大學600MW機組集控運行培訓班 熱控第七章 汽輪機旁路控制系統(tǒng)ppt課件

1、第七章 汽輪機旁路控制系統(tǒng) 7.1 概述 7.2 旁路系統(tǒng)構造和容量 7.3 旁路系統(tǒng)的功能 7.4 旁路控制系統(tǒng)的組成與作用 7.5 旁路系統(tǒng)的控制特性 7.6 蘇爾壽旁路控制系統(tǒng) 7.6 旁路控制系統(tǒng)實例分析 .7-1 概 述.一、問題的提出1、汽輪發(fā)電機組采用中間再熱1中間再熱 在中間再熱式機組的運轉過程中，由鍋爐過熱器來的新蒸汽經汽輪機高壓缸做功后，送到再熱器進展再加熱，使其溫度到達或接近新蒸汽溫度而成為再熱蒸汽，再熱蒸汽送到汽輪機中壓缸繼續(xù)做功，這就是一次中間再熱。 . 2 采用中間再熱意義: 對在高壓缸做功后的蒸汽進展再熱，不僅提高汽輪機終端的排汽干度，而且改善了汽輪機末級的任務條

2、件；假設再熱蒸汽壓力選得適宜，采取一次中間再熱后可提高機組熱效率達4%5%。2、汽輪發(fā)電機組采用單元制 根據(jù)中間再熱式汽輪發(fā)電機組的運轉要求，再熱蒸汽的壓力要隨機組的負荷變化而變化，即機組出力不同時，對再熱汽壓力的要求也不同。這樣機組假設采用母控制，那么各臺機組的出力不同對再熱蒸汽壓力要求不同，再熱汽分配就成問題。因此中間再熱式機組不能采用母控制熱力系統(tǒng)，而只能采用單元制熱力系統(tǒng)，即一機對一爐的運轉方式。 .3、機、爐間的協(xié)調 (1) 在單元制運轉方式下，鍋爐、汽輪機、發(fā)電機縱向成為一個獨立的整體，機、爐一一對應而使鍋爐產生的蒸汽無法存儲，這就要求機組之間要相互配合協(xié)調動作。 (2) 在機組正

3、常運轉時，這種協(xié)調關系由機爐協(xié)調控制系統(tǒng)來完成，即協(xié)調系統(tǒng)根據(jù)外界負荷的要求，協(xié)調機、爐的任務，使之既滿足外界負荷要求又保證機組平安運轉。 (3) 協(xié)調控制系統(tǒng)目前的功能范圍還不能做到全程控制，這樣在單元機組啟動、停機，甚至發(fā)電機組急甩負荷的情況下，如何協(xié)調機、爐的動作就是一個新問題。 .4、處理鍋爐的過剩蒸汽 由于機、爐特性上的較大差別，使得機組在起動和低負荷工況下，由于單元機組不再有貯藏蒸汽的蒸汽母管，就必需處理鍋爐的過剩蒸汽，否那么鍋爐對空排汽將損失大量的凝結水。5、處理再熱器維護 設置在鍋爐內的再熱器，均需經常流動一定量的蒸汽以冷卻其管路，使再熱器管壁不超溫。根據(jù)再熱器選用的金屬資料及

4、爐內布置情況，通常要求冷卻再熱器的蒸汽流量約為設定值的14%左右，而汽輪機空載時的進汽量僅為額定值的5%8%，特別是汽機甩負荷時瞬時流量為零，停機不停爐運轉時汽輪機完全不進汽。由此可見，中間再熱器機組必需處理再熱器維護問題。 .二、汽輪發(fā)電機組采用中間再熱帶來的新問題 1. 中間再熱式單元機組的出現(xiàn)帶來兩個問題： 機組啟動和低負荷下，如何處置鍋爐的過剩蒸汽； 中間再熱器的維護。 2. 處理措施 實際闡明，在中間再熱器式單元機組中設置汽輪機旁路系統(tǒng)可處理上述問題，同時還給機組的運轉帶來了靈敏性，提高了機組在電網中的順應才干。 .7-2 旁路系統(tǒng)構造和容量.一. 定義 所謂汽輪機旁路系統(tǒng)，就是汽輪

5、機并聯(lián)上一個由蒸汽管路及減溫減壓安裝組成的蒸汽旁路系統(tǒng)。從而可使高參數(shù)不經過汽輪機的通流部分，而由并聯(lián)的蒸汽減溫減壓安裝進入低一級蒸汽參數(shù)的管路或凝汽器。二. 汽輪機旁路系統(tǒng)的構造方式 在構造上有一級大旁路系統(tǒng)、兩級串聯(lián)旁路系統(tǒng)和三級旁路系統(tǒng)等三種典型方式。三. 旁路蒸汽容量 汽機旁路系統(tǒng)的容量，是指經旁路系統(tǒng)的最大蒸汽量占鍋爐額定蒸發(fā)量的百分數(shù)。普通來說，旁路系統(tǒng)的容量越大，對加快機組的啟動越有利，有30%、50%、100%等。. 上圖給出了一個停機10h后起動時間與旁路容量關系的例子。 由圖可以看出，當旁路容量大于50%后添加旁路容量對加快機組的啟動不如小于50%旁路容量那樣顯著，對于主要

