2012旁路講課

1、發(fā)電部 王春2012年2月6號汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)設(shè)備與運行1一、汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)簡述二、6號機(jī)旁路系統(tǒng)設(shè)備和主要參數(shù)三、6號機(jī)旁路系統(tǒng)工作過程四、6號機(jī)旁路系統(tǒng)熱工邏輯五、6號機(jī)旁路系統(tǒng)重要性六、近期兩起旁路系統(tǒng)異常事件2一、汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)簡述大型中間再熱機(jī)組都設(shè)有旁路系統(tǒng)，旁路系統(tǒng)是指鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽部分或全部繞過汽輪機(jī)或再熱器，通過減溫減壓設(shè)備（旁路閥）直接排入凝汽器的系統(tǒng)。目前主要有單級大旁路系統(tǒng)、兩級串聯(lián)旁路系統(tǒng)和三級旁路系統(tǒng)等三種型式。我公司6號機(jī)采用兩級串聯(lián)旁路系統(tǒng)，如下圖：3一、汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)簡述旁路系統(tǒng)作用如下：1.縮短啟動時間，改善啟動條件，延長汽輪機(jī)壽命。2.保護(hù)再熱器。在機(jī)組啟

2、停或甩負(fù)荷時，經(jīng)旁路系統(tǒng)把新蒸汽減溫減壓后送入再熱器，使再熱器不致于干燒而損壞。3.回收工質(zhì)、熱量和消除噪聲污染。機(jī)組啟停和甩負(fù)荷時，汽輪機(jī)維持空轉(zhuǎn)需要的進(jìn)汽量很少，鍋爐產(chǎn)生的多余蒸汽必須排掉，如果排入大氣，不但損失了工質(zhì)和熱量，而且造成排汽噪聲和熱污染，此時旁路開啟，回收工質(zhì)至凝汽器，并且有利于鍋爐運行穩(wěn)定。4二、6號機(jī)旁路系統(tǒng)設(shè)備和主要參數(shù)1.系統(tǒng)流程：高壓旁路管道從主蒸汽總管上接出，經(jīng)旁路閥減溫減壓后接至冷段再熱總管，高旁減溫水取自給水泵出口的給水母管。低旁管道從熱再總管上接出，經(jīng)減溫減壓后進(jìn)入凝汽器，低旁減溫水取自凝泵出口的凝結(jié)水雜項用水管道。2.旁路設(shè)備配置：高壓旁路：高旁減壓閥，高

3、旁噴水隔離閥，高旁噴水調(diào)整閥各1只。低壓旁路：低旁減壓閥，低旁噴水調(diào)整閥各2只。旁路容量：高壓旁路70%BMCR, 低壓旁路265%BMCR。驅(qū)動裝置：液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，介質(zhì)采用高壓抗燃油。控制裝置：DCS控制系統(tǒng)。機(jī)組啟動方式：中壓缸啟動。3.蒸汽系統(tǒng)簡圖如下：566.旁路油站設(shè)備77.旁路減溫閥88.旁路減壓閥99.減溫閥結(jié)構(gòu)圖1010.低旁液壓控制圖1111.高旁液壓控制圖1212.旁路控制油系統(tǒng)簡圖1313.組合模塊Vertical modular blocks1414.流量控制閥結(jié)構(gòu)圖1515.液控單向閥結(jié)構(gòu)及工作原理1、2單向閥 3控制活塞A1進(jìn)壓力油、控制活塞右移、2號單向閥反向開啟

4、1616.控制電磁閥工作原理進(jìn)油排油閥門控制油缸17TAPBTAPBTAPB17.控制電磁閥工作過程1818.閥門動作示意圖19三、6號機(jī)旁路系統(tǒng)工作過程1.旁路投入前準(zhǔn)備工作：a)旁路系統(tǒng)檢修工作結(jié)束，安全措施恢復(fù)。b)主機(jī)DCS、旁路監(jiān)測系統(tǒng)統(tǒng)已投運。c)儀用空氣系統(tǒng)、給水、凝結(jié)水雜項用水系統(tǒng)投運正常。d)循環(huán)水系統(tǒng)投運。e)汽輪機(jī)已連續(xù)盤車運行。2.投入高、低旁油站運行，檢查油泵自動聯(lián)啟正常。3.先投低旁再投高旁，低旁投運的允許條件如下：a)凝汽器真空55 KPa。b)凝汽器排汽溫度80。c)凝汽器水位1016mm。d)低旁減溫水壓力1.5 MPa。4.旁路運行方式有：啟動方式、定壓方式

