高速断路器分开、低速断路器合闸及风机转速降低后，自动由kd7超驰开启至kd11’开度下，超驰开启步骤，即为风机性能的提前预展，超驰指令后风机叶片持续保持维持负压波动的上下限在-50～+50pa之间，此状态切换下风机在转速切换的过程中将出力匹配，负压扰动情况为200pa。

22、本发明的另外一个目的是提供一种基于风机性能判断的双速无扰切换系统，其能通过构建双速无扰切换系统，解决了在风机双速切换时对整套锅炉烟风系统负压产生扰动的问题。

23、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案:一种基于风机性能判断的双速无扰切换系统，包括：性能分析模块、切换点判断模块以及切换控制模块；所述性能分析模块用于对风机性能进行分析，在电机的输出轴端增设有监测转速的键相测点，判断风机的即时转速；所述切换点判断模块用于判断在可切换的双速风机中，最佳的转速切换点；所述切换控制模块用于在切换的过程中，提前预展或预敛，使风机的性能恰到好处的满足切换后的转速状态。

24、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述基于风机性能判断的双速无扰切换方法的步骤。

25、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述基于风机性能判断的双速无扰切换方法的步骤。

26、本发明的有益效果：本发明提供的基于风机性能判断的双速无扰切换方法针对目前国内火电机组高低速切换的双速风机，提出一种可根据风机性能判断的双速无扰切换方法。通过风机性能的分析，判断出最佳的合理切换点，并通过程序设置进行自动切换。通过风机性能的分析，在切换的过程中对动叶进行自动超驰关闭/开启，实现切换前后风机出力性能偏差较小，切换过程中扰动较小。

27、图说明

28、为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其它的图。

29、图1为本发明一个实施例提供的一种基于风机性能判断的双速无扰切换方法的整体流程图。

30、图2为本发明一个实施例提供的一种基于风机性能判断的双速无扰切换方法的双速风机负荷与开度的总示图。

31、图3为本发明一个实施例提供的一种基于风机性能判断的双速无扰切换方法的双速风机升负荷性能示图。

32、图4为本发明一个实施例提供的一种基于风机性能判断的双速无扰切换方法的双速风机降负荷性能示图。