汽机旁路控制系统
第六章 旁路控制系统(BPC)
第二节
高压旁路在启动过程中的运行方式
一,启动方式 冷启: 冷启: PT<Pmin 热启: 热启: Pmin<PT<Psync 重启: 重启: PT>Psync 二,冷态启动 阀位方式(启动方式) ——D 1,阀位方式(启动方式) A——D AB 最小开度段 Ymin强制 BC 开度渐升段 PT=Pmin CD 开度保持段 PS随PT的上升而上升 2,定压方式 D——E E 蒸汽由旁路向汽轮机转移的过程 3,滑压方式 E点以后 PS= PT+ΔP
第四节
低旁压力控制系统 低旁温度控制系统
低压旁路控制系统
一,低压旁路的压力控制特性 在启动和低负荷阶段,压力设定值为最小值Prmin Prmin, 1,在启动和低负荷阶段,压力设定值为最小值Prmin,以维持 一定的蒸汽流量通过再热器. 一定的蒸汽流量通过再热器. 机组升负荷阶段,低旁以"滑压方式"运行. 2,机组升负荷阶段,低旁以"滑压方式"运行.这期间再热器 出口压力设定值是变动的,它与机组负荷成正比, 出口压力设定值是变动的,它与机组负荷成正比,并且压力 设定值略高于再热器实际压力,目的是保证低旁减压阀LBP 设定值略高于再热器实际压力,目的是保证低旁减压阀LBP 保持在关闭状态. 保持在关闭状态.Ps=KR×P1+ΔP Prmax为低旁最大压力设定值 为低旁最大压力设定值, 3,Prmax为低旁最大压力设定值,它小于再热器安全门的动作 压力,当再热器出口压力大于最大压力设定值时,旁路阀门 压力,当再热器出口压力大于最大压力设定值时, 打开泄压,以维持再热器出口压力等于最大压力设定值. 打开泄压,以维持再热器出口压力等于最大压力设定值.
2,防凝汽器过载 低旁后压力代表低旁蒸汽流量, 低旁后压力代表低旁蒸汽流量,与凝汽器最大流量比较 3, 快速行程装置 SSB 快关: 快关: 凝汽器压力低 凝汽器温度高 凝结水压力低 三,低旁温度控制系统 原理: 原理:开环控制系统 YLBPE开度由低旁蒸汽流量决定
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。
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。
汽轮机旁路控制系统(BPC)
摘要大型机组是电力工业生产的主要力量，随着世界性能源紧张和环保意识日益提高，高效低排放的超临界和超超临界机组已经成为世界上主要机型，大型机组代表着当今世界先进热工理论、材料科学和自动化技术，旁路系统与大型机组协调运行控制与安全、高效、低排放和经济效益密切相关。
旁路系统是大型机组运行的重要辅助设备，具有协调启动、回收工质、减少损耗、降低胖放功能。
旁路系统具有减压、减温等多道工艺过程，采用自动控制方式在不同模式下运行。
典型大型机组旁路系统有高压旁路和低压旁路组成，分别在机组运行中执行不同的功能。
旁路系统需要与机组控制系统协调运行，并带有连锁装置。
增设旁路系统是一项系统工程，通过旁路系统设计、运行控制模式选择、关键元件选型、系统配套和安装调试，知道与机组相互协调启动，完成相应的功能。
旁路系统在国内大型机组已经得以比较广泛的应用，在机组运行安全、并网负载协调和经济效益方面都获得一定的效果，同时也暴露出一些问题有待于解决。
深入进行大型机组旁路系统热工理论、热工材料、基础元件和自动控制等方面研究，在实践工程中摸索经验，不断提高设计水平和配套设备质量，是逐步完善旁路系统、提高运行安全可靠性、获得更高经济效益的必然途径。
关键词大型火电机组，旁路控制，运行调试AbstractLarge-unit is the main power of electricity industry, along with global energy Insufficiency and progress of environment consciousness, now surpercritical and ultra-supercitical units that are high efficiency and low emission have been outstanding epquipmengts in the world. large –unit reprsents the tadvanced thermal process theoty, material science and automatic technology. cooperating control between bypass system and large-unit. with safety, high efficiency, low emission, which have close relationship with economic benefit[17].Bypass system is important auxiliary equipment of operation of large-unit, and has many funcions, such as coopreating startup, recycling process fluid, reducing consumption, decreasing emission. Bypass system has several process steps, including pressure reduction, desuperheating etc, and adopts automatic control method under different operation modes.Typical big unti bypass system comprises of high pressure bypass and low pressure bypass, individually executes different functions in unti operation. Bypass system operation control shall correspond with unit control system operation, and