第三章旁路控制系統(tǒng)(BPC)

1、第六章第六章 旁路控制系統(tǒng)（旁路控制系統(tǒng)（BPCBPC） 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 一、定義：一、定義：與汽輪機(jī)并聯(lián)的蒸汽減溫減壓系統(tǒng)。與汽輪機(jī)并聯(lián)的蒸汽減溫減壓系統(tǒng)。 二、作用：二、作用：協(xié)調(diào)爐、機(jī)汽量的不平衡。協(xié)調(diào)爐、機(jī)汽量的不平衡。三、分類：三、分類：一級(jí)大旁路一級(jí)大旁路 兩級(jí)串聯(lián)旁路兩級(jí)串聯(lián)旁路 三級(jí)旁路三級(jí)旁路四、原理：四、原理：BPPBPPT T LBP(1,2)p LBP(1,2)pR R BPET BPETBPBP LBPE(1,2)T LBPE(1,2)TLBPLBP BD BD 隔斷隔斷 降壓降壓 五、旁路容量五、旁路容量 大大: 50-100%MCR : 50-100%MC

2、R 功能強(qiáng)功能強(qiáng) 歐歐 ?。盒。?0-30% 20-30% 功能弱功能弱 日、美日、美六、功能六、功能 1 1、啟動(dòng)、啟動(dòng) 加快啟動(dòng)速度加快啟動(dòng)速度 p p到一定值時(shí)，到一定值時(shí)，T T提升就比較困難提升就比較困難 可中壓缸啟動(dòng)可中壓缸啟動(dòng) 2 2、溢流、溢流 事故狀態(tài)下排放多余蒸汽事故狀態(tài)下排放多余蒸汽 與電網(wǎng)解列：不停機(jī)不停爐，空載或帶廠用電與電網(wǎng)解列：不停機(jī)不停爐，空載或帶廠用電 FCB FCB 汽輪機(jī)故障：停機(jī)不停爐汽輪機(jī)故障：停機(jī)不停爐 電機(jī)故障：電機(jī)故障： 3 3、安全、安全 pp，代替安全門動(dòng)作，代替安全門動(dòng)作 保護(hù)再熱器保護(hù)再熱器 啟動(dòng)啟動(dòng) FCB FCB 與電網(wǎng)解列與電網(wǎng)解列

3、 3-5% 10%3-5% 10% 汽輪機(jī)故障汽輪機(jī)故障 0 0七、組成七、組成 蘇爾壽公司的旁路系統(tǒng)主要由電子控制裝置、液蘇爾壽公司的旁路系統(tǒng)主要由電子控制裝置、液壓動(dòng)力單元和液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)、旁路閥門等三大部分壓動(dòng)力單元和液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)、旁路閥門等三大部分組成。組成。旁路系統(tǒng)組成框圖 1 1電子控制裝置電子控制裝置 它實(shí)現(xiàn)的功能包括壓力和溫度調(diào)節(jié)回路，閥門壓力和溫度調(diào)節(jié)回路，閥門位置控制回路，各種聯(lián)鎖、保護(hù)信號(hào)邏輯回路以及位置控制回路，各種聯(lián)鎖、保護(hù)信號(hào)邏輯回路以及液壓油的監(jiān)控回路等。液壓油的監(jiān)控回路等。系統(tǒng)組成框圖見圖2-9-4所示。本機(jī)組旁路控制系統(tǒng)硬件采用MODICON公司的可編程控制器來

4、構(gòu)成，該可編程控制器采用單CPU和相應(yīng)的I/O模件、閥門定位器和電源裝置等組成?？刂乒駜?nèi)裝有觸摸屏，實(shí)現(xiàn)參數(shù)的調(diào)整以及運(yùn)行工況的操作。常規(guī)的簡(jiǎn)單操作可在集控室的DCS操作員站上的操作畫面上進(jìn)行。系統(tǒng)的電源采用雙路冗余配置，提高了系統(tǒng)的可靠性。本系統(tǒng)可與DCS進(jìn)行通訊。同時(shí)重要信號(hào)還通過硬接線送往DCS。D-EHC送給旁路系統(tǒng)的信號(hào)是通過硬接線，由DI模塊引入。由D-EHC送來的信號(hào)有五個(gè)包括汽機(jī)投入（Turbine on）、汽機(jī)跳閘（Turbine trip）、汽機(jī)超速（Turbine overspeed）、汽機(jī)沒有掛閘（Turbine n latched）、中聯(lián)門關(guān)閉（MP valve cl

