旁路控制系统说明
旁路控制
低压蒸汽转换阀内部结构图（Z型）
低旁减温减压阀装于低 压旁路（如图所示）， 将中压参数蒸汽减压至 凝汽器进口压力参数， 是汽机旁路中体积最大 的阀门、阀体最大内腔 φ600毫米左右，阀门角 式或Z型布置，内部结构 基本等同于高旁减温减 压阀。
低旁喷水调节阀
低旁喷水调节阀装于凝 汽器凝结水泵和低旁减 温减压阀之间，根据低 旁减温减压阀出口温度 信号调节水量，阀门呈 角型或Z型布置，介质从 阀瓣外围的节流圈小孔 （或窗口）进入，通过 阀座缩口至阀门出口， 阀门主要由阀体、阀盖、 阀杆、阀座组成（如图 所示），阀座密封面堆 有硬质合金。
旁路功能
改善机组冷态、温态、热态启动工况，大大缩短机组 启动时间，使机组提前带负荷运行。 满足停机不停炉工况，在汽机发生故障，机组解列时， 使锅炉与汽机脱钩单独运行，直至汽机故障消除，恢 复到满负荷运行。 满足汽机甩负荷工况，若与适当的执行器配合，旁路 阀门可快速开启，防止锅炉压力飞升。 若与适当的执行器配合，旁路可具有快、慢二种速度。 100%容量的汽机旁路具有安全功能（需特殊定制）。 在机组启停时，保护再热器免受过热损坏。 为某些辅机的试投运提供方便。 回收宝贵的工质等。
三级减温减压器为两级减压，一级减温的结构形
式。旁路来蒸汽进入一根蒸汽管，经过管末端开 孔区，汽流方向改变90°喷向设置在外壳壁的不 锈钢防冲蚀挡板。蒸汽通过开孔区的1000 个小孔 进行第一级临界膨胀降压，进入壳体继续扩容后 降压到0.1MPa，壳体外壁沿圆周方向分两组均布 有8 个离心式雾化喷嘴，减温水与蒸汽充分混合 汽化后达到减温的目的。经过第一级减温减压的 蒸汽通过开在圆柱形弧板上的5465个小孔，进行 第二级临界膨胀降压，最终充分扩散到整个排汽 装置区域。 排汽装置接受旁路蒸汽后，按空冷器面积及最高 冷却面积核算表明，排汽装置压力可维持在 0.065MPa，低于报警背压，排汽装置所承担的热 负荷是允许的。
系统介绍： 旁路控制系统
系统介绍：旁路控制系统旁路控制系统文档⒈系统概述⑴业务简介旁路控制系统是一个用于监控和控制旁路设备的系统。
它旨在为用户提供一个可靠的解决方案，以确保旁路设备在运行过程中的安全性和稳定性。
⑵系统功能旁路控制系统具有以下功能：●对旁路设备进行监控●实时检测旁路设备的工作状态●控制旁路设备的启停操作●支持远程控制和监测⒉系统架构⑴系统组成旁路控制系统由以下组件组成：●旁路设备：包括旁路开关、电源控制器等设备●控制台：用于监控和控制旁路设备的用户界面●通信组件：负责与旁路设备进行通信，传输数据和指令●数据存储：用于存储旁路设备的状态和操作记录●报警系统：用于监测旁路设备状态，并在异常情况下发出报警⑵系统架构图[在此插入系统架构图]⒊系统功能详细介绍⑴监测功能旁路控制系统实时监测旁路设备的工作状态，包括电压、电流、功率等参数。
可以通过控制台查看各个参数的实时数值，并对参数进行设置和修改。
⑵控制功能旁路控制系统允许用户对旁路设备进行远程控制，包括启动、停止和重启操作。
用户可以通过控制台发送指令，系统将立即执行相应的操作。
⑶远程监控功能旁路控制系统支持远程监控，用户可以通过互联网远程登录系统，查看旁路设备状态和参数。
系统会定期数据到云服务器，用户可以随时查看设备运行状况。
⒋系统部署和配置⑴硬件要求旁路控制系统需要将旁路设备与控制台进行连接，所以需要一定数量的网络端口和电源接口来满足连接需求。
⑵软件配置用户需要根据实际需求进行系统配置，包括设备参数设置、报警阈值设置等。