equip interlock device.Adding-bypass system is a system project, through bypass design, operation control mode selection, key element choice, system match, installation and commission, excellent cooperati ve startup among untis, to complete relevant functions.Bypass system has achieved widely domestic appliance, and achieves some effect on safety opreation, combined load cooperation and economic benefit, while unveiling some problems to be resolved[19].Further research of large-unit bypass system thermal process theory, thermal process matri al, fundamental element and automatic control, and accumulating exprerience during practice, co ntunuously improving design level and matching quality, are necessary route for gradually perfecting bypass system functions, improving operation safety and reliability, achieving higher economic benefit.Key Words Large Power Unit, Bypass Control, Cooperative Regulation目录摘要 (I)Abstract (II)目录............................................................................................................................................. I II 1引言.. (1)1.1旁路控制系统的简介 (1)1.2旁路控制系统的功能 (2)2旁路控制系统 (4)2.1旁路控制系统的组成 (4)2.1.1旁路调节阀 (4)2.1.2液压动力单元和液压执行机构 (5)2.2旁路控制系统的工作方式 (5)2.2.1启动方式 (5)2.2.2运行方式 (5)2.2.3启动方式和运行方式的选择逻辑 (7)2.3旁路控制系统的控制方式 (8)3分散控制系统 (9)3.1 分散控制系统简述 (9)3.2 Symphony控制系统设计中采用的各种模件及其介绍 (9)3.3针对硬件的说明 (10)3.4设计中用到的部分功能码 (11)4防城港#2机组旁路控制系统设计 (13)4.1设计思想 (13)4.2高压旁路控制系统 (13)4.2.1高压旁路控制系统的主要作用 (13)4.2.2高压旁路控制系统的工作原理 (13)4.2 低压旁路控制系统 (17)5防城港#2机组旁路控制系统分析 (19)5.1高压旁路压力控制分析 (19)5.1.1自动控制分析 (19)5.1.2手动控制分析 (20)5.2高压旁路温度控制分析 (21)5.2.1自动控制分析 (21)5.2.2手动控制分析 (21)5.3低压旁路温度控制分析 (22)5.3.1自动控制分析 (22)5.3.2手动控制分析 (23)5.4低压旁路压力控制分析 (23)5.4.1自动控制分析 (23)5.4.2手动控制分析 (24)6结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录A1.1 (28)附录A1.2 (29)附录A1.3 (30)附录A1.4 (31)附录A1.5 (32)附录A1.6 (33)附录A1.7 (34)附录A1.8 (35)附录A1.9 (36)1引言1.1旁路控制系统的简介汽轮机旁路控制系统（BPC）是指与汽轮机并联的蒸汽减温减压系统。
燃气轮机联合循环机组汽机旁路控制系统的调节与优化运行研究
59中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2018.05 （下）燃气轮机的动力装置可以简化的表示成由压气机、燃烧室、燃气轮机这三个基本的部分组成。
机组运行时，空气首先进入到叶轮式压气机之中，然后再压缩到一定的压力之后，送入到燃烧室内，再和燃油进行混合燃烧，燃烧的燃气温度通常能够达到1800～2300K。
这时将二次冷却空气和高温燃气进行混合，使得混合的气体能够降低到需要的适当的温度，最后再进入到燃气轮机内。
在燃气轮内的混合气，首先在静叶片组成的喷管中进行膨胀，再把热能转变成动能，这就能够形成一种高速的气流，气流冲进固定在转子上的由动叶片组成的气流通道，最后形成推力来推动叶片，使得转子发生转动，进而输出机械功。
燃气轮机所做出的功除了用来带动压气机以外，还将剩余部分的净功量对外进行输出。
最终从燃气轮机排出的废气排入大气，放热之后完成整个循环。
1 燃气轮机联合循环机组汽机旁路控制系统的原理旁路控制对机组暖机/提速、启动/停止、加/减负荷都有积极的作用，直接增加了机组的热力系统的循环倍率，要根据联合循环主设备的热力特性，根据它们的应力曲线来设计旁路控制的启闭规律。
旁路控制是由旁路管道、减压减温阀门以及控制机构等部件组成。
其主要作用是在机组启动阶段的时候，或者是事故状态下的时候，把锅炉所产生的蒸汽不通过汽轮机而直接引入到下一级的管道或者是凝汽器中。
所谓的布雷顿循环特性参数，其实就是循环增压比和循环增温比。
循环增压比也就是循环最高的压力和最低的压力的比值，通常用π来表示。