5、、滑壓方式三種。205.啟動方式：包含最小開度控制、最小壓力控制和最大開度控制三種方式。主要是從鍋爐點火到主汽壓力4.0MPa為止，啟動方式下高旁閥開至最小開度設(shè)定值（約10%）。6.定壓方式：主汽壓力4.0MPa后進(jìn)入定壓方式，高旁維持機(jī)前主汽壓力在4.0MPa.?！岸▔悍绞健毕峦瓿善啓C(jī)沖轉(zhuǎn)、暖機(jī)、并網(wǎng)帶負(fù)荷、中壓缸/高壓缸方式切換。低旁閥在機(jī)組啟動至切缸前，低旁減壓閥壓力設(shè)定值為操作員給定（1.01.5MPa），根據(jù)低旁入口壓力調(diào)節(jié)和設(shè)定值的偏差調(diào)節(jié)閥門開度，并網(wǎng)前閥門最小開度為3。并網(wǎng)后隨著中缸進(jìn)汽量的增加入口壓力下降，低旁減壓閥逐漸關(guān)小，直至關(guān)閉。低旁減溫水調(diào)節(jié)閥投自動，由DCS自動

6、給出設(shè)定值來控制。7.滑壓方式：隨著切缸完成，高旁減壓閥逐漸關(guān)閉，當(dāng)減壓閥開度2時，“定壓控制”方式結(jié)束，進(jìn)入“滑壓方式”，DCS自動給出壓力偏置使高旁減壓閥處于全關(guān)狀態(tài)。DCS上“跟隨狀態(tài)”燈亮，“旁路壓力偏置投入”按鈕變紅。高旁減壓閥開度2后聯(lián)關(guān)高旁減溫水隔離閥。高旁減溫調(diào)節(jié)閥轉(zhuǎn)為“自動”方式。8.若機(jī)組停運，減負(fù)荷至汽輪機(jī)發(fā)生反切缸后，高、低旁減壓閥自動開啟，其中高旁減壓閥跟蹤當(dāng)前主汽壓力開啟一定開度，“定壓控制”燈亮，高、低旁減溫閥相應(yīng)開啟。9.鍋爐滅火后關(guān)閉高旁噴水隔離閥、減溫調(diào)節(jié)閥、減壓閥，停止高、低旁油站運行，解列油站馬達(dá)聯(lián)鎖。21四、6號機(jī)旁路系統(tǒng)熱工邏輯1.高旁快開條件（以下

7、條件相與發(fā)2秒脈沖），開閥目標(biāo)值20%：a)旁路投入。b)汽輪機(jī)在高壓缸運行。c)調(diào)節(jié)級壓力大于30。d)無高旁快關(guān)信號。e)高旁閥后溫度390。f)發(fā)電機(jī)跳閘或汽機(jī)跳閘或汽機(jī)超速110（DEH110超速信號發(fā)）。2.高旁超馳開條件（以下條件相或）：a)高壓缸切中壓缸瞬間（發(fā)5秒脈沖，開閥目標(biāo)值20%）。b)主蒸汽壓力18.75MPa（開閥目標(biāo)值20%）。c)主蒸汽壓力在一個掃描周期（250ms）后比初始值增大0.06倍（高旁閥開啟后，只要主蒸汽壓力低于0.006倍，將重新發(fā)關(guān)閉指令關(guān)閉高旁閥）。223.高旁閥快關(guān)條件：高旁閥后溫度390，延時20秒后發(fā)15秒脈沖。4.高旁閥超馳關(guān)條件：開高旁

