汽轮机中压缸启动方式下的高低压旁路控制方案分析
汽轮机高、低压旁路及附属设备技术规范书

汽轮机高低压旁路买卖技术规范书1 总则1.1本技术规范书适用于燃煤发电机组工程的高、低压旁路系统设备和附件,它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
卖方提供的设备应是成熟可靠、技术先进的产品。
1.2本技术规范书中所提及的要求和供货范围都是最低限度的要求,并未对一切技术细节作出规定,也未充分地详述有关标准和规范的条文,但卖方保证提供符合本协议和工业标准的功能齐全的优质产品,满足国家有关安全、环保等强制性标准的要求。
1.3卖方执行技术规范所列标准,有不一致时,按较高标准执行。
卖方在设备设计和制造中所涉及的各项规程、规范和标准必须遵循现行最新标准版本。
若卖方所提供的技术规范前后有不一致的地方,以更有利于设备安装运行、工程质量为原则,由买方确定。
在合同签订后,买方有权因规范、标准发生变化而提出一些补充要求,在设备投料生产之前,卖方在设计上予以修改,但价格不作调整。
1.4在签订合同之后,买方保留对本技术规范提出补充要求和修改的权利,卖方应承诺予以配合,具体项目和条件由双方共同商定。
1.5本工程采用KKS标识系统。
卖方提供的技术资料(包括图纸)和设备的标识必须有KKS编码。
KKS的编制原则由买方提出,具体标识由卖方编制。
编码范围包括卖方所供系统、设备、主要部件(包括分包和采购件)和构筑物等,由设计院统一协调。
1.6卖方对供货范围内的高低压旁路成套系统设备负有全责,即包括分包(或对外采购)的产品。
分包(或对外采购)的主要产品制造商须征得买方的认可。
1.7卖方所提供的设备、阀门的接口应和买方的规格和材料一致,卖方应保证在现场没有任何异种钢和异径管的焊接问题,如有不一致,卖方提供过渡段并在出厂前完成焊接工作。
卖方所提供的阀门口径最终应满足设计院要求,除调节阀外,不得采用缩小口径加大小头的方法。
1.8对于卖方配套的控制装置、仪表设备,卖方应考虑和提供与DCS控制系统的接口并负责与DCS控制系统的协调配合,直至接口完备。
汽轮机组高中压缸联合启动过程中的控制要点

汽轮机组高中压缸联合启动过程中的控制要点陆瑞源,朱 军(广东珠海金湾发电有限公司,广东珠海519050)摘 要 结合2台600MW超临界机组调试运行的实际情况,探讨了超临界汽轮机组高、中压缸联合启动过程中的控制要点,解决了机组启动过程中主、再汽温上升过快,汽轮机高排温度不易控制等难题。
关键词 超临界机组 高中压缸 联合启动1 前言广东珠海金湾发电有限公司2台600MW机组锅炉是超临界参数变压螺旋管直流锅炉,单炉膛,一次中间再热,平衡通风,露天布置,固态排渣,全钢结构,全悬吊 型布置,是在引进美国ALSTOM公司超临界锅炉技术的基础上,结合上海锅炉厂有限公司燃用神府东胜煤的经验进行设计的锅炉。
B M CR蒸发量1913t/h,额定蒸汽压力25.4MPa,额定蒸汽温度571,再热蒸汽温度571。
采用苏尔寿公司的旁路系统,配置30%高压旁路及40%低压旁路,以配合超临界直流机组快速启动及汽轮机高、中压缸联合启动;中速磨煤机正压直吹制粉系统,每台炉配6台中速磨煤机,低NOx同轴燃烧系统(LNCFSTM);先进节能的等离子点火技术。
汽轮机为上海汽轮机有限公司与美国西屋公司联合设计制造的600MW凝汽式汽轮机,机组型号为N600﹣24.2/566/566,机组型式为超临界、单轴、三缸、四排汽、一次中间再热。
采用数字电液调节系统(DE H)控制,操作简便。
