某大型火电厂发电机组烟气超净排放改造完成，由于煤质变化、锅炉排烟温度增高等变化，造成锅炉现有烟气流量偏增大、烟风系统阻力特性变化，原有引风机在低负荷工况尤其在降负荷时出现了失速抢风现象；增压风机在满负荷工况下裕量不足。而机组在脱硫脱硝改造后烟气系统阻力将增大，需同步配合综合工程对引风机、增压风机改造，为进一步贯彻落实节能降耗的国策，电厂本次对机组的引风机和增压风机进行合并改造为可调动叶轴流引风机。常规电机驱动引风机方式厂用电率较高，新引风机采用汽电混合驱动，配置如下图所示，保证了机组运行稳定性的同时大幅节约厂用电，带来显著的经济和环保效益。
如图所示，本次改造的引风机由背压式汽轮机、异步电动/发电机在不同工况及模式下驱动，轴系依次为汽轮机、齿轮箱（带SSS离合器）、异步电动/发电机、引风机组成，此方案配置为全国首出。我公司首次完成整个轴系主设备及其辅助设备的控制和监视包括汽轮机监视、供油、调节、保护系统，疏水、轴封控制，引风机监视、供油、动叶调节、防喘等保护系统，蒸汽系统及公共辅助系统。
1、汽轮机控制模块
汽轮机的汽源经由主汽门及调节汽阀进入汽轮机。
其中主汽门是两位式阀门，有全开、全关两个位置，由控制系统通过主汽门油动机控制。调节阀由控制系统控制的调节汽阀油动机驱动。
控制系统主要由 IMEH，IETS，TSI以及调节油系统组成，IMEH，IETS，TSI共同负责汽轮机的控制、保护及监视，调节油系统则主要负责为阀门油动机提供压力油。
IMEH控制系统的主要任务是控制通过调节汽阀的蒸汽流量。根据运行要求，MEH控制对象为汽轮机转速。MEH是冗余的数字式控制系统，根据整个系统的不同工况有不同的运行模式：纯电驱模式，纯汽驱模式，汽驱发电模式。
通过汽轮机本体监测，油站电机、冷却器和加热器的控制及油压监视，盘车，控制油系统，管道蒸汽系统，轴封系统，疏水系统来确保汽轮机正常运行及调节。
2、引风机控制模块
（1）总貌
当引风机通过汽轮机驱动时，即可通过将动叶确定在某一固定角度，通过控制汽轮机或变频电机的转速来进而控制炉膛负压在正常范围。
当引风机由定转速的异步电动/发电机驱动时，通过控制系统，风机叶片安装角可在静止状态或运行状态时用电动执行器通过一套液压调节装置进行调节，从而控制锅炉炉膛负压。
在运行工况超过喘振极限时，通过一个预先装在机壳上位于动叶片之前的毕托管（失速探针）和差压开关，向DCS发出报警信号。要求运行人员及时处理，使风机返回正常工况运行。
通过调整风机的工况点（风量和风压），来切换单台风机运行时并联启动另一台风机或并联运行时停单台风机的工况。
通过引风机油站电机、冷却器和加热器的控制及油压监视，引风机本体监测，来确保引风机正常运行及动叶调整。
（2）炉膛压力控制模块
炉膛压力控制系统是通过调节两台引风机转速来维持炉膛压力，它是一个前馈、双执行机构控制系统。为避免由于炉膛压力的频繁波动造成引风机不必要的调节，控制系统在引风回路中增加了非线性控制环节，当炉膛压力偏差在±20Pa（暂定）范围内控制系统不参加调节。
3、启动控制
在辅助系统投入正常允许后，引风机由异步电动发电机拖动，定速于额定转速，此时为纯电驱状态。汽轮机满足冲转条件后，进入冲转过程，当汽轮机转速经过变速箱后的转速高于电动发电机转速时，SSS离合器自动啮合，此时汽轮机进入手动控制状态，引风机处于汽电双驱状态。当工况稳定后，逐步缓慢开打汽轮机调节汽阀，汽轮机负荷升高的同时电动发电机的负荷逐渐降低，但电动发电机的转速维持不变，起到平衡轴系负荷的作用，当增至发电机负荷为0时，继续开大汽轮机调节汽阀，驱动引风机剩余多出来的负荷通过电动发电机发电至厂用电回路，此时处于汽驱发电状态。
本项目的整个汽电双驱控制系统在上海汽轮机厂、华东设计院的设计下，协同业主、调试方的共同努力圆满完成任务，在不具备参考的条件下整个配合、调试过程是艰辛曲折的，但是我们不断满足业主需求，共同制定方案，化解困难，为电厂的节能降耗交出圆满答卷，也为上海汽轮机厂工业透平增加一项不可多得的业绩。
原创：吴文涛
校对：季佳
审核：包锦华 倪庆新
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