6、為改善機組起動性能的旁路系統(tǒng)來說，其容量普通在30%50%左右。 1、起動時間與旁路容 量關系.2、旁路系統(tǒng)容量選擇的思索要素 1鍋爐穩(wěn)定熄滅的最低負荷 鍋爐穩(wěn)定熄滅的最低負荷與爐型、煤種有關，有時需求經過實驗來確定，對于停機不停爐工況，其旁路系統(tǒng)的容量應按最低負荷思索。 2維護再熱器所需的最小蒸汽量 滿足維護再熱器所需的最小蒸汽量為機組容量的30%-40%，根據(jù)運轉閱歷，維護再熱器所需的蒸汽量為額定蒸發(fā)量的10%-20%左右。 . 3沖轉汽輪機所需的蒸汽量 對于承當根本負荷的機組，其起開工況多為冷態(tài)或溫態(tài)、起動次數(shù)較少。滑參數(shù)起動時所需沖轉壓力及其相應的蒸汽量較低。普通30%的旁路容量就可以

7、滿足。 總之，機組旁路系統(tǒng)的容量選擇應保證鍋爐最低穩(wěn)燃負荷運轉的蒸汽量能從旁路經過，同時能滿足機組起動或甩負荷工況下，為維護再熱器所需的冷卻蒸汽量經過。 .四三級旁路系統(tǒng) 三級旁路系統(tǒng)的組成表示圖如以下圖，它由大旁路安裝，高壓旁路安裝及低壓旁路安裝組成。圖. 三級旁路系統(tǒng). (1) 大旁路安裝 位于蒸汽主管道和凝汽器之間，鍋爐來的新蒸汽經過減溫減壓后直排凝汽器，這樣在機組發(fā)惹事故甩負荷時，經過大旁路可維持鍋爐在最低穩(wěn)燃負荷下運轉。 (2)高壓旁路系統(tǒng) 位于主蒸汽管道和再熱器入口之間的減溫減壓安裝是汽輪機高壓缸的旁路。由鍋爐來的新蒸汽可不經過高壓缸而由旁路減溫減壓后進入再熱器； . 3低壓旁路

8、經鍋爐再熱器加熱后的蒸汽可經過位于再熱器和凝汽器之間的減溫減壓安裝進入凝汽器，該旁路安裝與汽機中、低壓缸并聯(lián)而稱為低壓旁路。 低壓旁路安裝和高壓旁路安裝以串聯(lián)方式，將鍋爐的新蒸汽不經過汽機的高、中、低壓缸，而直接由主蒸汽管道引至再熱器再排入凝汽器，從而冷卻了再熱器。. 五兩級串聯(lián)旁路系統(tǒng) 兩級串聯(lián)旁路系統(tǒng)的組成如以下圖，它與上圖所示的三級旁路系統(tǒng)不同之處，就是沒有設置位于主蒸汽管道和凝汽器之間的大旁路安裝，而高壓旁路安裝和低壓旁路安裝以串聯(lián)方式組成汽輪機的旁路系統(tǒng)。圖. 二級串聯(lián)旁路系統(tǒng). (1) 高壓旁路系統(tǒng) 為維護鍋爐再熱器以及機組起動間的暖管暖機而提供汽源； (2) 低壓旁路系統(tǒng) 將再熱

9、蒸汽引入凝汽器，可提供再熱汽系統(tǒng)暖管并回收工質。 旁路系統(tǒng)的這種構造方式不僅可以維護再熱器，而且根本上能滿足機組啟動時蒸汽參數(shù)與汽輪機金屬溫度匹配的要求，當汽輪機甩負荷時可使汽輪機堅持空負荷運轉或帶廠用電運轉。. 六一級大旁路系統(tǒng) 以下圖是一級大旁路系統(tǒng)的組成表示圖，它僅由位于鍋爐和凝汽器之間的減溫減壓安裝組成，由鍋爐來的新蒸汽經旁路系統(tǒng)減溫減壓后直接排入凝汽器。圖. 一級大旁路系統(tǒng) 主要作用：為鍋爐產生一定參數(shù)和流量的蒸汽以滿足機組起動和事故處置的需求，并回收工質。 特點：設備簡單，但不能維護再熱器，故只能運用在再熱器不需求維護的機組上。.7-3 旁路系統(tǒng)的功能.一、改善機組起動性能 機組冷