汽轮机冲转方式采用高、中压缸联合启动;汽轮机的调节汽阀管理方式为单阀和顺序阀。
投产运行初期,常会出现不正常的压力和温度偏差,一般采用单阀方式,即蒸汽通过所有的控制阀和喷嘴室,调节级叶片360全周进汽,使各部件受热膨胀均匀。
运行6个月后,金属蠕变可达到一定稳定阶段,经试验后才可采用单阀和顺序阀的混合运行方式。
2台机组分别于2007年2月10日和17日通过168h试运并投入商业运行。
2 超临界直流机组启动时的控制与调整2.1 直流炉启动系统锅炉采用简单启动系统,包括汽水分离器、疏水扩容器、疏水控制阀(NW L、HWL1、HWL2)。
汽轮机旁路控制系统

1.三级旁路系统
大旁路可维持锅炉在最低稳燃负荷下运行。
2.两级串联旁路系统
高压旁路系统为保护锅炉再热器以及机组起动间的暖管暖机而 提供汽源;低压分路系统将再热蒸汽引入凝汽器,可提供再热汽系 统暖管并回收工质。这种结构方式不仅可以保护再热器,而且基本 上能满足机组启动时蒸汽参数与汽轮机金属温度匹配的要求,当汽 轮机甩负荷时可使汽轮机保再热器出口压力控制回路 2.低旁后蒸汽温度的控制
四、凝汽器保护
通常出现下列情况之一时,应快速解列低压 旁路系统,即 (1)凝汽器真空低; (2)凝汽器温度高; (3)主燃料跳闸。 发生上述情况之一时,逻辑控制回路发出快关 指令,快速关闭低压旁路阔,并联锁关闭喷水 阀。
第三节 600MW机组旁路控制系统
完成下列几项任务:
(1)在机组启动时,将不符合参数要求的蒸汽排入凝汽 器,建立锅炉的启动负荷,直到蒸汽参数满足汽轮机 冲转要求,从而缩短机组(热态)启动时间,减少启 动期的工质损失。 (2)在汽轮机跳闸后,将锅炉产生的多余蒸汽导入凝汽 器,维持锅炉在最低负荷下稳定运行,以便汽轮机重 新快速启动,实现停机不停炉工况。 (3)在电气主开关跳闸后,汽轮机带厂用电[(7%~ 8 %)MCR],通过旁路将锅炉的多余蒸汽排入凝汽器, 维持锅炉在最低负荷下稳定运行。 (4)在机组部分甩负荷的情况,起超压保护作用。 (5)保护再热器,在锅炉点火至汽轮机冲转前或汽轮机 跳闸锅炉带最低稳定负荷运行时,由旁路系统为再热 器提供一通流回路,使再热器得到足够的冷却,避免 因干烧而损坏。
四、旁路控制系统组成
1.高压旁格控制系统 .
(1) 主蒸汽压力及汽轮机甩负荷压力保护回路; (2) 主蒸汽压力自动给定和手动给定控制回路; (3) 高旁后蒸汽温度控制回路。
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。
国产东方300MW汽轮机高旁、低旁操作手册

高旁、低旁操作高、低旁最小开度当锅炉点火启动后,蒸汽开始产生,随着“自启动”指令发出,此时操作员要把高旁和低旁打到预先设定的最小开度5%。
这么做的主要目的是为了充分冷却再热器和过热器。
随着信号DCS“自启动开始”并且高旁开到最小开度5%,此时如果高旁控制站的自动/手动处在自动位,则应切换为手动。
高旁升压随着着火越来越好并且锅炉产生的蒸汽越来越多,新蒸汽压力要按照确定的锅炉升负荷速率增加到最终高旁启动压力,在这个时候,低旁压力控制器在定压控制模式下。
当新蒸汽压力达到2MPa时,运行方式转换为升压模式,高旁压力控制器设定点切换为计算出的设定点。
自动/手动切换到自动高旁压力控制器的压力设定点按照汽机(冷态、温态、热态、极热态)的启动升压速率(冷态0.04MPa/min;温态0.08MPa/min;热态0.14MPa/min;极热态0.18MPa/min)变化到最终目标压力(冷态5.9MPa;温态8.52 MPa;热态8.52 MPa;极热态12.8MPa)。