⒌附件本文档涉及的附件包括：●系统架构图●控制台界面截图●系统配置文件范例⒍法律名词及注释⑴法律名词●旁路设备：指用于绕过某个系统或部件的装置或设备。
●远程控制：指通过远程通信手段对设备进行控制。
⑵注释●旁路开关：一种用于切换电路路径的开关设备。
●电源控制器：用于对电源进行管理和控制的设备。
燃气轮机联合循环机组旁路控制说明
燃气轮机联合循环机组旁路控制说明王铭东方电气自动控制工程有限公司四川德阳618000摘要:本文对燃气轮机联合循环机组汽机旁路控制系统的调节方式、控制方式及其作用进行了简单的介绍和分析。
国内投 运的M 701F 型燃气轮机肩负着电网要求的日起停、调峰、调频需求。
其中旁路系统起到极其重要的功能性作用。
关键词：燃气轮机联合循环机组；旁路系统机械化工_________________________________________________________________________________科技风2〇17年8月上D 01：10.19392/j . cnki . 1671-7341.201715118燃气轮机联合循环机组由以下三部分构成:燃气轮机、蒸 汽轮机、发电机，机组的主要做功部分是燃气轮机和余热锅炉。
燃气轮机在做功的同时，将高温度的排气排人余热锅炉进行二 次利用，加热余热锅炉中的除盐水，进行蒸汽输出。
蒸汽进人 蒸汽轮机进行做功，旁路控制阀和主蒸汽调节阀用于调节气包 压力及控制蒸汽品质。
旁路控制参数的设定关系着机组的优 化运行。
本文着重介绍、分析了我公司联合循环燃机旁路系统 的逻辑和工作状况。
1旁路控制系统分析M 701F 型燃气轮机配置的旁路系统为100%流量阀门。
随着燃机的启动，旁路系统可以让余热锅炉出口蒸汽的温度、压 力快速提升，让汽机尽快进汽做功。
旁路系统还兼具着保护汽 轮机的功能，当机组发生跳机或甩负荷时，旁路系统迅速将主 蒸汽隔离，避免汽机超压。
旁路控制系统功能介绍：(>燃气轮机启动时，排气温度低，锅炉出口蒸汽温度、压 力不达标，旁路系统将这些蒸汽排人凝汽器，并尽快让蒸汽品 质达到进气要求提升汽机启动时间。
(d )燃气轮机运行时，旁路控制阀跟踪主蒸汽压力设定，配 合主蒸汽调节阀进行压力控制，避免蒸汽压力波动。
(,燃气轮机处于跳闸、甩负荷等极端状态时，旁路阀将蒸 汽隔离，避免汽机超压，确保机组安全。
第六章 旁路控制系统(BPC)
• ⑥、安全控制系统 SSB：安全控制系统确保即使 核心供电故障，执行器能够按需可靠地定位到预 先确定的端位置。 根据要求，其中必需的能源来 自额外的液压蓄能器，该蓄能器的储存能量足够 一个或多个行程使用。它用于高、低旁阀的快开 和快关。按需配置。本系统在低旁都配置了SSB来 完成快关功能。 • ⑦、安全旁路系统 SBE：安全旁路系统允许阀门 打开，而不需要任何外部能量。只用由媒介（通 常是蒸汽）施加于阀门上的外力。系统主要应用 于连接高旁站和MSV或HSV类型安全阀操作的执行 器。它用于高、低旁阀的快开，按需配置（本系 统未配）。
二、低旁压力控制系统 1、工作原理 1）锅炉点火，汽机冲转前，汽机第一级压力P1=0，而压力设 定值受下限限制输出Prmin，这样在再热器压力小于Prmin之前， 压力偏差为负，控制器输出为0，强制最小开度Ymin 。 2）随着机组的启动，当再热汽压力达到并超过最小压力设定 值Prmin时，压力偏差为正，控制器输出Ys开始增大，以维持压 力等于最小值Prmin。 3）汽轮机冲转后，调节级压力P1开始上升，当由调节级压力 P1算出来的设定值KR×P1+ΔP>Prmin时，限幅器输出为P1计算出 来的值（KR×P1+ΔP），此时再热器出口压力应为KR×P1，因为 压力设定值比实际值大了一个偏差ΔP,所以阀门开始关小，直 至全关，进入滑压运行阶段。 4）随着机组负荷的增加，P1不断上升,压力定值也不断上升， 最终将保持在最大值Prmax, Prmax整定的值低于再热器安全门 动作值，这样，当再热器压力高于最大压力Prmax时，低压旁路 阀开启，进行泄流减压，而不造成安全门动作。
