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华蓥山电厂2×100 MW机组DCS改造中，4号机组引（送）风机，采用北京利德华福公司研制生产的变频控制系统进行控制，它打破了传统的挡板调节控制风量的方式，这是一项新的技术改造。
引（送）风机采用变频系统进行控制，具有节电效果显著、使用方便灵活、工作稳定可靠等特点。该系统与DCS控制系统之间采用应答方式进行工作，DCS控制系统根据变频控制系统的要求进行程序组态，并采用了两种控制策略，既增加了变频自动调节风量，又保留了原来的挡板调节风量的自动控制。以变频自动方式为主，挡板调节风量作为后备方式。
1系统构成和节能原理
1.1控制系统的基本组成
基本控制系统由变频控制系统、DCS控制系统和引（送）风机组成。当变频控制系统处于“远控”工作方式时，在 DCS控制系统画面上操作“高压送电”，使变频器输入端高压合闸，输入端送上6 kV高压。在DCS控制系统画面上操作启/停，送控制接点至变频控制系统, 直接控制变频器的启、停。变频器的转速受DCS模拟量输入电流（4～20 mA）的控制，模拟量输入电流越大，变频器输出电流的频率越大，风机转速越高，反之，风机转速越低。变频控制系统的输出电流即为风机电流。
1.2节能原理
图1所示为风机的风量与风压的特性曲线。它的横坐标Q表示风量，纵坐标H表示风压，曲线1代表烟道特性曲线，曲线2代表风机为工频（50 Hz）运行时的风量和风压特性曲线。从坐标A点看出，当风量为Q1时对应的风压为H1，再看坐标B点，当风量为Q2时对应的风压为H2，风机的功耗计算如下：
A点对应的功耗:PA = Q1×H1
B点对应的功耗:PB = Q2×H2
从图1中看出PA≈PB（两面积几乎相等），它说明，工频运转的风机，风量在Q1、Q2时，功耗PA与PB基本相等。若采用变频控制后，它的特性曲线为3，分析C点，风机工作在频率f2 (f2＜50 Hz),风量为Q2时，风压为H3,那么，风机的功耗Pc=H3×Q2，Pc≈1/3 PB，可见，对于同样的风量Q2，风机采用变频控制与挡板调节风量控制相比较，变频控制的功耗仅为挡板控制的1/3，可节电67%。
另外，需要进一步说明的是：从图1中看出，采用挡板控制方式调节风量时，当风量为Q2时对应的风压为H2，采用变频控制后，Q2时对应的风压为H3，从表面上看，采用挡板控制方式风压H2比H3（采用变频控制）高，但由于挡板调节风量时挡板上存在压差，实际输出的风压接近H3。而采用变频控制，挡板的开度为100%，就不存在压差问题，实际输出的风压就是H3，因此，采用变频控制风量既没有挡板的压差，又能保证系统的正常风压（例如送风控制）。
再从一般规律分析：在烟道特性（介质、介质温度、挡板特性）不变的的工况下，风量Q∝n(转速)，风压H∝n2, 由于P=Q×H,所以，风机功耗P∝n3,它说明功耗与转速成三次方的关系，转速越高，功耗P越大，反过来，转速越低，功耗越小。若将风机转速由功频下降50%，风压将下降为25%，那么，功耗P下降为12.5%。由于采用变频控制后，风机转速一般为300～500 r/min，对应的频率为20～30 Hz，因此节电效果是明显的。
以上是从理论分析，机组在运行中还作了电耗试验，并将据与改造前后进行对比。当机组负荷在100 MW时，改造前四台风机的总电耗为2 121 kW，改造后四台风机的总电耗为1 531 kW，功耗下降了28%；机组在65 MW负荷时，改造前四台风机的总电耗为1 707 kW，改造后四台风机的总电耗为967 kW，功耗下降了43.4% ，因此，节电效果是显著的。
另一方面，原系统采用挡板调节风量，风机刚启动或低负荷运转（挡板开度较小），风机始终在工频状态下运转，也带来了不必要的机械损耗。
2基本操作及工作方式
2.16 kV高压送电
高压送电，改造后在DCS操作画面上软手操。首先进入锅炉操作系统画面，弹出“高压送电”操作窗口，当变频发出“高压送电允许”信号，可进行高压送电操作，待状态指示灯变红色后，表示变频器6 kV高压已合上，同时DCS发出“高压就绪”信号至变频控制系统。