当控制器输出值达到最小开度5%时,升压速率设为0,设定点压力保持,这意味着升压过程中断(此过程在锅炉产汽量小于设定点或产生着火问题时通常发生)。
在压力保持过程中,操作员只可以在压力控制器手动模式下调整值。
当中断消除并且高旁压力控制器输出超过10%时,升压过程继续进行,直到最终高旁目标压力(冷态5.9MPa;温态8.52 MPa;热态8.52 MPa;极热态12.8MPa)。
高旁定压控制当蒸汽压力由高旁压力控制阀控制时,汽机冲转(升速至1500rpm最后直至定速3000rpm),同期并网带负荷。
汽机的正常启动方式是中压缸启动在中压缸切换到高压缸的过程中,高压缸入口阀开,高旁阀关。
当蒸汽压力达到目标压力时,操作模式切换为定压控制方式自动/手动处在自动位高旁阀采用最终高旁目标压力控制方式下随着汽轮发电机同期并网信号发出,高旁最小开度功能切除当汽轮机进汽,旁路相应关闭当高旁阀关,并且汽轮机同期并网信号和切缸完成信号激活,高旁将进入跟随模式高旁跟随模式(相应低旁跟随模式)压力随锅炉负荷变化,压力的增长受高旁跟随最大压力梯度限制(0.6MPa)旁路应该保持关闭,除非压力突升高旁自动/手动控制站应在自动位高旁压力控制器的目标设定值应该是实际新蒸汽压力加上一个高旁压力偏移量(0.4MPa),所以高旁压力控制阀处于关闭位。
汽轮机启动方式分类及操作步骤释义

汽轮机启动方式分类及操作步骤释义汽轮机的启动方式是由机组的结构特点、机组启动前金属温度水平及锅炉的启动方式综合考虑后确定的,汽轮机的启动按下述方法进行分类一、按冲转时汽轮机的进汽方式分类按冲转时汽轮机的进汽方式不同,汽轮机启动可分为高中压缸联合启动和中压缸启动1.高中压缸联合启动。
启动时,蒸汽同时进入高中压缸冲转转子这种启动方式可以使汽缸和转子所受的热冲击减小,加热均匀,启动时间也短,尤其是高中压缸合缸的机组分缸处加热比较均匀,是传统的启动方式,但这种方式因高压缸排汽温度低,造成再热蒸汽温度低,中压缸升温慢,限制了启动速度。
① 带旁路;② 冷态或热态;③ 启动时,高中压缸同时进汽冲动转子,对合缸机组有好处,减少热应力,缩短启动时间。
2.中压缸启动。
启动初期,高压缸不进汽而中压缸进汽冲转,待汽轮机蒸汽参数达到一定值后,才开始向高压缸送汽。
为防止高压缸鼓风摩擦发热,高压缸必须抽真空或通汽冷却,用控制高压缸内真空度或高压缸冷却汽量的方法控制高压缸温升率。
待转速达一定值或待少量负荷后,再逐步向高压缸进汽,这种启动方式可克服中压缸温升大大滞后于高压缸温升的问题,提高启动速度,对控制相对膨胀有利,可以将高压缸的相对膨胀排除从而使汽轮机寿命延长,且运行灵活、可靠;其缺点是操作复杂、启动时间较长。
二、按冲转转子的方式分类按冲转转子的方式分类,启动可分为调速汽门启动、自动主汽门启动和电动主汽门的旁路门启动1.调速汽门启动。
启动时在自动主汽门和电动主汽门汽门全开的情况下,用调速汽门来控制进入汽轮机的蒸汽流量,这种启动方式是在喷嘴调节的汽轮机启动时采用。
这种启动方式可减少蒸汽的节流作用,但汽机进汽处圆周方向温差较大,受热不均匀,且蒸汽通过喷嘴后焓值下降,调节级汽温降低,这在热态启动中极为不利。
2.自动主汽门启动。
启动时,调速汽门全开,进入汽轮机的蒸汽量由自动主汽门控制,这种启动方式称为自动主汽门启动。
这种启动方式在启动初期,汽轮机全周进汽,汽轮机上下左右各侧受热均匀,但容易造成自动主汽门的冲刷,使自动主汽门关闭不严,降低了自动主汽门的保护作用。
汽轮机高低压旁路系统设备介绍