5、osed）。2 2液壓動(dòng)力單元和液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)液壓動(dòng)力單元和液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu) 液壓動(dòng)力單元液壓動(dòng)力單元 是指旁路系統(tǒng)液壓油站（是指旁路系統(tǒng)液壓油站（HV 350 EHHV 350 EH），它為執(zhí)），它為執(zhí)行器提供動(dòng)力油。行器提供動(dòng)力油。它由它由2 2臺(tái)主油泵、充油閥、蓄能臺(tái)主油泵、充油閥、蓄能器、減壓閥、釋放閥、單向閥、器、減壓閥、釋放閥、單向閥、P1P1、P2P2、P3P3取樣口、取樣口、循環(huán)過濾泵、風(fēng)扇冷卻器和過濾器組成。循環(huán)過濾泵、風(fēng)扇冷卻器和過濾器組成。3 3個(gè)取壓個(gè)取壓口分別為：口分別為：P1P1口向高旁系統(tǒng)供油，口向高旁系統(tǒng)供油，P2P2口向快開系統(tǒng)口向快開系統(tǒng)蓄能器供油，蓄能器供油，P

6、3P3口向低旁系統(tǒng)供油?？谙虻团韵到y(tǒng)供油。 液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu) 接受電子控制裝置輸出的閥位指令信號(hào)，相應(yīng)接受電子控制裝置輸出的閥位指令信號(hào)，相應(yīng)地控制旁路閥門的開啟或關(guān)閉。地控制旁路閥門的開啟或關(guān)閉。它采用模塊化設(shè)計(jì)，它采用模塊化設(shè)計(jì)，包含以下部件：包含以下部件： 、執(zhí)行器、執(zhí)行器ASMASM：執(zhí)行器是雙動(dòng)作液壓汽缸。通過執(zhí)行器是雙動(dòng)作液壓汽缸。通過控制活塞任何一側(cè)液壓油的供給和泄出來移動(dòng)執(zhí)行控制活塞任何一側(cè)液壓油的供給和泄出來移動(dòng)執(zhí)行器軸。任何情況都需要裝置。器軸。任何情況都需要裝置。 、水力裝置：、水力裝置：若沒有水力裝置，則需要裝置。若沒有水力裝置，則需要裝置。 、控制裝置、控制裝

7、置 PVPV：即比例閥，它把控制系統(tǒng)的電即比例閥，它把控制系統(tǒng)的電子信號(hào)轉(zhuǎn)換為液壓油的流動(dòng)。它通過連續(xù)控制模式子信號(hào)轉(zhuǎn)換為液壓油的流動(dòng)。它通過連續(xù)控制模式控制液壓油進(jìn)出執(zhí)行器活塞室，因此可以使執(zhí)行器控制液壓油進(jìn)出執(zhí)行器活塞室，因此可以使執(zhí)行器的定位非常精確。的定位非常精確。 具有較高的反應(yīng)靈敏性和穩(wěn)定具有較高的反應(yīng)靈敏性和穩(wěn)定性。性。PVPV或或APLAPL任何情況都需要配置。本系統(tǒng)配有任何情況都需要配置。本系統(tǒng)配有6 6個(gè)。個(gè)。 、定位裝置、定位裝置 PVRPVR：將控制信號(hào)與閥位反饋進(jìn)行將控制信號(hào)與閥位反饋進(jìn)行比較，并且經(jīng)比例放大，驅(qū)動(dòng)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)比較，并且經(jīng)比例放大，驅(qū)動(dòng)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)

