1.本实用新型属于火力发电机组控制技术领域,具体涉及一种火力发电厂低负荷工况的辅机跳闸控制系统。
背景技术:2.当新能源在电网中的比例逐渐扩大时,对调峰电源的需求也逐渐升高,与新能源等电源相比,煤电具有较好的调峰性能。预计至少“十三五”前中期电力供需仍将延续总体富余、部分地区明显过剩的格局,电力消费增速减速换挡、煤电机组投产过多、煤电机组承担高速增长的非化石能源发电深度调峰和备用等功能的原因,火电机组尤其是煤电机组在未来几年持续低负荷运行或者深度调峰将成为常态。
3.深度调峰就是受电网负荷峰谷差较大影响而导致各发电厂降出力、发电机组超过基本调峰范围进行调峰的一种运行方式。当机组发生部分主要辅机故障停运,使机组最大理论出力低于当前实际负荷时,机组协调控制系统将机组负荷快速降到所有辅机实际所能达到的相应出力,并能控制机组参数在允许范围内保持机组继续运行。辅机主要包括2台容量在50%左右、1台100%容量的辅机。所以目前火力发电机组运行中,机组负荷超过 50%额定负荷且发生故障停运才出发rb。随着深度调峰工作的开展,当机组在低负荷运行,即机组实际功率在最低稳燃负荷与rb目标下限之间,主要辅机故障停运造成机组实发功率受到限制时,则没有相应的自动控制。
4.因此针对目前火电厂机组在低负荷工况下,发生主要辅机跳闸、锅炉燃烧受到扰动的工况,迫切需要一种自动控制能够稳定燃烧、适应各辅机增补出力,以维持机组正常运行和负荷稳定,尽量减小锅炉燃烧扰动的控制系统。
技术实现要素:5.本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种火力发电厂低负荷工况的辅机跳闸控制系统,其结构简单、设计合理,对磨煤机和一次风机继续赋值增补出力,提高了响应速度,提高了低负荷工况下磨煤机跳闸控制的参数稳定性;同时考虑辅机运行工况,将磨煤机故障分为一级故障和二级故障,从而区别执行一次风机的连锁跳闸;设置短暂的延时时长,有利于降低误动作的即时性,提高辅机跳闸保护的可靠性。
6.为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种火力发电厂低负荷工况的辅机跳闸控制系统,其特征在于:包括第一控制器、以及与所述第一控制器通信连接的第一参数输入模块和多个机组子控制单元,所述第一控制器的输出端接有第一显示模块和第一报警模块;所述机组子控制单元包括磨煤机检测终端、一次风机检测终端和执行终端;所述磨煤机监测终端包括依次连接的电流互感器、第一开关电路、电能计量芯片和第一控制器,所述第一控制器通信连接有第一通信模块,所述第一控制器的输入端接有供电模块、时钟模块、第一磨煤机状态监测模块和第二磨煤机状态监测模块,所述供电模块和电能计量芯片之间接有分压偏置电路,所述第一控制器与第一开关电路通信连接,所述电流互感
器与磨煤机电机相接;所述执行终端包括第二控制器、以及与所述第二控制器通信相接的第三通信模块;所述第二控制器的输入端接有第二参数输入模块,所述第二控制器的输出端接有用于驱动磨煤机电机的第一驱动模块和用于驱动磨煤机不同部位的控制阀组件的第二驱动模块;所述第二控制器和第一驱动模块之间接有第一pwm发生器。
7.上述的一种火力发电厂低负荷工况的辅机跳闸控制系统,其特征在于:所述一次风机监测终端包括第四控制器,所述第四控制器的输入端分别接有用于检测一次风机出口一次风压力的第三压力传感器和用于检测一次风机故障的传感器组件,所述第四控制器通信连接有第二通信模块、第三参数输入模块和第四参数输入模块;所述执行终端还包括与所述第二控制器通信相接的第四通信模块;所述第二控制器的输出端接有用于驱动一次风机电机的第三驱动模块;所述第二控制器和第三驱动模块之间接有第二pwm发生器。
8.上述的一种火力发电厂低负荷工况的辅机跳闸控制系统,其特征在于:所述传感器组件包括用于检测一次风机出风管温度的第三温度传感器。
9.上述的一种火力发电厂低负荷工况的辅机跳闸控制系统,其特征在于:还包括所述第二控制器的输出端还接有用于驱动所述第一底层油枪的第四驱动模块和用于驱动所述第二底层油枪的第五驱动模块。
10.上述的一种火力发电厂低负荷工况的辅机跳闸控制系统,其特征在于:还包括电压互感器,电压互感器的一次绕组并联接在磨煤机电机上,电压互感器的二次绕组并联接在电能计量芯片上,电能计量芯片测量得到磨煤机电机的电压。