循环增温比就是循环的最高温度和循环的最低温度的比值，通常用τ来表示：21=p p π；31TT τ=布雷顿循环的热效率取决于循环增压比π，随着π的增大热效率逐渐提高，而和循环增温比τ没有关系。
燃气轮机实际运行循环的每个过程中都存在不可逆的因素，在这里只考虑压缩过程及膨胀过程中所存在的不可逆性。
2 燃气轮机联合循环机组汽机旁路控制系统的调节燃烧室旁路调节阀可调整到燃烧室的空气流量，从而保证燃烧器稳定燃烧，因此，燃空比可以通过此阀来调节；燃烧室旁路阀的控制信号输出为机组负荷、燃烧室压力、压气机入口空气温度和机组转速的函数。
燃气轮机联合循环机组旁路控制说明 岗位职责
燃气轮机联合循环机组旁路控制说明岗位职责摘要：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^p 。
国内投运的M701F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。
燃气轮机联合循环机组；旁路系统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，将高温度的排气排入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。
蒸汽进入蒸汽轮机进行做功，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^p 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^pM701F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：（a）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入凝汽器，并尽快让蒸汽品质达到进气要求提升汽机启动时间。
（b）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。
（c）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。
（d）燃气轮机负荷快切时，旁路系统可以对汽轮机进行温度保护，避免温差大引起的缸体变形。
（e）当余热锅炉气包蒸汽压力过高，在安全阀动作前，旁路阀尽快投入，避免蒸汽故障排放，缓解压力过高的同时合理回收蒸汽。
（f）旁路系统在燃气轮机启动时可以进行再热蒸汽加热，优化提升热效率。
旁路控制有三种控制模式：最小压力控制模式；备用压力控制模式；实际压力跟踪控制模式。
汽机旁路控制系统
高旁减压阀的保护功能
高旁减压阀 快开： 1、汽轮机跳闸；
2、发电机甩负荷；
3、主汽压力过高超过规定值时 。
高旁减压阀 快关： 1、高旁减压阀已开启、而低旁减压阀 打不开。 2、高旁后蒸汽温度过高或减温水压力 低时。
需要指出： 旁路系统是否设置故障下的快开、快关 专用回路以及什么状态下执行快开、快 关功能，不同的机组和不同类型的旁路 系统的考虑是不一样的。
运行操作注意事项：
1、投入旁路自动前，先开启三级减温水调 节门前电动门和门后手动截止门。 2、自动投入旁路顺序为：先投三级减温水 调节门自动（两个），然后投二级减温 水调节门自动（两个），再投低旁自动 （两个），再投高旁减温水自动，最后 投入高旁自动。
3、旁路系统可手动投解和手动调节，投入 顺序为：先开启三级减温水，再开启二 级减温水，再投低压旁路20%以上，再投 入高旁阀，根据高压旁路进口蒸汽参数 情况开启高旁减温水调节高旁后汽温， 调节二级减温水控制低旁后汽温在规定 范围内。
起动时间与旁路容量的关系
旁路系统容量的选择应考虑如下因素：
（1）锅炉稳定燃烧的最低负荷。锅
炉稳定燃烧的最低负荷与炉型、煤种
等有关，有时需要通过试验来确定，
对于停机不停炉工况，其旁路系统的
容量应按最低负荷考虑。
（2）保护再热器所需的最小蒸汽量。满足
保护再热器所需的最小蒸汽ห้องสมุดไป่ตู้为机组容
量的30％～40％，根据运行经验，保护
低压旁路控制系统
低压旁路控制：
1、锅炉冷态启动，再热汽压力小于自动压力设 定值（1.1MPa），在高旁自动投入时，自动开 启至最小开度20%。 2、锅炉启动升压时，再热汽压力大于自动压力 设定值（1.1MPa），低压旁路转为定压方式， 控制再热汽压力在1.1MPa。 3、当汽机冲转和发电机并网后，随着汽机带负 荷，低压旁路维持主汽压力（1.1MPa）不变， 逐渐关闭至零。当低旁开度关至5%时自动发全 关令，低旁阀直接全关，以防止低旁阀芯因开 度过小而受到冲刷。
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LP Bypass Valve
Non-return Valve
(with a forced close function)
Ventilator Valve
Condenser
5%boiler drain bypass
单双 回路 幻灯 片 30
锅炉产生的蒸汽全部或部分-绕过汽机、过热器减温、减压-进入凝汽器
锅炉再热量汽机再热量；汽 机再热压力Pr由旁路决定,与 中压进汽量不成比例，中压 调门必须控制。 除低压排汽端外，高压排汽 端要防鼓风发热损伤 要求旁路压力稳定、可控
汽机不带旁路启动
锅炉再热压力、温度提升慢； 对冷态的260℃;对热态造成 冷冲击
锅炉再热量=汽机再热量； 汽机再热压力Pr与中压进汽 量成比例，中压调门全开,不 控制。
按0.01%寿命损耗,求得时间83min; 从冲转到满负荷共153min幻灯片 47
上海汽轮机有限公司
转子寿命损耗计算
对高中压转子分别以高压调节级后，中压以第 三级后按图表决定寿命损耗率，取大的数值作为 转子的损耗。高中压可采用同样的图表
寿命损耗对应一个回合的升降负荷，如升降损 耗率不同，应求取当量损耗率 还要单独计算启动及停机时，转子汽封处温差 变化引起的寿命损耗，显然温差越大，损耗越大 在其他规定的运行参数内，不另计寿命损耗 幻灯片 13
低压缸排汽压力 kPa
点评: 参数要求全面、合 理，统一以温差为基准
西门子启动参数要求-冷态
超、超超临界冷态：主蒸汽 温度: 360-400 ℃ ;最高压力 9MPa;冷态（150℃）：360440 ℃;压力无限制.