汽轮机高低压旁路系统设备介绍1、高压旁路高压旁路系统装置由高压旁路阀(高旁阀)、喷水调节阀、喷水隔离阀等组成。
①技术规范高旁阀兼有减温减压、调节、截止的作用。
新蒸汽由上部管道引入阀进口滤网,经阀头至阀出口滤网,蒸汽由于缩放作用而减压,减温水从阀下部减温水喷嘴进入,高温蒸汽被减温后进入阀后连接管道。
见图4-2。
图4-2 高压旁路阀示意图01-阀座;02-阀盖;03-阀进口滤网;04-阀出口滤网;05-阀体;06-阀杆;07-阀头;08-减温水喷嘴;2、低压旁路低压旁路系统装置由低压旁路阀(低旁阀)、喷水调节阀、喷水隔离阀、凝汽器入口减温减压器等组成。
①技术规范注:表中的低压旁路阀、低压喷水调节阀的容量均为低压旁路的总容量。
②低压旁路结构低旁阀与高旁阀同样,兼有减温减压、调节、截止的作用。
低旁阀结构见图4-3图4-3 低压旁路阀示意图01-阀座;02-阀盖;03-阀进口滤网;04-阀出口滤网;05-阀体;06-阀杆;07-阀头;08-减温水喷嘴;③三级减温减压器采用三级减压、一次喷水减温的结构形式。
图4-4为三级减温减压器示意图。
低旁蒸汽进入减温减压器的管末端开孔区,喷向减温减压器壳体内,壳体内壁上设有不锈钢防冲蚀挡板。
汽流通过蒸汽管末端开孔区上的多个小孔,进行第一次临界膨胀降压,在壳体内扩容降压到0.3 MPa。
在壳体内壁沿圆周方向均布设有4个雾化喷嘴,从凝结水系统来的减温水雾化后与蒸汽充分混合汽化达到减温的目的。
经过第一级减温减压后的蒸汽通过壳体内锥形喷网上的数个小孔,进行第二次临界膨胀降压,扩散到减温减压器后部区域,使蒸汽进一步扩容降压到0.1 MPa。
最后蒸汽通过分布在壳体及封头上的小孔进行第三次临界膨胀降压至0.047MPa,使蒸汽最终扩散到整个凝汽器区域。
旁路投入时,减温喷水必须同时投入,否则将导致进入凝汽器内的蒸汽温度超过允许值,对减温减压器和凝汽器造成损害。
喷水源取自凝结水杂用系统,设计压力为0.9 MPa,总喷水量约27.5 t/h,喷水经过滤后通过喷水调节阀接入减温减压器,以防喷孔堵塞。
汽轮机启动时高、低旁路调整原则

一、分析题目汽轮机启动时高、低旁路调整原则二、机组运行工况1号机组冷态启动,冲车前参数:主汽压力4.5MPa,主汽温度380℃,再热汽压力0.7MPa,再热汽温度370℃,高旁开度47%,低旁开度47%。
三、发生的问题及现象1.升温升压期间再热汽温偏高,不宜控制。
2.汽轮机冲转时,低旁开度降至10%,再热汽压力降至0.35MPa,不利于汽轮机升速。
四、原因分析1.冲转前,高低旁开度过小,没有达到足够的蒸发量。
2.低旁开度过小影响再热汽流量,导致再热汽温偏高。
3.高旁后温度调节特性差,导致再热器入口温度偏高。
4.锅炉升压时间不足,冲转前高低旁开度偏小。
五、应采取的防范措施及对策1.主蒸汽压力0.2MPa左右时即可进行高旁暖管操作,再热器出口压力0.2MPa以上、再热器排空门关闭后可开启低旁(排空门不关时开低旁,将造成机组漏真空),低旁投入后全开三级减温水调门及低旁减温水调门。
2.锅炉升温升压时,适当开大高旁调门,控制主汽压力与高旁调门缓慢同步上升,冲车前主汽压力4.5MPa左右,高旁开度60%以上,再热器压力0.7MPa 左右,低旁开度50%左右(汽温可控的情况下应尽量开大旁路)。
高旁开度过小时,锅炉升压时间过短,锅炉蒸发量不够,不利于冲车时转速升速;高旁开度过大时,说明锅炉升压时间过长,不利于汽温控制。
3.低旁调节应控制再热器压力稳步上升,可适当开大低旁,增加再热蒸汽流量、流速,开度过小时再热汽温偏高不易控制,冲车前应尽量开大低旁,使锅炉达到足够的蒸发量。