10、態(tài)或熱態(tài)起動初期，當鍋爐產生的蒸汽參數(shù)尚未到達汽輪機沖轉條件時，這部分蒸汽由旁路系統(tǒng)通流到凝汽器，以回收工質和熱能，順應系統(tǒng)暖管和儲能的要求。特別是在熱態(tài)起動時，鍋爐可用較大的熄滅率、較高的蒸發(fā)量運轉，加速提高汽溫使之與汽機的金屬溫度匹配。.機組的啟動過程曲線 . 1點1表示開場停爐，此刻鍋爐出口主汽溫度為汽機入口溫度金屬。在停爐期間內，鍋爐溫度要比具有良好保溫的汽機金屬溫度下降快得多。 2點2為鍋爐重新開場點火起動，此刻向汽機送入低溫蒸汽是不允許的，由于會給汽機呵斥過大的熱應力。經過旁路系統(tǒng)將鍋爐產生的蒸汽排入凝汽器，從而允許鍋爐采取較大的熄滅率、提高汽溫的上升速度，直到滿足汽機沖轉條件點3

11、，縮短起動時間。 3汽輪機在定速點4并網帶負荷過程中，旁路系統(tǒng)仍起著調理和維護作用，從而改善了機組的起動性能。 .二、順應機組的各種起動方式 在機組起動時，可經過控制高壓旁路閥和高旁噴水閥來控制新蒸汽壓力和中、低壓缸的進汽壓力，以順應機組定壓運轉或滑壓運轉的要求。 單元機組滑參數(shù)運轉時，先以低參數(shù)蒸汽沖轉汽輪機，隨著汽機暖機和帶負荷的需求，不斷提高鍋爐的主蒸汽壓力和主汽流量，使蒸汽參數(shù)與汽機的金屬形狀相順應。三、維護再熱器 在鍋爐起動或汽輪機甩負荷工況下，鍋爐新蒸汽經旁路系統(tǒng)進入再熱器，以確保再熱器不超溫.四、汽輪機短時缺點，可實現(xiàn)停機不停爐運轉 停機時，鍋爐產生的新蒸汽經旁路系統(tǒng)減溫、減壓后

12、進入凝汽器，回收了工質。五、電網缺點時，經過旁路系統(tǒng)的能量轉移，機組可帶 廠用電負荷運轉。六、當主蒸汽壓力或再熱蒸汽壓力超越規(guī)定值時，旁路閥迅速開啟進展減壓泄流，從而對機組實現(xiàn)超壓維護。 總之，汽機旁路系統(tǒng)具有起動、泄流和平安三項功能，從而較好地處理了機組起動過程中機、爐之間不協(xié)調問題，改善了起動性能。對于再熱器維護問題，回收工質問題都可以處理。 .7-4 旁路控制系統(tǒng)組成及作用. 國內大多數(shù)單元機組配置兩級串聯(lián)的旁路系統(tǒng)，其控制系統(tǒng)應包括以下的子系統(tǒng)。一、控制系統(tǒng)的組成 1高壓旁路控制系統(tǒng) 1主蒸汽壓力及汽輪機甩負荷壓力維護回路； 2主蒸汽壓力自動給定和手動給定控制回路； 3高旁后蒸汽溫度控

13、制回路。 2低壓旁路控制系統(tǒng) 1再熱蒸汽壓力及汽輪機甩負荷維護回路； 2再熱器出口蒸汽壓力控制回路； 3低旁后蒸汽溫度控制回路； 4凝汽器維護回路。.二、控制系統(tǒng)的作用 1高壓旁路控制系統(tǒng)的作用 1當主蒸汽壓力超越限值，汽輪機甩負荷或緊急停機時，高壓旁路系統(tǒng)可迅速自動開啟進展泄流，維持機組的平安運轉。 2在機組起動過程中，主蒸汽壓力給定值根據(jù)機組起動過程中各階段對其值的不同要求，自動或由運轉人員根據(jù)運轉情況手動給出，控制系統(tǒng)按給定值自動調整旁路閥開度，保證主蒸汽壓力隨給定值變化。 3在高壓旁路開啟后，為保證高壓旁路出口蒸汽溫度滿足再熱器的運轉要求，控制系統(tǒng)自動調整噴水閥開度，控制噴水量到達調整

14、溫度之目的。. 2低壓旁路控制系統(tǒng)的作用 1當再熱蒸汽壓力超越限值，或汽輪機甩負荷時，控制系統(tǒng)可立刻自動開啟低壓旁路閥和噴水閥，以保證機組平安運轉。在手動或自動停機時，低旁閥也會自動快速開啟。 2在機組運轉期間，再熱蒸汽壓力是一與機組出力有關的參數(shù)。低壓旁路控制系統(tǒng)可根據(jù)機組的出力給出再熱蒸汽壓力定值，經過調整低壓旁路閥的開度來保證再熱蒸汽壓力在給定值，而滿足機組的運轉要求。 . 3為保證凝汽器正常運轉，低旁后的蒸汽溫度應在規(guī)定的范圍內變化，低壓旁路控制系統(tǒng)可自動調整噴水量來保證溫度在該范圍內變化。 4由于低壓旁路系統(tǒng)出口蒸汽直接排入凝汽器，鑒于凝汽器的平安運轉，應不能對凝汽器的真空和水位呵斥