点评：360 ℃，压力超过 9MPa，过热度小于56 ℃， 压力无限制是？
上海汽轮机有限公司
举例:金属温度250 ℃, 启动参数 8MPa/425℃, 并网5%负荷时,温度升 到475 ℃,则启动时间为 40min+30min=70min
0
550 500 450 400 350 300 250 200
10 主蒸汽压力
5 MPa
调节级后温度 ℃
上海汽轮机有限公司
调节级后温度-金属温度的差值
100 300
西门子启动参数要求-热态
超临界热态：主蒸汽温度: min-430℃ ;压力无限制. 超超热态：主蒸汽温度: min-560℃ ;压力无限制. 点评：超临界热态430 ℃ ，意 味着第一级约-56 ℃ 的冷温差。 超超临界热态560 ℃ ，意味着 第一级0 ℃ 的冷温差。双重热 应力标准？ --欧洲大旁路，炉不
停，易满足热态启动0温差要求
上海汽轮机有限公司
温差，变化速率及寿命损耗幻灯片 7
汽机进汽参数范围
按选定的进汽参数求出第一级处蒸汽温度
第一级处的转子与蒸汽温差
由温差决定寿命损耗和变化速率
弹性计算力学理论-局部应力（应力集中）超过材料的屈服极限， 应力重新分配，材料的硬化。重复一定次数出现足够引起损伤的裂 纹，为低周疲劳极限。它与应力大小有关。 应力由两部分组成—转速有关的离心力；热应力。作为合理的设 计，离心力应为低周疲劳应力的40%以下。对一特定的机组，可控 的是热应力-大小取决于温差和变化速率；该大小又蒸汽进口 温度（55.6℃的过热度）
阀切换时最低的蒸汽室 温度（饱和温度）
汽轮机进口处再热蒸汽温度
450
全速-空负荷
400
200 1 3 5 7 9 11 主蒸汽压力 13 MPa 15 17 19 21 23
350
对于再热式汽轮机的运行建议
对背压 要求，考 虑温度影 响-保护低 压缸
大容量具有启动-溢流-安全功能的旁路系统；除启动外， 还具备快速降负荷功能；FCB带厂用电；代替锅炉过热安 全门—三用旁路控制阀-欧洲,如石洞口二厂 幻灯片 3
上海汽轮机有限公司
旁路的功能
冲转前循环保证参数要求、水质、硬质颗粒、提供辅助 蒸汽。缩短参数协调时间。 再热压力提前增压升温，对热态快速特别重要。 保护再热器，有利于锅炉（目前锅炉并不坚持）
上海汽轮机有限公司
汽轮机冲转曲线
冲转时间 分钟
5%负荷保持时间 分钟
调节级后温度-金属温度的差值 ℃
150
200 150 100 50 0
100
冲转
250 200 150 100 50 最小负荷 0 -50
250 200 150 100 50 0
200 250 400 450 500 535 300 350
调节级后温度 ℃
二组喷嘴 全开滑压
200
440
150
420 定压运行 400
20000 cycle
50
380 0 20 40 60 80 100 120
0 0 20 40 60 80 100 120
负荷变化率 %
变负荷时间 分钟
举例:5%负荷蒸汽475℃,8MPa,升到满负荷-调节级后温升80 ℃(由430到 510),蒸汽温度升高63 ℃(由475到538),总温升80+63=143 ℃
608+HP喷水(如100t/h)
608+HP 喷水+LP 喷水
537
To-℃
537
305
上海汽轮机有限公司
启动时LP旁路容量的校核
按BMCR压力定义,30%高旁容量配置的LP旁路 在启动再热压力0.828MPa时的通流量为: GLP≅ 0.828/3.61 (30%BMCR+HP喷水量) 约等于9%的额定主流量 按70%负荷的压力定义,30%高旁容量配置的LP旁路 在启动再热压力0.828MPa时的通流量为: GLP≅ 0.828/2.25 (30%BMCR+HP喷水量) 约等于15%的额定主流量 进入凝汽器的低旁出口流量为GLP再加低旁喷水流量。
上海汽轮机有限公司
汽机启动前参数的要求
汽机的参数是个范围 一定温差范围内可不计寿命损耗;冷冲击温差要求更严 汽机对压力限制更松; 压力要求往往来自锅炉 * 汽包炉4.2MPa,甚至可更低
* 杨柳青6MPa;聊城≻5MPa(冷), ≻10MPa(热)
* 超临界(日立) ≯ 5.4MPa;ABB超-8MPa；三菱超8.92MPa