高压旁路压力调节回路原理
二、高旁温度控制系统
1、作用：保证减压阀后温度等于给定值。 2、分析：带PD校正的单级PI控制系统 1）PD：补偿测温元件的惯性 2）×：喷水量与蒸汽流量相匹配 不同负荷下，相同的温差对应不同的喷水强度。 三、喷水截止阀控制 1、作用：隔离 降压 2、原理：BD 与 BP阀连锁 BP开度＞2%时， BD自动打开 BP开度≤ 2％时， BD 自动关闭
第六讲旁路控制
单元机组协调控制系统6．旁路控制系统6．1旁路系统的组成与功能一、旁路系统的组成汽机旁路系统是指与汽轮机并联的蒸汽减温、减压系统，如图所示。
它由旁路管道、减压、减温阀门及控制机构等组成。
其作用是在机组启动阶段或事故状态下将锅炉产生的蒸汽不经过汽轮机而引入下一级管道或凝汽器。
将主蒸汽旁通汽轮机的高压缸引入到再热器为高压旁路；将再热蒸汽旁通汽轮机的中、低压缸引入到凝汽器为低压旁路。
汽轮机旁路系统是随发电机组的发展而产生和发展的。
大型火电机组都采用大容量、高参数、中间再热式的热力系统，且采用机炉电单元配置，由于汽轮机和锅炉特性不同而带来机炉之间的某些不协调问题，可以通过设置旁路系统来解决。
根据各机组的不同情况，汽轮机旁路系统配置有不同的型号和不同的容量。
旁路容量在国内多数设计是30％或40％MCR(锅炉最大连续蒸发量)，少数引进机组的旁路容量达100％MCR。
在旁路系统中，没有做功的主蒸汽和再热蒸将要分别旁通到再热器和凝汽器，为了防止再热器超压、超温和凝汽器过负荷，必须对旁通蒸汽进行减温、减压。
在高压旁路中，BP是高旁减压阀，BPE是喷水减温阀，BD为喷水隔离阀。
减温水为高压给水，BD也具有减压作用。
在低压旁路中，LBP是低旁减压阀，LBPE为喷水减温阀，减温水为凝结水。
相应地，旁路控制系统由高旁压力和高旁温度控制系统系统，低旁压力和低旁温度控制系统系统组成。
二、旁路系统的功能汽轮机旁路系统的主要作用是协助机组以最短的时间完成热态启动，在机组甩负荷时与锅炉和整个机组配合，实现甩负荷后的一些较复杂的运行方式（如机组快速切负荷FCB等），并进行锅炉超压防护。
合适的旁路容量和完善的自动控制系统可以配合机组协调控制系统来完成机组的压力全程控制。
汽机旁路系统的具有以下功能。
(1) 改善机组启动性能。
对于直流炉，无旁路系统不能启动。
机组冷态或热态启动初期，当锅炉输出的蒸汽参数尚未到达汽轮机冲转条件时，这部分蒸汽就由旁路系统通流到凝汽器，以回收汽水工质，以适应机组暖管的要求。
旁路控制系统
旁路控制系统一、旁路组成本旁路系统由控制' 阀门及气动执行机构组成。
控制由DCS负责实现，控制策略和原理供参考。
阀门为气动执行机构(液动旁路类似)。
旁路系统阀门配置为高旁减温减压阀(BP)、高旁喷水调节阀(BPE )、高旁喷水隔离阀(BD)和低旁减温减压阀(LBP)、低旁喷水调节阀(LBPE)、低旁喷水隔离阀(LBD)和三级喷水调节阀。
二、设备性能要求K改善机组的启动性能机组在各种工况下(冷态、温态、热态和极热态)用高压缸或中压缸启动时，投入旁路系统控制锅炉蒸汽温度使之与汽机汽缸金属温度较快地相匹配，从而缩短启动时间和减少蒸汽向空排放及减少汽机循环寿命损耗，实现机组的最佳启动。