8、，實(shí)現(xiàn)定位功能?，F(xiàn)定位功能。PVPV或或APLAPL任何情況都需要配置（本系任何情況都需要配置（本系統(tǒng)定位裝置型號(hào)為統(tǒng)定位裝置型號(hào)為PVR10-10PVR10-10，共配，共配6 6個(gè)，對(duì)應(yīng)個(gè)，對(duì)應(yīng)6 6個(gè)個(gè)調(diào)門，裝在電子間的控制柜背面）。調(diào)門，裝在電子間的控制柜背面）。 、步進(jìn)控制裝置、步進(jìn)控制裝置 APLAPL：步進(jìn)控制裝置是控制執(zhí)：步進(jìn)控制裝置是控制執(zhí)行器的一種最簡(jiǎn)單方式。它僅提供了一種步進(jìn)控行器的一種最簡(jiǎn)單方式。它僅提供了一種步進(jìn)控制模式，被用在純開制模式，被用在純開/ /關(guān)操作或有限需求的控制功關(guān)操作或有限需求的控制功能。因本機(jī)組的噴水截止閥用電動(dòng)閥，所以未用能。因本機(jī)組的噴水截止閥

9、用電動(dòng)閥，所以未用步進(jìn)控制裝置。步進(jìn)控制裝置。 、安全控制系統(tǒng)、安全控制系統(tǒng) SSBSSB：安全控制系統(tǒng)確保即使安全控制系統(tǒng)確保即使核心供電故障，執(zhí)行器能夠按需可靠地定位到預(yù)核心供電故障，執(zhí)行器能夠按需可靠地定位到預(yù)先確定的端位置。先確定的端位置。 根據(jù)要求，其中必需的能源來根據(jù)要求，其中必需的能源來自額外的液壓蓄能器，該蓄能器的儲(chǔ)存能量足夠自額外的液壓蓄能器，該蓄能器的儲(chǔ)存能量足夠一個(gè)或多個(gè)行程使用。它用于高、低旁閥的快開一個(gè)或多個(gè)行程使用。它用于高、低旁閥的快開和快關(guān)。按需配置。本系統(tǒng)在低旁都配置了和快關(guān)。按需配置。本系統(tǒng)在低旁都配置了SSBSSB來來完成快關(guān)功能。完成快關(guān)功能。 、安全旁

10、路系統(tǒng)、安全旁路系統(tǒng) SBESBE：安全旁路系統(tǒng)允許閥門安全旁路系統(tǒng)允許閥門打開，而不需要任何外部能量。只用由媒介（通打開，而不需要任何外部能量。只用由媒介（通常是蒸汽）施加于閥門上的外力。系統(tǒng)主要應(yīng)用常是蒸汽）施加于閥門上的外力。系統(tǒng)主要應(yīng)用于連接高旁站和于連接高旁站和MSVMSV或或HSVHSV類型安全閥操作的執(zhí)行類型安全閥操作的執(zhí)行器。它用于高、低旁閥的快開，按需配置（本系器。它用于高、低旁閥的快開，按需配置（本系統(tǒng)未配）。統(tǒng)未配）。 3 3、旁路閥門、旁路閥門 高壓旁路系統(tǒng)：高壓旁路系統(tǒng)：一個(gè)壓力控制閥一個(gè)壓力控制閥BPBP，一個(gè)噴水減溫，一個(gè)噴水減溫控制閥控制閥BPEBPE，一個(gè)噴水

11、隔離閥，一個(gè)噴水隔離閥BDBD（采用截止閥）。（采用截止閥）。 低壓旁路系統(tǒng)：低壓旁路系統(tǒng)：蘇爾壽的低旁一般都設(shè)有兩路，每蘇爾壽的低旁一般都設(shè)有兩路，每路都有一個(gè)壓力控制閥（路都有一個(gè)壓力控制閥（LPBP1LPBP1，LPBP2LPBP2），一個(gè)噴），一個(gè)噴水減溫控制閥水減溫控制閥LBPELBPE（LBPE1LBPE1，LBPE2LBPE2）第二節(jié)第二節(jié) 高壓旁路在啟動(dòng)過程中的運(yùn)行方式高壓旁路在啟動(dòng)過程中的運(yùn)行方式一、啟動(dòng)方式一、啟動(dòng)方式 冷啟：冷啟： PTPmin 熱啟：熱啟： PminPTPsync 重啟重啟： PTPsync二、冷態(tài)啟動(dòng)二、冷態(tài)啟動(dòng) 1 1、閥位方式（啟動(dòng)方式）、閥位方式