2.2启动引（送）风机操作
在变频控制系统送上6 kV高压后，再进入锅炉风烟系统画面，点击引（送）风机图标，弹出操作窗口，当接收到变频控制系统发出的“就绪待机”信号后，可进行引（送）风机启动操作，待变频控制系统发出“正常运行”信号，引（送）风机状态指示灯即变为红色，表示引（送）风机启动完成。如需停运引（送）风机，相应的在操作窗口上操作停，风机停运后其状态指示灯变为绿色，但此时高压6kV未断电，送电状态指示灯仍为红色。
2.3转速设置及升降操作
引（送）风机采用变频控制后，直接在DCS系统操作画面上进行转速的设置及升降调整。在锅炉风烟系统画面上，点击变频器图标，弹出变频器操作窗口，可直接设置转速，当设置转速后，变频器转速按一定的升速率上升至目标值。或者运行人员根据需要，也可操作升降转速（相当于微调）。画面上黄色字显示高压开关电流（即变频器输入电流）、白色字显示风机电流（即变频器输出电流）和风机电机转速三个参数。
2.4紧急停机操作
当系统出现异常，可在高压送电操作窗口中点击“紧急停机”引（送）风机停运，电机电流消失，转速迅速降到0。但高压开关未断电，若需断电，须在高压送电操作窗口进行断电操作，才能断掉6 kV高压电。
2.5高压开关紧急分断
变频控制系统也受到DCS联锁保护的联动，当变频控制系统出现异常或锅炉大联锁动作，高压开关立即断开使6 kV失电，引（送）风机停运，若要进行高压送电操作，须延时2 min的恢复才能进行。
2.6模拟信号断线试验
模拟信号断线主要起监视作用。当出现DCS输入到变频控制器系统的模拟信号断线时，引（送）风机保持原转速不变，显示“模拟信号断线”报警信号（在送电操作窗口和变频控制弹出表格中均有），待故障消除后，报警信号消失，恢复正常工作。
2.7变频控制器工频旁路工作方式
当变频控制系统工作选择开关置“工频旁路状态”， 变频控制系统进入变频控制系统大旁路工作方式，在此方式下，引（送）风机工作在工频方式下，与原系统的方式一样，启动前须关小挡板，防止风机带负荷启动，然后，在高压送电操作窗口中，直接操作高压送电即启动风机，这时，风量的调节靠调节挡板的开度，与变频控制系统无关。此时，风机的运行状态仍为绿色（不变红色），画面上黄色字为风机电流。注意在变频控制方式下，不允许切换到此方式，因此时挡板开度为100%，如切换到大旁路方式，可能引起电机过流（大于电机额定电流的1.4倍），使风机跳闸造成严重后果。
2.8变频控制本控方式
当变频控制系统工作选择开关置“本控”，表示引（送）风机工作状态只受变频控制，不受DCS“远控”，在DCS上的操作无效。一般不采用此方式，除非系统无DCS控制系统。
2.9报警显示
为了提醒运行人员及时处理变频控制系统的故障，在送电操作窗口和“变频调节弹出表格”中显示10种报警信息：1）“变频故障停机状态”显示黄色。2）“变频变压器超温”显示黄色。3）“变频单元柜风机故障”显示黄色。4）“变频单元旁路运行状态”显示红色。5）“控制电源掉电”显示黄色。6）“变频控制器故障”显示黄色。7）“变频功率单元故障”显示黄色。8）“模拟信号断线”显示黄色。9）“紧急停机指令”显示红色。10）“高压开关紧急分断”显示黄色。
3应用情况
华蓥山电厂4号机组引（送）风机采用变频系统控制后，主要有以下优点：1）节能效果明显。原来采用挡板调节风量的方式，风机空载电流达40 A，如采用变频控制，风机启动后空载电流仅为6 A左右。2）转速稳定，且转速大小调节自如。3）变频控制器输出电流波形好（失真度小）。4）风量调节线性度提高，克服了挡板调节风量非线性的缺点(由于挡板漏风、关不严等）。5）控制系统的灵活性提高。采用变频自动控制和挡板调节自动控制两种方案（两种方案互为闭锁，不能同时用两种）。
综上所述，引（送）风机采用变频控制，经现场运行后，其工作稳定可靠、节能效果明显，并带来了一定的经济效益。
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