4.适当降低高旁后温度有利于升温升压后期再热汽温调整,但温度过低易导致蒸汽带水,高旁管路振动,应加强就地巡视,如有异常及时汇报。
正常控制在高旁后温度270℃左右。
高旁减温水调门调节特性不好,手动调节时1%的调门开度即有很大降温能力,调节时应微调勤调,避免温度波动过大。
5.冲车前将高低旁投入自动,控制主汽压力4.5MPa,再热汽压力0.7MPa,冲车过程中观察压力变化,自动跟踪不良时手动干预。
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汽轮机中压缸启动方式下的高低压旁路控制方案分析殷建华李民(内蒙古电力科学研究院热控技术研究所)摘要:本文主要针对汽轮机的中压缸启动方式下的旁路系统的控制方案做了详尽的分析与阐述,并对其控制方案中的优缺点做了分析。
关键词:中压缸启动高低旁Analysis Of HP-LP Bypass Control Mode OfIP Cylinders Sart-Up ModeYIN-Jian hua LI-Min(The Thermal Automation Institute of Inner Mongolia Electric Power Research Institute) Abstract: The article elebrate the HP-LP Bypass control mode of ip cylinders start –up mode and analyze advantage&disadvantage of the control modeKeywords: IP Cylinders Sart-Up ; HP-LP Bypass(The Thermal Automation Institute of Inner Mongolia Electric Power Research Institute)概述高低压旁路系统作为电厂热力系统的重要组成部分,不但起到了配合机组启动,协调机炉控制,将多余的蒸汽回收至凝汽器的作用,而且当机组发生甩负荷时,能够通过快速开启高压旁路系统,起到防止锅炉超压的作用。
高低压旁路系统在中压缸启动的汽轮机启动过程中起到的至关重要的作用,其不仅能很好的配合锅炉和汽轮机的整个启动过程,同时其具备的快开功能也能起到防止锅炉超压,汽轮机超速等功能。
1 中压缸启动方式下的高低压旁路系统设置中压缸启动方式的汽轮机与其配套的高低压系统旁路为高、低压两级串联旁路系统。
高低压旁路由减压阀,减温阀及其油站系统组成。
较为常见的是由瑞士SULZER公司设计制造的高低压旁路系统。
本文着重以瑞士SULZER公司设计制造的高低压旁路系统为例,分析中压缸启动方式的高低压旁路控制方案的特点及优缺点。
中压缸启动过程简介冷态启动时,主蒸汽经高压旁路进入再热器,冷段再热蒸汽经高压缸排汽逆止门旁路阀(倒暖阀)进入高压缸加热,高压缸处于暖缸阶段;低压旁路开启,调节再热器压力。
由于设置有高低压旁路,汽轮机在盘车阶段(高速盘车,盘车转速为54r/min)即可预暖,当达到冲转参数时,由中压调门控制汽轮机进汽冲转升速,至1020转/分转速闭锁升速,进行低速暖机;当加热到一定程度时(高压缸外下缸法兰温度≥185℃),高压缸排汽逆止门旁路阀关闭,高压缸抽真空阀开启,高压缸处于抽真空状态;当带到一定负荷(约15%额定负荷),切缸条件满足后,抽真空阀关闭,高压缸主汽门、调速汽门打开,高压缸排汽逆止门打开,机组切换为高压缸运行,高低压旁路为维持设定压力而逐渐关闭。