12、（啟動(dòng)方式） ADAD AB AB 最小開度段最小開度段 Y Yminmin強(qiáng)制強(qiáng)制 BC BC 開度漸升段開度漸升段 P PT T=P=Pminmin CD CD 開度保持段開度保持段 P PS S隨隨P PT T的上升而上升的上升而上升 2 2、定壓方式、定壓方式 DEDE 蒸汽由旁路向汽輪機(jī)轉(zhuǎn)移的過程蒸汽由旁路向汽輪機(jī)轉(zhuǎn)移的過程 3 3、滑壓方式、滑壓方式 E E點(diǎn)以后點(diǎn)以后 P PS S= = P PT T+P+P第三節(jié)第三節(jié) 高壓旁路控制系統(tǒng)高壓旁路控制系統(tǒng) 高旁壓力控制系統(tǒng)高旁壓力控制系統(tǒng) 高旁溫度控制系統(tǒng)高旁溫度控制系統(tǒng) 噴水隔離閥控制系統(tǒng)噴水隔離閥控制系統(tǒng)一、高旁壓力控制系統(tǒng)一

13、、高旁壓力控制系統(tǒng) 1 1、壓力設(shè)定值形成、壓力設(shè)定值形成 RIB RIB 壓力設(shè)定值發(fā)生器壓力設(shè)定值發(fā)生器 帶負(fù)反饋的積分器帶負(fù)反饋的積分器 輸出跟蹤輸入輸出跟蹤輸入 對(duì)輸出信號(hào)的變化速率限制對(duì)輸出信號(hào)的變化速率限制 對(duì)輸出信號(hào)的上下限幅值限制對(duì)輸出信號(hào)的上下限幅值限制2 2、壓力控制系統(tǒng)控制過程、壓力控制系統(tǒng)控制過程 1 1）閥位階段）閥位階段 ADAD E 5.6E 5.6通通 F 1.3F 1.3通通 AB AB 最小開度段最小開度段 P PT TP Pminmin 強(qiáng)制強(qiáng)制Y Yminmin BC BC 開度漸升段開度漸升段 Y YBPBP，維持，維持P PT T=P=Pminmin

14、 CD CD 開度保持段開度保持段 Y YS S= Y= Ym m 使使P PS S隨隨P PT T的上升而上升的上升而上升 2) 2) 定壓階段定壓階段 DE DE E 4.6E 4.6通通 F 2.3F 2.3通通 NANA（模擬量跟蹤存儲(chǔ)器）保持轉(zhuǎn)換瞬間的值，定壓沖轉(zhuǎn)。（模擬量跟蹤存儲(chǔ)器）保持轉(zhuǎn)換瞬間的值，定壓沖轉(zhuǎn)。 3 3）滑壓方式）滑壓方式 E E點(diǎn)以后點(diǎn)以后 E 5.6E 5.6通通 P PS S= = P PT T+P+P3 3、快速行程裝置、快速行程裝置 SSB SSB 快關(guān)優(yōu)于快開快關(guān)優(yōu)于快開 快開：汽機(jī)甩負(fù)荷、快開：汽機(jī)甩負(fù)荷、 P PT T超過規(guī)定值超過規(guī)定值 快關(guān)：快關(guān)

15、：BPBP閥后溫度高，閥后溫度高，LBPLBP閥打不開，減溫水壓力低閥打不開，減溫水壓力低 高壓旁路壓力調(diào)節(jié)回路原理高壓旁路壓力調(diào)節(jié)回路原理 二、高旁溫度控制系統(tǒng)二、高旁溫度控制系統(tǒng) 1 1、作用：、作用：保證減壓閥后溫度等于給定值。保證減壓閥后溫度等于給定值。 2 2、分析：、分析：帶帶PDPD校正的單級(jí)校正的單級(jí)PIPI控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 1 1）PDPD：補(bǔ)償測(cè)溫元件的慣性：補(bǔ)償測(cè)溫元件的慣性 2 2）：噴水量與蒸汽流量相匹配：噴水量與蒸汽流量相匹配 不同負(fù)荷下，相同的溫差對(duì)應(yīng)不同的噴水強(qiáng)度。不同負(fù)荷下，相同的溫差對(duì)應(yīng)不同的噴水強(qiáng)度。三、噴水截止閥控制三、噴水截止閥控制 1 1、作用：、作