2、机组正常运行时，高压旁路装置作为主汽压超压保护安全装置，一旦主蒸汽压力超过高压旁路装置的设定值，高压旁路阀应能快速开启，并按照机组主蒸汽压力进行调节，直至恢复正常值；低压旁路装置依据机组负荷(调节级压力)调节再热汽压，当再热汽压超过负荷对应汽压时，低压旁路开启调节，并控制再热蒸汽压力。
3、旁路系统装置应能适应机组定压和滑压两种运行方式，并配合机组控制实现负荷调节。
4、当电网或机组故障跳闸甩负荷时，旁路系统装置应快速动作(高旁快开，低旁同时快速打开),实现维持锅炉最小负荷运行功能，使机组能随时重新并网恢复正常运行。
5、在启动和甩负荷时，旁路系统装置应能保护布置在烟温较高区的再热器，以防止烧坏。
6、旁路系统装置应具有回收工质，减少噪音作用。
旁路系统装置设备性能应满足机组在各种工况下(包括启动'正常运行、甩负荷时)，能自动或手动(遥控操作)地正常动作和快速动作(高旁快开3秒' 高旁正常调节13秒、低旁快关3秒' 低旁正常调节13秒)。
7、旁路系统装置应具有下列二种保护功能(1)高压旁路对新蒸汽管系的安全保护功能当机组在运行中有下列情况之一发生时，高压旁路应能在3秒种内自动快速开启定值及以下时，高压旁路自动关闭。
旁路系统功能介绍
旁路系统功能介绍苏尔寿的旁路系统是一个满足整个电厂操作要求（锅炉和汽机）的相对独立的系统。
旁路系统和其他系统之间信号数量是较少的。
更重要的是，一个旁路控制器可以精确满足旁路操作的要求，并可以简便地实现安全功能或其他快开或速闭功能。
一、对于高压旁路来说主要有以下几个功能：1．锅炉启动控制器依据锅炉蒸汽产量的需要控制和增加锅炉蒸汽压力。
旁路控制蒸汽到再热器中，从而确保过热器和再热器中有适当的蒸汽流量。
只要有蒸汽通过旁路装置，旁路控制器必须控制进入再热器的蒸汽温度。
2．汽机启动HP旁路控制器必须控制蒸汽压力，直至锅炉主控制器可以进行压力控制为止。
3．负荷操作在汽机带负荷以后，旁路处于关闭状态，但是控制器可以防止超压和压力上升速率过快。
4．汽机甩负荷/跳闸旁路打开，必要时借助快开装置进行，以防止过高的蒸汽压力并且控制压力。
直到汽轮机再次承担起负荷为止。
5．安全功能（将旁路作为安全阀，本机组没有配备安全功能）下面就各个功能做一个简单的介绍。
自动启动过程和运行状态：旁路的自动启动过程是从锅炉点火到汽机接收所有蒸汽。
高压旁路自动启动有以下几个过程：最小阀位－最小压力－设定阀位－冲转压力。
在冷态启动时，也就是主汽压力小于1.0MPa的时候，旁路自动启动的过程如下：在锅炉点火以后，在触摸屏上点击STARTUP按钮，这时候旁路系统的状态显示会出现Ymin on和cold start，这时候进入最小阀位过程，高旁阀门会开启到设定的最小阀位Ymin，它可以确保在点火后过热器和再热器中有一定蒸汽流量通过。
这时候高旁会保持这个阀位不动。
随着燃烧主蒸汽压力上升，当有足够蒸汽使得汽压力上升到设定的最小压力Pmin的时候，进入了最小压力控制过程，屏幕显示切换到Warm start状态，这时候旁路会维持主汽压力为Pmin，在跟随燃烧蒸汽流量增加的情况下，为了维持此压力高旁阀门会打开控制压力。
在阀门开度达到设定的阀位Ym（由锅炉启动过程中需要的蒸汽流量决定）的时候，进入设定阀位过程。
系统介绍++旁路控制系统
缺点
需要人工干预，操作繁琐，易 出错。
自动旁路控制系统
操作方式
通过传感器、控制器等设备自 动检测、控制旁路流量。
适用场景