11.上述的一种火力发电厂低负荷工况的辅机跳闸控制系统,其特征在于:所述第一磨煤机状态监测模块包括用于检测磨煤机入口风压的第一压力传感器、用于检测磨煤机出口风压的第二压力传感器和用于检测磨煤机出口位置气体流量的第一气体流量传感器。
12.上述的一种火力发电厂低负荷工况的辅机跳闸控制系统,其特征在于:所述第二磨煤机状态监测模块包括用于检测磨煤机出口处温度的第一温度传感器、用于检测磨煤机进口处温度的第二温度传感器和用于检测磨煤机入口位置气体流量的第二气体流量传感器。
13.上述的一种火力发电厂低负荷工况的辅机跳闸控制系统,其特征在于:所述控制阀组件包括设置在一次风机管道上的一次风机阀、设置在送风机管道上的送风机阀和设置在引风机管道上的引风机阀;第二驱动模块包括一次风机阀门驱动器、送风机阀门驱动器和引风机阀门驱动器。
14.上述的一种火力发电厂低负荷工况的辅机跳闸控制系统,其特征在于:所述第一开关电路为mos管开关电路,电能计量芯片选用型号为cse7759的芯片u1,电流互感器选用电流互感器ct,电流互感器ct的一次绕组与磨煤机电机相接,电流互感器ct的二次绕组的一端与锰铜电阻的第一输入端相接,电流互感器ct的二次绕组的另一端经电阻r7与mos管q1的漏极相接, mos管q1的源极与锰铜电阻的第二输入端相接,mos管q1的栅极与第三控制器相接;锰铜电阻的第一电流信号采样端口与公共负极端vss连接,锰铜电阻的第二电流信号采样端口经电阻r3与芯片u1的v1p引脚相接,锰铜电阻的第三电流信号采样端口经电阻r2与芯片u1的v1n引脚相接;芯片u1的 sel引脚、cf1引脚和cf引脚分别与第三控制器。
15.本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
16.1、本实用新型采用执行终端,基于磨煤机监测终端的监测结果和一次风机监测终
端的监测结果,对磨煤机和风机进行连锁跳闸控制,结构简单、设计合理,实现及使用操作方便。
17.2、本实用新型通过第一参数输入模块输入增补给煤量与磨煤机转速、一次风机转速的映射关系,当单个磨煤机跳闸,其余磨煤机按照赋值增补出力,对应一次风机也增补出力,不需要第一控制器现场计算转速,提高了响应速度,提高了低负荷工况下磨煤机跳闸控制的参数稳定性。
18.3、本实用新型将磨煤机故障分为一级故障和二级故障,当磨煤机处于一级故障时,磨煤机跳闸、与跳闸磨煤机对应的一次风机也停运,当磨煤机处于二级故障时,磨煤机跳闸、与跳闸磨煤机对应的一次风机不停运,继续将余煤吹入炉膛,维持锅炉燃烧稳定性,为其他磨煤机增补出力提供时间,为机组的主要参数在短时间内维持稳定做出贡献,使用效果好。当机组逐渐恢复到跳闸前的状态,由工作人员手动关闭该一次风机电机,以达到最佳的控制性能。
19.4、本实用新型通过第一开关电路和时钟模块配合,设置短暂的延时时长,有利于降低误动作的即时性,提高辅机跳闸保护的可靠性,使用效果好。
20.综上所述,本实用新型结构简单、设计合理,对磨煤机和一次风机继续赋值增补出力,提高了响应速度,提高了低负荷工况下磨煤机跳闸控制的参数稳定性;同时考虑辅机运行工况,将磨煤机故障分为一级故障和二级故障,从而区别执行一次风机的连锁跳闸;设置短暂的延时时长,有利于降低误动作的即时性,提高辅机跳闸保护的可靠性。
21.下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
22.图1为本实用新型的电路原理框图。
23.图2为本实用新型磨煤机检测终端的电路原理框图。
24.图3为本实用新型一次风机检测终端的电路原理框图。
25.图4为本实用新型执行终端的电路原理框图。
26.图5为本实用新型电流互感器、第一开关电路和电能计量芯片的电路原理图。
27.附图标记说明:
28.1—第一控制器;
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2—机组子控制单元;
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3—第一显示模块;
29.4—第一报警模块;
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5—第一参数输入模块;
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7—第一通信模块;