16、用：隔離隔離 降壓降壓 2 2、原理：、原理：BD BD 與與 BPBP閥連鎖閥連鎖 BPBP開度開度2%2%時(shí)，時(shí)， BDBD自動(dòng)打開自動(dòng)打開 BPBP開度開度 2 2時(shí)，時(shí)， BD BD 自動(dòng)關(guān)閉自動(dòng)關(guān)閉 第四節(jié)第四節(jié) 低壓旁路控制系統(tǒng)低壓旁路控制系統(tǒng) 低旁壓力控制系統(tǒng)低旁壓力控制系統(tǒng) 低旁溫度控制系統(tǒng)低旁溫度控制系統(tǒng)一、低壓旁路的壓力控制特性一、低壓旁路的壓力控制特性1 1、在啟動(dòng)和低負(fù)荷階段，壓力設(shè)定值為最小值、在啟動(dòng)和低負(fù)荷階段，壓力設(shè)定值為最小值PrminPrmin，以維持，以維持一定的蒸汽流量通過再熱器。一定的蒸汽流量通過再熱器。2 2、機(jī)組升負(fù)荷階段，低旁以、機(jī)組升負(fù)荷階段，低

17、旁以“滑壓方式滑壓方式”運(yùn)行。這期間再熱器運(yùn)行。這期間再熱器出口壓力設(shè)定值是變動(dòng)的，它出口壓力設(shè)定值是變動(dòng)的，它與機(jī)組負(fù)荷成正比與機(jī)組負(fù)荷成正比，并且壓力，并且壓力設(shè)定值略高于再熱器實(shí)際壓力，目的是保證低旁減壓閥設(shè)定值略高于再熱器實(shí)際壓力，目的是保證低旁減壓閥LBPLBP保保持在關(guān)閉狀態(tài)。持在關(guān)閉狀態(tài)。Ps=KPs=KR RP P1 1+P+P3 3、PrmaxPrmax為低旁最大壓力設(shè)定值，它小于再熱器安全門的動(dòng)作為低旁最大壓力設(shè)定值，它小于再熱器安全門的動(dòng)作壓力，當(dāng)再熱器出口壓力大于最大壓力設(shè)定值時(shí)，旁路閥門壓力，當(dāng)再熱器出口壓力大于最大壓力設(shè)定值時(shí)，旁路閥門打開泄壓，以維持再熱器出口壓力

18、等于最大壓力設(shè)定值。打開泄壓，以維持再熱器出口壓力等于最大壓力設(shè)定值。二、低旁壓力控制系統(tǒng)二、低旁壓力控制系統(tǒng) 1 1、工作原理、工作原理 1 1）鍋爐點(diǎn)火，汽機(jī)沖轉(zhuǎn)前，鍋爐點(diǎn)火，汽機(jī)沖轉(zhuǎn)前，汽機(jī)第一級(jí)壓力汽機(jī)第一級(jí)壓力P P1 1=0=0，而壓力設(shè)，而壓力設(shè)定值受下限限制輸出定值受下限限制輸出PrminPrmin，這樣在再熱器壓力小于，這樣在再熱器壓力小于PrminPrmin之前，之前，壓力偏差為負(fù)，控制器輸出為壓力偏差為負(fù)，控制器輸出為0 0，強(qiáng)制最小開度，強(qiáng)制最小開度Ymin Ymin 。 2 2）隨著機(jī)組的啟動(dòng)，）隨著機(jī)組的啟動(dòng)，當(dāng)再熱汽壓力達(dá)到并超過最小壓力設(shè)定當(dāng)再熱汽壓力達(dá)到并超過最小壓力設(shè)定值值PrminPrmin時(shí)時(shí)，壓力偏差為正，控制器輸出，壓力偏差為正，控制器輸出YsYs開始增大，以維持壓開始增大，以維持壓力等于最小值力等于最小值PrminPrmin。 3 3）汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)后汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)后，調(diào)節(jié)級(jí)壓力，調(diào)節(jié)級(jí)壓力P P1 1開始上升，當(dāng)由調(diào)節(jié)級(jí)壓力開始上升，當(dāng)由調(diào)節(jié)級(jí)壓力P1P1算出來的設(shè)定值算出來的設(shè)定值K KR RP P1 1+ +PPrminPPr