8、減溫水隔離閥指令發(fā)出后延時25秒后高旁減溫水隔離閥未開啟。5.高旁噴水隔離閥a)自動開條件：高旁閥開度2%，發(fā)10秒脈沖。b)自動關(guān)條件：高旁閥開度2%。6.低旁快關(guān)條件（以下條件相或且發(fā)4秒脈沖）：a)凝汽器真空55KPa（開關(guān)量，三取二）。b)凝汽器溫度80（開關(guān)量，三取二）。c)凝汽器熱井水位1016mm。d)低旁噴水壓力1.5MPa。7.低旁快開條件（以下條件相與發(fā)2秒脈沖），開閥目標(biāo)值30%：a)無低旁快關(guān)條件。b)低旁入口壓力4.4 MPa。23五、6號機(jī)旁路系統(tǒng)重要性及事故案例 國內(nèi)300MW機(jī)組一般設(shè)計有高中壓缸聯(lián)合啟動、中壓缸啟動兩種，常用高中壓缸聯(lián)合啟動方式。6號機(jī)只設(shè)計了

9、一種中壓缸啟動方式。 中壓缸啟動與高中壓缸啟動相比有以下優(yōu)點：a）熱應(yīng)力小，汽機(jī)壽命長。b）啟動時間短。c）機(jī)組運行靈活。d）運行費用的節(jié)約增效明顯。 在采用一定容量的高、低壓旁路系統(tǒng)后，330MW機(jī)組具有優(yōu)良的運行性能：a）實現(xiàn)冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)、極熱態(tài)下的中壓缸啟動，全過程自動控制，啟動時間短，節(jié)約用油。b）快速的調(diào)峰性能，在極熱態(tài)下當(dāng)負(fù)荷超過70%時升負(fù)荷率可達(dá)10%/分。c） 100%甩負(fù)荷安全可靠，瞬間飛升轉(zhuǎn)速控制在+8%以下，鍋爐安全門不跳，能適應(yīng)各種情況下的快速降負(fù)荷要求。d）當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生事故時，該機(jī)組可以長時間帶低負(fù)荷運行，維持鍋爐不投油燃燒。 一旦電網(wǎng)修復(fù)，可以立即帶上負(fù)荷。24

10、6號機(jī)旁路系統(tǒng)重要性如下：6號機(jī)只有中壓缸啟動方式，若旁路故障就無法完成機(jī)組啟動、正常停止。鍋爐MFT發(fā)生后，旁路打不開，中壓缸無法進(jìn)汽，汽輪機(jī)不能帶負(fù)荷運行，就無法實現(xiàn)停爐不停機(jī)，機(jī)組只有停機(jī)，造成一次非停。目前我公司僅有6號機(jī)一臺機(jī)組。在機(jī)組發(fā)生事故，負(fù)荷很低甚至降到零時汽輪機(jī)軸封供汽必須由輔汽聯(lián)箱供汽。若輔汽聯(lián)箱由啟動鍋爐供汽，因為啟動鍋爐正常時處于冷備用，若要供汽，從點火到正常供汽到輔汽聯(lián)箱最少需要1個多小時，而6號汽輪機(jī)從3000r/min到真空到零需35分鐘左右，惰走需50分鐘，在此期間軸封供汽不能中斷，否則將使冷空氣與軸封處的汽輪機(jī)大軸直接接觸，大軸因為冷熱不均而彎曲，嚴(yán)重時造成

11、動靜部件碰摩的重大設(shè)備損壞事故。 目前我們采取的手段是利用鍋爐汽包余熱，通過旁路系統(tǒng)緊急向輔汽聯(lián)箱供汽，路線為：鍋爐汽包主蒸汽管高旁減壓閥冷再管冷再供輔汽聯(lián)箱門輔汽聯(lián)箱汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)。 所以此時旁路系統(tǒng)能否正常運行關(guān)系著汽輪機(jī)主設(shè)備的安危，可以說旁路是6號機(jī)事故情況下最后一根救命稻草。25六、 近期兩起旁路系統(tǒng)異常事件1.高旁閥打不開：經(jīng)過：2011年11月4日、2012年1月28日，高旁后溫度異常升高，原因：判斷為高旁減壓閥的比例閥未關(guān)完，有輕微泄漏。處理： 2011年11月5日，在DCS上手動開關(guān)高旁減壓閥后，正常。但是2012年1月28、29日反復(fù)活動均無效，分析是高旁減壓閥的比例閥卡澀，30日更換比例閥后，再次試驗正常。2.高旁誤開：經(jīng)過：2011年10月8日、2012年1月31日，高旁減壓閥突然自動開啟，最大開度兩次后超過70%，造成負(fù)荷瞬間增大又下滑， 負(fù)荷最高從300MW