适用于大型系统或需要连续稳 定运行的场合，如化工、冶金 等行业。
优点
自动化程度高，减少人工干预 ，提高效率。
缺点
设备成本较高，维护复杂。
智能旁路控制系统
操作方式
结合人工智能、机器学习等技术实现旁路控 制。
调试难度大
旁路控制系统的调试过程相对复杂，需要专业的技术人员进行操作 。
对系统稳定性有一定影响
如果旁路控制系统出现故障或配置不当，可能会对整个系统的稳定 性产生影响。
06
未来发展趋势与挑战
未来发展趋势预测
智能化发展
随着人工智能、大数据等技术的 不断发展，旁路控制系统将更加 智能化，能够实现更加精准的控
重要性
旁路控制系统能够增强主控制系统的 可靠性和稳定性，提高生产过程的效 率和安全性。
旁路控制系统的应用领域
电力行业
化工行业
用于控制电力系统的稳定性和安全性，如 电力变压器、发电机组的控制和保护。
用于控制化学反应过程和物料处理的温度 、压力、流量等参数，保证生产过程的安 全和稳定。
航空航天
工业自动化
优点
高度智能化，能够自适应调整控制策略，提 高系统性能。
适用场景
适用于复杂系统或需要高度智能控制的场合 ，如智能制造、智慧城市等。
缺点
技术难度大，需要专业人才进行开发和维护 。
04
旁路控制系统的应用场景 与案例分析
工业生产过程中的旁路控制系统应用案例
总结词
提高效率、稳定生产、降低成本
详细描述
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旁路控制系统说明
一．一期旁路系统液压油站
1、旁路系统液压油站组成（如图）
旁路系统液压站由2台主泵、充油阀、蓄能器、减压阀、释放阀、单向阀、P1、P2、P3取样口、循环过滤泵、风扇冷却器和过滤器组成。
2．热控测点、定值及作用
C P001：油压低低，120bar所有系统故障，闭锁阀闭锁，系统操作失
灵。
CP002：油压低，135bar，启备用泵，油压恢复正常后延时一分钟，停备用泵。
如果在2分钟内，油压未能恢复正常，则二台泵全停。
如果在15分钟内再次出现油压低，则改变运行方式，原来的备用泵变为主泵，主泵为备用泵。
CP003：250bar，压力高值，停泵。
CT001：温度高，50－55℃，启风扇FK，温度下降5℃左右时停风扇。
CT002:温度高高，65-70℃时停油泵。
CL001：油位低，停泵、停滤油泵。
CF001、CF002：流量开关，流量低时，停运行泵，启备用泵。
3、手动操作：
手动操作仅用于调试，不能在正常运行中长期使用。
在手动操作情况下，所有设备（主油泵、滤油泵、风扇、加热器）能用手动单独地开启和停下，自动不起作用，当手/自动开关在手动位时，所有的设备将停下来，然后使用在控制柜门上的相应开关或按钮使其运行或停止。
保护连锁在手动时也有效。
二．旁路系统的控制逻辑说明
旁路系统的启动运行方式：有冷态、热态和重启方式三种。
旁路系统的冷态启动曲线图：（如下图）。
启动方式的选择：启动方式的选择由锅炉的压力决定。
当锅炉的压力小于最小压力Pmin（目前设定值为1MPa）时，为
冷态启动方式；当锅炉压力大于Pmin且小于冲转压力Psync（目前设定值为8.6MPa）时，为热态启动方式；当锅炉压力大于冲转压力Psync时为重启方式。
2、高压旁路控制系统的功能
2.1高旁压力控制