30.8—第一磨煤机状态监测模块;
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9—第二磨煤机状态监测模块;
31.10—供电模块;
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11—分压偏置电路;
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12—第三控制器;
32.13—电能计量芯片;
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14—电压互感器;
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15—电流互感器;
33.16—第一开关电路;
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17—时钟模块;
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18—第四控制器;
34.19—第二通信模块;
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20—第三压力传感器;
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21—第三温度传感器;
35.22—第二控制器;
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23—第一pwm发生器;
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24—第一驱动模块;
36.25—磨煤机电机;
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26—第二驱动模块;
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27—控制阀组件;
37.28—第三通信模块;
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29—第二pwm发生器;
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30—一次风机电机;
38.31—第三驱动模块;
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32—第二参数输入模块;
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33—第四通信模块;
39.34—第一底层油枪;
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35—第四驱动模块;
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36—第二底层油枪;
40.37—第五驱动模块;
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38—第三参数输入模块;
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39—第四参数输入模块。
具体实施方式
41.下面结合附图及本实用新型的实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
42.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
43.需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
44.需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
45.为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
46.如图1至图5所示,本实用新型包括第一控制器1、以及与所述第一控制器1通信连接的第一参数输入模块5和多个机组子控制单元2,所述第一控制器1的输出端接有第一显示模块3和第一报警模块4;所述机组子控制单元2包括磨煤机检测终端、一次风机检测终端和执行终端,所述磨煤机监测终端包括依次连接的电流互感器15、第一开关电路16、电能计量芯片13 和第三控制器12,所述第三控制器12通信连接有第一通信模块7,所述第三控制器12的输入端接有供电模块10、时钟模块17、第一磨煤机状态监测模块8和第二磨煤机状态监测模块9,所述供电模块10和电能计量芯片13 之间接有分压偏置电路11,所述第三控制器12与第一开关电路16通信连接,所述电流互感器15与磨煤机电机25相接;所述执行终端包括第二控制器22、以及与所述第二控制器22通信相接的第三通信模块28;所述第二控制器22的输入端接有第二参数输入模块32,所述第二控制器22的输出端接有用于驱动磨煤机电机25的第一驱动模块24、用于驱动磨煤机不同部位的控制阀组件27的第二驱动模块26;所述第二控制器22和第一驱动模块24 之间接有第一pwm发生器23。
47.锅炉烟风系统包括锅炉、与锅炉炉膛相接的磨煤机和用于将磨煤机内的煤粉吹送到锅炉内的一次风机。目前出于低负荷期间机组安全稳定运行考虑,低负荷工况下常规火
电机组仍保留4台磨煤机运行。本实施例中,针对4台磨煤机,设置4个机组子控制单元2。
48.需要说明的是,在于低负荷工况下,单个磨煤机所占的燃料量比例相对更大,磨煤机跳闸后燃料量的损失及影响也更大,因此磨煤机跳闸不仅需要连锁其他磨煤机快速增加出力,保证制粉系统出力效果不变,维持锅炉热负荷;还需要同步降低一次风机的出力,减少磨煤机故障对机组安全稳定运行的影响;而且针对锅炉热负荷突降,炉内燃烧工况恶化,影响锅炉稳燃这一问题,还需要投运相关层油枪,帮助辅助稳燃。
49.本实用新型针对磨煤机跳闸的控制逻辑为:当单个磨煤机跳闸,其余磨煤机按照赋值增补出力,对应一次风机也增补出力;当磨煤机处于一级故障时,磨煤机跳闸、与跳闸磨煤机对应的一次风机也停运,当磨煤机处于二级故障时,磨煤机跳闸、与跳闸磨煤机对应的一次风机不停运,继续将余煤吹入炉膛,解决了磨煤机故障停运导致的辅机出力供给与机组出力需求不平衡的状况,同时为了降低误动作的即时性,电流互感器15延时投入运行,提高辅机跳闸保护的可靠性,使用效果好。具体工作原理如下:
50.其余磨煤机按照赋值增补出力:实际使用时,通过第一参数输入模块5 输入增补给煤量与磨煤机转速、一次风机转速的映射关系,当磨煤机监测终端监测到单个磨煤机跳闸时,第一控制器1将与与增补给煤量对应的转速下发给其余的机组子控制单元2,执行终端接收与与增补给煤量对应的转速,第二控制器22向第一pwm发生器23发送转速信息,第一pwm发生器23产生 pwm输出信号来响应转速信息,pwm输出信号的占空比与转速呈线性关系。第一驱动模块24按照所需转速对应占空比大小的pwm输出信号对磨煤机电机 25进行控制,从而提高剩余磨煤机的出力。需要说明的是,针对磨煤机赋值控制,增补给煤量与磨煤机转速、一次风机转速的映射关系是工作人员根据辅机运行工况、机组运行负荷等因素,根据不同的组合计算确定下来的,而不是计算机现场计算的,不需要第一控制器1现场计算转速,提高了响应速度,在磨煤机故障停运发生后,自动控制系统后续发生的所有自主调节过程均不再施加人工干预,提高了低负荷工况下磨煤机跳闸控制的参数稳定性,以期达到最佳的控制性能。
51.对应一次风机增补出力:因此当磨煤机监测终端监测到单个磨煤机跳闸时,其余的机组子控制单元2的第二控制器22向第一pwm发生器23发送转速信息的同时,也向第二pwm发生器29发送转速信息,第二pwm发生器29 产生pwm输出信号来响应一次风机转速,第二pwm发生器29产生的pwm输出信号的占空比与一次风机转速呈线性关系。第三驱动模块31按照所需转速对应占空比大小的pwm输出信号对一次风机进行控制,从而提高剩余一次风机的对应出力。
52.磨煤机处于一级故障:与此同时,跳闸磨煤机对应的机组子控制单元2 中的第二控制器22接收来自第一磨煤机状态监测模块8和第二磨煤机状态监测模块9的监测信息。所述第一磨煤机状态监测模块8包括用于检测磨煤机入口风压的第一压力传感器、用于检测磨煤机出口风压的第二压力传感器和用于检测磨煤机出口位置气体流量的第一气体流量传感器。当第一压力传感器、第二压力传感器或第一气体流量传感器的检测阈值超过通过第一参数输入模块5输入的阈值,则认为磨煤机处于堵煤、压力异常的一级故障,此时第二控制器22发出控制信号,关闭磨煤机电机25、控制阀组件27和一次风机电机30,此时该机组子控制单元2处于不磨煤不吹煤的工作状态。