高旁在机组冷态启动过程中的自动控制高低压旁路系统包括一个高旁压力控制阀,一个高旁温度调节阀,一个高旁喷水隔离阀,两个低旁压力控制阀和两个低旁温度调节阀。
高压旁路控制系统包括:高旁压力控制,高旁温度控制,快开和紧急关以及喷水隔离阀的控制低压旁路控制系统包括:低旁压力控制,温度控制,快开、紧急关控制。
锅炉冷态启动时,高压旁路系统即可投入自动控制。
随着机组的启动,高旁压力控制器经历了以下的几个阶段:最小开度控制(Ymin)→最小压力控制(Pmin)→最大开度控制(Ymax)→定压控制(Psync)→滑压跟随控制(Pfo)。
图一详细描了高旁阀在机组的整个冷态启动过程中各个阶段随主汽压力、负荷、蒸汽流量等参数的变化情况:当机组冷态启动开始,高旁压力控制器投入自动后,控制器的最小开度控制功能即被激活,旁路阀开至最小阀位Ymin,确保在点火后立即为蒸汽流提供从过热器到再热器的通道。
图一高旁的冷态启动过程Pressure/Load/Flow:主汽压力/负荷/流量; Min Press:最小压力; Fixed Pressure:固定压力; Steam Flow:蒸汽流量; Fire On:点火; Start Sequence:启动过程;Pressure Ramp :压力斜线上升; Follow:跟随;Turbine Load:汽轮机负荷; Turbine Loaded 汽轮机已加载;当蒸汽到一定量时,而旁路门保持最小开度Ymin,主汽压力便随之增加。
当主汽压力达到预定的最小压力Pmin时,控制器的最小开度控制随即退出,最小压力控制被激活,控制器便通过开启旁路阀来控制当前主蒸汽压力。
随着高旁阀的开度的增加,当旁路阀位达到一个预定的开度Ymax时(取决于锅炉启动时要求的蒸汽流量),高旁最大开度控制被激活,最小压力控制随之退出。
高旁压力设定值生成器开始根据锅炉蒸发量来增加压力设定值,从而维持高旁的最大开度,同时控制器对高旁压力的设定值的最大梯度进行限制。
一旦主汽压力达到汽轮机冲转压力(Psync),设定值生成器便切换至(定)压力控制模式,最大开度控制随即退出。
随着汽轮机开始流通蒸汽,旁路阀为维持汽轮机的冲转压力会逐渐关闭,直到汽轮机消化了锅炉全部蒸汽,旁路完全关闭。
旁路一关闭,设定值生成器便退出定压模式,设定值生成器开始进入压力跟随模式。
压力设定值开始跟踪实际压力加上偏置差压。
这个差压能维持旁路处于关闭状态。
压力设定值的最大变化梯度仍在起作用。
当当前主蒸汽压力变化超出了梯度限制,旁路将开启,控制器返回到压力控制模式。
此时,压力得到控制,直到恢复正常操作,接着旁路关闭。
4 高旁的连锁保护功能:主汽压力大于8MPa时,满足下列条件之一,高旁快开:(1)主汽压力升速率超过设定值(1MPa/min);(2)汽机跳闸;(3)主汽压力超过17.76MPa。
满足下列条件之一,高旁紧急关:(1)阀后温度高(>360℃);(2)控制卡件失电;(3)凝汽器保护动作。
5 汽轮机切缸时的高旁的配合中压缸启动过程中,高压缸自动切换的进行不仅要满足高压缸金属温度与主蒸汽温度匹配的条件,还要考虑到通过高压缸的流量与高压旁路流量及再热蒸汽压力的合理匹配关系,即旁路流量大于高压缸流量。
高压缸切换以旁路流量大于高压缸流量为必备条件之一,因此,切缸时高压旁路必须有一定开度和流量,这样才能保证切缸时有足够的蒸汽通过高压缸,同时又有一定裕量防止中压缸断汽。
高旁流量q由高压缸流量基准值M和主蒸汽压力修正系数K共同决定:q=K·M其中,K=0.102 3高压缸流量Q由总流量指令F和定压修正因子Kp共同决定:Q=(F·1.1)/Kp其中定压修正因子Kp=额定主汽压力/实际主汽压力6 低旁自动控制过程在锅炉启动期间,低旁减压阀处于手动控制。