2.1.1调节：高旁阀在机组启动过程中控制主汽压力，在冷态启动时，旁路系统启动，高旁阀开启至最小阀位10%，当主汽压力达到最小压力设定1MPa后，高旁阀继续开启，保持主汽压力为最小压力设定值，当高旁阀开启至设定阀位30%后保持，主汽压力再次上升，当压力上升至冲转压力设定值8.6MPa后，高旁阀转入定压（8.6MPa）控制，高旁阀继续开启，当汽轮机开始冲转后，高旁阀在维持冲转压力的情况下，逐渐关闭，直到全关，汽轮机完成切缸过程，旁路系统进入跟踪模式。
压力设定点为主蒸汽实际压力+0.5MPa，确保高旁阀关闭状态。
2.1.2连锁：高旁系统在高旁后温度高（设定值为380℃）及减温水喷水压力低（设定值为7.6MPa）时，快关高旁阀。
2.2高旁温度控制系统
2.2.1高旁喷水调节阀的控制
2.2.1.1温度设定值
在自动状态下，温度设定值Ws为从触屏上手动给出，手动状态下，℃等于高旁后的实际温度。
当高旁阀开度大于等于2%时，温度控制系统自动的投入自动状态。
2.2.1.2高旁喷水调节阀
高旁喷水调节阀的控制对象为高旁后的温度，主汽压力和高旁阀开度Y作为前馈信号以提高调节品质。
通过高旁阀的流量是由锅炉压力、主汽温度和高旁阀的开度计算出来的。
当高旁阀后的温度大于360℃时发出报
警信号，当高旁阀后的温度大于380℃时，快关高旁阀。
2.2.1.3高旁喷水隔离阀
当高旁阀开度大于等于2%时，高旁喷水隔离阀自动开启；当高旁阀开度小于2%时，高旁隔离阀关闭。
逻辑中设有开、关故障判断功能。
在开、关命令发出后，如果在20秒内已全开或已全关信号未反馈回来，则认为阀门开、关故障。
高旁喷水隔离阀不能远方手动操作，只能联锁开、关。
3、低压旁路控制系统
3.1、低旁压力控制
低旁阀控制的目标是再热蒸汽压力，低旁压力控制器是一个控制器回路控制两个低旁阀，所以两个低旁阀的开度是保证一致。
低旁压力设定值：低旁压力设定值有两个给定方式，两个压力设定值取高值作为低旁压力的实际设定值。
一种方式：启动时，设定值为固定值0.3MPa, 当主汽压力达到８MPa 时为１MPa。
另一种方式：汽轮机当高压缸投入时，以调节级压力计算出低旁压力设定值，这个压力设定值是调节级压力的函数。
函数关系如图：Ps 第一级压力Pc=3.3Mpa Ps=1MPa Pc 第一级压力Pc=13Mpa Ps=3.7MPa 当高旁阀关闭后（即所有蒸汽流过高压缸），低旁压力设定值差压（dp ＝0.05MPa）投入。
此时，压力设定值始终高于实际压力值，所以低旁阀保持关闭。
dp的投入条件是：在中压缸启动方式下，转换区域完成且高
旁差压投入。
低旁对凝汽器的保护功能：系统监视凝汽器真空、水位、温度、喷水压力、凝泵或循泵运行状态，当凝汽器真空低、凝汽器水位高、凝汽器温度高、低旁喷水压力低以及凝结水泵或循环水泵停运时，系统发出快关低旁阀的命令，关闭低旁阀，保护凝汽器。
3.2低旁后的温度控制
（1）、低旁喷水阀控制
由于低旁后的介质是饱和蒸汽，常规的测量温度的方法不能代表蒸汽所具有的热量，所以，应用蒸汽的焓值来计算出低旁喷水量的多少。
因为焓是温度、压力的函数，用再热器的温度和压力能够计算出蒸汽的焓is 值，在从蒸汽的焓值is中减去凝结水的焓值ic，焓值的差乘以蒸汽的流量，就是喷水量。
即Fw＝（is－ic）×Fs，这个值就是低旁喷水流量的给定值。
蒸汽的流量由蒸汽压力P、温度T和低旁阀的实际开度Y计算出来，作为低旁喷水量计算所用的蒸汽流量Fs。
低旁喷水的实际流量由低旁喷水阀的开度和低旁喷水阀前后压差计算出来，作为系统的反馈值。
低旁温度控制器是传统的PI调节器，被调量是低旁喷水流量，设定值是根据焓值计算出来的喷水流量值。
（2）低旁喷水隔离阀控制
低旁喷水隔离阀只能联锁开、关，联锁开的条件是低旁阀开度大于等于2%，联锁关的条件是低旁阀的开度小于2%。