53.磨煤机处于二级故障:与此同时,跳闸磨煤机对应的机组子控制单元2 中的第二
控制器22接收来自第一磨煤机状态监测模块8和第二磨煤机状态监测模块9的监测信息。所述第二磨煤机状态监测模块9包括用于检测磨煤机出口处温度的第一温度传感器、用于检测磨煤机进口处温度的第二温度传感器和用于检测磨煤机入口位置气体流量的第二气体流量传感器。当第一温度传感器、第二温度传感器或第二气体流量传感器的检测阈值超过通过第一参数输入模块5输入的阈值,则认为磨煤机处于过温、进气压力异常的二级故障,此时第二控制器22发出控制信号,关闭磨煤机电机25,一次风机电机30正常工作,控制阀组件27正常工作,此时该机组子控制单元2处于不磨煤但继续吹余煤的工作状态,维持锅炉燃烧稳定性,为其他磨煤机增补出力提供时间,为机组的主要参数在短时间内维持稳定做出贡献,使用效果好。当机组逐渐恢复到跳闸前的状态,由工作人员手动关闭该一次风机电机30,以达到最佳的控制性能。
54.综上可以看出磨煤机和风机的跳闸控制策略并不是独立的,而是相互牵连的,因此本实用新型采用执行终端,基于磨煤机监测终端的监测结果和一次风机监测终端的监测结果,对磨煤机和一次风机进行连锁跳闸控制,本实用新型提出的辅机跳闸控制策略具有一定的通用性。
55.本实用新型的磨煤机监测终端设置电流互感器15用于检测磨煤机电机 25的启动和跳闸。电机利用通电线圈产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩,是把电能转换成机械能的一种设备。由于电机启示瞬间,磁场比较大,导致电机的启动电流较大。会降低电流互感器15数据采集的精确性,还会增加电动机的误动动作时间。因此设置第一开关电路16,第一开关电路16为mos管开关电路。当磨煤机电机25启动以后,时钟模块 17开始计时,当时钟模块17的计时时长等于通过第一参数输入模块24 输入的延时时长,则第三控制器12发送脉冲信号给mos管开关电路,此时mos管开关电路导通,电流互感器15将磨煤机电机25的一次侧大电流转换成二次侧的小电流,然后经电能计量芯片13测量电流互感器15二次侧的小电流,从而得到磨煤机电机25的电流,通过mos管开关电路设置短暂的延时时长,有利于降低误动作的即时性,提高辅机跳闸保护的可靠性,使用效果好。延时时长为5~15秒。
56.需要说明的是,以第一磨煤机状态监测模块8或第二磨煤机状态监测模块9中任一传感器的检测值处于通过第一参数输入模块5输入的设定值区间作为磨煤机电机25启动信号。
57.需要说明的是,本实施例中,第一开关电路16为mos管开关电路,电能计量芯片13选用型号为cse7759的芯片u1,电流互感器15选用电流互感器ct。实际使用时,电流互感器ct的一次绕组与磨煤机电机25相接,电流互感器ct的二次绕组的一端与锰铜电阻的第一输入端相接,电流互感器ct 的二次绕组的另一端经电阻r7与mos管q1的漏极相接,mos管q1的源极与锰铜电阻的第二输入端相接,mos管q1的栅极与第三控制器12相接;锰铜电阻的第一电流信号采样端口与公共负极端vss连接,锰铜电阻的第二电流信号采样端口经电阻r3与芯片u1的v1p引脚相接,锰铜电阻的第三电流信号采样端口经电阻r2与芯片u1的v1n引脚相接;芯片u1的sel引脚、cf1 引脚和cf引脚分别与第三控制器12。第三控制器12可选用msp430。电阻 r5和电阻r6组成分压偏置电路11。
58.本实施例中,所述一次风机监测终端包括第四控制器18,所述第四控制器18的输入端分别接有用于检测一次风机出口一次风压力的第三压力传感器20和用于检测一次风
机故障的传感器组件,所述第四控制器18通信连接有第二通信模块19、第三参数输入模块38和第四参数输入模块39;所述执行终端还包括与所述第二控制器22通信相接的第四通信模块33;所述第二控制器22的输出端接有用于驱动一次风机电机30的第三驱动模块31;所述第二控制器22和第三驱动模块31之间接有第二pwm发生器29。所述传感器组件包括用于检测一次风机出风管温度的第三温度传感器21。