旁路与启动
上海汽轮机有限公司
目次
1. 汽轮机及锅炉旁路系统 2. 旁路与汽轮机运行 2.1 汽轮机启动 2.2旁路容量匹配 2.3 保证安全运行的设计与控制
3. 三种启动规范
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1. 汽轮机及锅炉旁路系统
RSV/ICV MSV/GV
HP Bypass Valve
LP Turbine HIP Turbine Boiler
LP压力越低，容量（尺寸及通流量）越大-见下例
600MW举例(BMCR=2028t/h )
LP压力按BMCR定义 LP压力按70%负荷定义 高旁进口 Po-MPa 17.27 高旁出口 4.0 低旁进口 高旁出口 3.6 2.49 低旁进口 2.25 低旁出口
G-t/h
30%BMCR =608
541 305
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LP旁路由设计院配置
锅炉再热器可干烧时，锅炉方面没容量要求；但LP旁配 置可加快提升再热压力及温度；高低串联流量连续。 汽机对再热压力有限制（取决于锅炉负荷、LP容量）； 35%容量满足冷、热态汽机参数要求（包括主汽56℃过热 度及中压大于260 ℃ ）冷态可省时间3小时。
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2.3 保证安全运行的设计与控制 带与不带旁路启动
防HP鼓风损伤关键技术
* 单、双回路 * 各种带旁路启动模式 * 高排压力及温度保护 * 高中压流量调节
流量升程特性设计
* 高中压阀门流量升程曲线 * 通风阀、主门小阀启动
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汽机带旁路启动
锅炉再热压力、温度提升快， 易满足汽机启动参数要求
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旁路系统的配置分类
不设旁路-美国
初期来源于直流炉：一定压力和流量才能 运行；必须设置点火系统清洗水质
一级旁路-主蒸汽直接进入凝汽器。不保护再热器； Pr及Tr提升慢，不利于热态启动-国内部分：长兴、铁岭等，
锅炉一级5%疏水旁路
二级串联旁路-满足快速启动要求，保护再热器，Pr及 Tr满足汽机热态启动要求-目前国内主要
冷态最高温度≼426 ℃（最高压力 不大于12.8MPa) 56℃过热度（其他20 ℃ 、50 ℃ ） 再热温度>260 ℃;再热压力 ≼0.828MPa(*) 热态对转子(第一级后温度)的冷冲 击≺56 ℃？（日立-28，其他>0 ℃） 上海汽轮机有限公司
300
250 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
旁路容量匹配
高旁容量由锅炉决定；容量定义为 XX%的BMCR流量，额定压力
低旁流量= HP的流量+喷水量； 低旁容量确定：（1）容量（GV）还取 决于LP的压力定义；（2）校核能否满足 汽机对旁路压力的要求；（3）校核能否 满足启停及特别工况的溢流要求
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LP旁路进口压力定义影响 容量的大小以及通流量
快速负荷变化， 接受机炉流量不平衡量，回收工质。
电厂特殊运行工况要求：甩负荷停机不停炉，带厂用电 运行。（保证电网安全） 替代过热器安全阀、再热安全阀等释放阀（环保要求）。
提高灵活性、使锅炉与汽机能独立运行
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2。旁路与汽轮机运行
2.1 汽轮机启动
启动基本要求
汽机对蒸汽参数的要求 温差、速率及寿命损耗
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汽轮机启动及运行的基本要求
幻灯片 12
使汽轮机部件维持适当的热应力水平，保证足够 的使用寿命，避免局部热(冷）损伤是汽轮机在启动 、负荷变化、甩负荷等各种工况运行中最基本的要求