将再热蒸汽回收并暖管,直至将再热蒸汽压力调节到冲转压力。
低旁处于“压力控制”阶段时,通过调节低旁减压阀的开度来维持汽轮机冲转所需的压力。
当机组并网后,低旁压力控制器切换至“负荷压力”控制阶段。
低旁压力设定值变为高压缸第一级后压力P1的函数值f(x),f(x)=KP1+α;在中压缸控制阶段,高压缸隔离,此时的高压缸后第一级压力为零,即P1=0 f(x)= α=1.5MPa,;当高压缸投入运行后,低旁的压力设定值自动跟踪机组的实际负荷。
此时低旁压力定值f(x)跟踪负荷,常数α为0.3 MPa,它可以确保在机组正常运行时低旁减压阀的关闭,此时低旁处于“滑压控制”过程。
在机组跳闸、甩负荷等异常工况下,低旁减压阀的压力定值自动由f(x)转换为1.5 MPa,以确保低旁减压阀的快速开启,防止锅炉再热器超压。
为了防止凝汽器超温变形损坏,低旁减压阀后的减温器上布置有两级减温水,减温水阀的开关直接感受减压阀的开度和减压阀后汽压信号。
图二低旁的冷态启动过程Pressure/Load/Flow:再热器压力/负荷/流量; Min Press:最小压力;Load Press:负荷压力; Hot Reheat Press:热再压力;Turbine Load:汽轮机负荷; Steam Flow:蒸汽流量;7 低旁的连锁保护功能为了适应机组跳闸、甩负荷、凝汽器超压、超温等工况,低旁系统设置有快开和紧急关保护。
汽机跳闸或高旁快开低旁减压阀快开;当阀后温度高、凝汽器保护动作(凝汽器真空低)、喷水压力低低旁阀紧急关。
8 低旁温度控制由于低旁后的蒸汽接近饱和状态,故低旁阀后的温度并不能真实反应喷水效果所以低旁后温度控制器将计算系统必要的喷水流量作为喷水流量的设定值,并通过实际的阀位计算实际的喷水流量,并通过阀门特性,将其转换为阀位的设定值,从而控制低旁喷水减温阀的开度,达到预期的减温效果。
一旦低旁减压阀打开,低旁温度控制器将被置于自动模式,并且将喷水流量置为最小的喷水流量,以便迅速开启低旁喷水阀。
当低旁减压阀关闭时,喷水阀同时被关闭。
8 存在的不足及改进(1) 高旁最小开度控制:当锅炉点火后,机组进入启动过程,高旁阀随即进入最小开度控制方式,减压阀直接开至最小开度Ymin,这样使得机组在冷态启动的过程中压力蓄积十分缓慢,加长了机组的整个冷态启动过程。
为了使缩短机组的启动时间又不影响工质的循环流量,可以将高旁阀门的最小开度控制,阀位指令阶跃给定改为按照主汽压力的函数Y=f(P)并以一定的速率逐渐开启,开度达到最小开度Ymin后,阀门开度下限设定为Ymin,阀位保持不变,继续等待主汽压力的上升。
(2) 由于旁路系统在中压缸启动方式汽轮机的启动过程中起到的关键的作用,旁路系统应在汽轮机启/停机过程中与数字式电液调节控制系统相互协调配合。
例如机组启动过程中的冷、温、热态曲线对旁路和汽机的要求;汽机切缸过程中旁路的配合等。
如果在旁路系统中考虑到这些因素,会大大提高机组启动过程中的稳定性。
9 结论总之,苏尔寿高低压旁路在系统布置、电液传动装置结构和其控制功能方面,充分考虑了中压缸启动机组从冷态启动到冲车定速直至并网带负荷的整个启动过程的要求。
其优越的控制、安全性能能够适应在机组启、停、甩负荷带厂用电等特殊工况下的正常运行。
参考文献:索思远《600 MW 机组旁路控制系统研究》山西电力2009.2作者:殷建华1981.12 男内蒙古自治区包头市内蒙古科技大学本科助理工程师李民1982. 3 男内蒙古自治区包头市内蒙古科技大学本科助理工程师。