59.一次风机的跳闸控制逻辑为:实际使用时,每台磨煤机配两个一次风机,当实际使用时,由于运行状态处于低负荷工况,机组负荷相对较低,在单个一次风机故障停运时,考虑剩余一次风机对整个机组的出力情况,若剩余一次风机的一次风能满足机组的需求,因此无需进行快速减负荷的操作,则机组不动作;当剩余一次风机不能满足磨煤机运行,则磨煤机停运,解决了一次风机故障停运导致的辅机出力供给与机组出力需求不平衡的状况。
60.传感器组件检测到一次风机故障时,第四控制器18与第二控制器22通过第二通信模块19和第四通信模块33通信连接,第二控制器22发出关断指令给第二pwm发生器29,第二pwm发生器29产生pwm输出信号来响应一次风机转速,此时第二pwm发生器29产生的pwm输出信号的占空比为100%,一次风机停止运行。
61.因此与此同时,第三压力传感器20用于检测一次风机出口一次风压力,当第三压力传感器20检测得到的一次风机出口一次风压力小于通过第三参数输入模块39输入的一次风压力阈值,则认为此时一次风机的一次风压力不能维持磨煤机运行,第二控制器22发出停磨煤机信号,此时第一pwm发生器23产生的pwm信号的占空比占100%,磨煤机停止运行;若当第三压力传感器 20检测得到的一次风机出口一次风压力不小于通过第三参数输入模块39输入的一次风压力阈值,则磨煤机不停。
62.实际使用时,还包括用于驱动所述第一底层油枪34的第四驱动模块35 和用于驱动所述第二底层油枪36的第五驱动模块37。油枪从上至下分为多个,当磨煤机停运时,第二控制器22发出控制信号给第四驱动模块35和第五驱动模块37,从而将第一底层油枪34和第二底层油枪36投入运行,从而升温升压,并降低火焰高度,使用效果好。
63.本实施例中,还包括电压互感器14,电压互感器14的一次绕组并联接在磨煤机电机25上,电压互感器14的二次绕组并联接在电能计量芯片13 上,电能计量芯片13测量得到磨煤机电机25的电压。
64.本实施例中,所述第一磨煤机状态监测模块8包括用于检测磨煤机入口风压的第一压力传感器、用于检测磨煤机出口风压的第二压力传感器和用于检测磨煤机出口位置气体流量的第一气体流量传感器。不磨不吹
65.本实施例中,所述第二磨煤机状态监测模块9包括用于检测磨煤机出口处温度的第一温度传感器、用于检测磨煤机进口处温度的第二温度传感器和用于检测磨煤机入口位置气体流量的第二气体流量传感器。不磨了继续吹
66.本实施例中,所述控制阀组件27包括设置在一次风机管道上的一次风机阀、设置在送风机管道上的送风机阀和设置在引风机管道上的引风机阀;第二驱动模块26包括一次风机阀门驱动器、送风机阀门驱动器和引风机阀门驱动器。
67.其中,说明书中未做详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
68.以上所述,仅是本实用新型的实施例,并非对本实用新型作任何限制,凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于
本实用新型技术方案的保护范围内。
技术特征:1.一种火力发电厂低负荷工况的辅机跳闸控制系统,其特征在于:包括第一控制器(1)、以及与所述第一控制器(1)通信连接的第一参数输入模块(5)和多个机组子控制单元(2),所述第一控制器(1)的输出端接有第一显示模块(3)和第一报警模块(4);所述机组子控制单元(2)包括磨煤机检测终端、一次风机检测终端和执行终端,所述磨煤机监测终端包括依次连接的电流互感器(15)、第一开关电路(16)、电能计量芯片(13)和第三控制器(12),所述第三控制器(12)通信连接有第一通信模块(7),所述第三控制器(12)的输入端接有供电模块(10)、时钟模块(17)、第一磨煤机状态监测模块(8)和第二磨煤机状态监测模块(9),所述供电模块(10)和电能计量芯片(13)之间接有分压偏置电路(11),所述第三控制器(12)与第一开关电路(16)通信连接,所述电流互感器(15)与磨煤机电机(25)相接;所述执行终端包括第二控制器(22)、以及与所述第二控制器(22)通信相接的第三通信模块(28);所述第二控制器(22)的输入端接有第二参数输入模块(32),所述第二控制器(22)的输出端接有用于驱动磨煤机电机(25)的第一驱动模块(24)和用于驱动磨煤机不同部位的控制阀组件(27)的第二驱动模块(26);所述第二控制器(22)和第一驱动模块(24)之间接有第一pwm发生器(23)。2.按照权利要求1所述的一种火力发电厂低负荷工况的辅机跳闸控制系统,其特征在于:所述一次风机监测终端包括第四控制器(18),所述第四控制器(18)的输入端分别接有用于检测一次风机出口一次风压力的第三压力传感器(20)和用于检测一次风机故障的传感器组件,所述第四控制器(18)通信连接有第二通信模块(19)、第三参数输入模块(38)和第四参数输入模块(39);所述执行终端还包括与所述第二控制器(22)通信相接的第四通信模块(33);所述第二控制器(22)的输出端接有用于驱动一次风机电机(30)的第三驱动模块(31);所述第二控制器(22)和第三驱动模块(31)之间接有第二pwm发生器(29)。3.按照权利要求2所述的一种火力发电厂低负荷工况的辅机跳闸控制系统,其特征在于:所述传感器组件包括用于检测一次风机出风管温度的第三温度传感器(21)。4.按照权利要求1所述的一种火力发电厂低负荷工况的辅机跳闸控制系统,其特征在于:还包括所述第二控制器(22)的输出端还接有用于驱动第一底层油枪(34)的第四驱动模块(35)和用于驱动第二底层油枪(36)的第五驱动模块(37)。5.按照权利要求1所述的一种火力发电厂低负荷工况的辅机跳闸控制系统,其特征在于:还包括电压互感器(14),电压互感器(14)的一次绕组并联接在磨煤机电机(25)上,电压互感器(14)的二次绕组并联接在电能计量芯片(13)上,电能计量芯片(13)测量得到磨煤机电机(25)的电压。6.按照权利要求1所述的一种火力发电厂低负荷工况的辅机跳闸控制系统,其特征在于:所述第一磨煤机状态监测模块(8)包括用于检测磨煤机入口风压的第一压力传感器、用于检测磨煤机出口风压的第二压力传感器和用于检测磨煤机出口位置气体流量的第一气体流量传感器。7.按照权利要求1所述的一种火力发电厂低负荷工况的辅机跳闸控制系统,其特征在于:所述第二磨煤机状态监测模块(9)包括用于检测磨煤机出口处温度的第一温度传感器、用于检测磨煤机进口处温度的第二温度传感器和用于检测磨煤机入口位置气体流量的第
二气体流量传感器。8.按照权利要求1所述的一种火力发电厂低负荷工况的辅机跳闸控制系统,其特征在于:所述控制阀组件(27)包括设置在一次风机管道上的一次风机阀、设置在送风机管道上的送风机阀和设置在引风机管道上的引风机阀;第二驱动模块(26)包括一次风机阀门驱动器、送风机阀门驱动器和引风机阀门驱动器。9.按照权利要求1所述的一种火力发电厂低负荷工况的辅机跳闸控制系统,其特征在于:所述第一开关电路(16)为mos管开关电路,电能计量芯片(13)选用型号为cse7759的芯片u1,电流互感器(15)选用电流互感器ct,电流互感器ct的一次绕组与磨煤机电机(25)相接,电流互感器ct的二次绕组的一端与锰铜电阻的第一输入端相接,电流互感器ct的二次绕组的另一端经电阻r7与mos管q1的漏极相接,mos管q1的源极与锰铜电阻的第二输入端相接,mos管q1的栅极与第三控制器(12)相接;锰铜电阻的第一电流信号采样端口与公共负极端vss连接,锰铜电阻的第二电流信号采样端口经电阻r3与芯片u1的v1p引脚相接,锰铜电阻的第三电流信号采样端口经电阻r2与芯片u1的v1n引脚相接;芯片u1的sel引脚、cf1引脚和cf引脚分别与第三控制器(12)。
技术总结本实用新型公开了一种火力发电厂低负荷工况的辅机跳闸控制系统,包括第一控制器、第一参数输入模块和多个机组子控制单元,机组子控制单元包括磨煤机检测终端、一次风机检测终端和执行终端;磨煤机监测终端包括电流互感器、第一开关电路、电能计量芯片、第一控制器、供电模块、时钟模块、第一磨煤机状态监测模块和第二磨煤机状态监测模块,电流互感器与磨煤机电机相接。本实用新型对磨煤机和一次风机继续赋值增补出力,同时考虑辅机运行工况,将磨煤机故障分为一级故障和二级故障,从而区别执行一次风机的连锁跳闸;设置短暂的延时时长,有利于降低误动作的即时性,提高辅机在低负荷工况下跳闸保护的参数稳定性、有效性、合理性和可靠性。和可靠性。和可靠性。
技术研发人员:王飞 巩时尚 朱雷 陈铁锋 陈禄 赵建明 邓天心 杨乐 杜文 吴崛起 于全波
受保护的技术使用者:中国能源建设集团西北电力试验研究院有限公司
技术研发日:2022.08.23
技术公布日:2022/12/2