15、影響。因此，當出現(xiàn)凝汽器真空過低，水位過高，噴水閥出口水壓過低或噴水閥打不開等情況時，控制系統(tǒng)可迅速封鎖低壓旁路閥，解列低壓旁路系統(tǒng)。.7-5 旁路控制系統(tǒng)的控制特性.一、定義 指系統(tǒng)中的閥門特性，是閥門特性的好壞以及執(zhí)行機構的動作速度和可靠性。目前，旁路系統(tǒng)中的執(zhí)行機構主要為電動執(zhí)行機構和液動執(zhí)行機構。二、液動執(zhí)行機構 液動執(zhí)行機構的特點是可靠性高、力矩大、動作速度快;普通可在35s內完成動作，在技術、設備上都比較完善。但系統(tǒng)設備投資大，系統(tǒng)比較復雜；需求公用油泵，而添加了運轉費用和維護任務量。 液動驅動安裝布置在高溫蒸汽管道區(qū)，因此要設置防火安裝。. 三、電動執(zhí)行機構 電動執(zhí)行機構的特點是

16、設備投資小、任務可靠性高；檢修和維護任務量小、運轉費用小。問題是力矩較小、動作慢，普通全開時間在45s左右，但目前德國西門子公司制造的電動執(zhí)行機構采取高速、低速兩個馬達或多級變速馬達驅動，而使其執(zhí)行機構完成動作時間縮短到5s。.7-6 蘇爾壽旁路控制系統(tǒng). 目前，國內大型火電機組中配備的汽輪機旁路控制安裝幾乎都是引進型。 其中，較多的是從德國西門子公司引進的；其次是瑞士蘇爾壽公司的產品；國內旁路控制安裝有TELEPERM-C型 的集成運算放大器為中心的組件組裝式儀表，以及TELEPERM-M型的以微處置機為中心的微機分散控制系統(tǒng)。蘇爾壽公司的旁路控制安裝有AV-4型、AV-5型和AV-6型；A

17、V-4型是以集成運算放大器為中心的組件組裝式儀表，AV-5型那么是一種過度型產品，AV-6型為微機分散控制系統(tǒng)。 . 瑞士蘇爾壽(SULZFR)公司為電站提供閥門、液壓執(zhí)行構造、供油安裝及控制安裝在內的整套汽機旁路系統(tǒng)。采用電液伺服機構的旁路閥門具有較大的提升力和快速的啟閉性能，因此能順應大型機組高蒸汽參數(shù)的汽機旁路閥門快速動作要求。某廠300MW機組上的旁路控制系統(tǒng)作一引見，該控制安裝為以微機為中心的分散控制系統(tǒng)AV6。.旁路閥 噴水調理閥 隔離閥 減壓閥 噴水調理閥 圖. 機組的旁路系統(tǒng)一、旁路系統(tǒng)的組成 . 由高壓旁路和低壓旁路以串聯(lián)的方式組成的兩級串聯(lián)旁路系統(tǒng)，其中，高壓旁路由一條蒸汽

18、管路及減溫減壓閥組成，而低壓旁路那么由兩條容量一樣的蒸汽管路及閥門組成。 高壓旁路中，旁路閥BP可以減溫減壓，其最大通流量可達900t/h；BPE為噴水調理閥；BD為隔離閥，用于蒸汽減溫的減溫水來自鍋爐的給水，給水壓力很大，因此BD閥同時具有減壓作用。 在低壓旁路中，LBP為減壓閥，其最大通流量可達600t/h；LBPE為噴水調理閥；減溫水為凝結水。其中，高壓旁路閥除了減溫減壓外，還可替代平安閥，這是蘇爾壽公司的獨創(chuàng)。. 蘇爾壽旁路控制系統(tǒng)配備的全部是液壓執(zhí)行構造，電液伺服控制閥控制閥門開閉的全行程時間，普通可在1015s范圍內；在高壓旁路閥執(zhí)行機構和低壓旁路閥執(zhí)行機構上裝有快行程安裝，在維護

19、性快速動作時，全行程時間達23s。二、高壓旁路控制系統(tǒng) 主要作用是在機組起動過程中，經過調整高壓旁路閥的開度來控制主汽壓力，以順應機組起動的各階段對主汽壓力的要求。 它包括兩個控制回路：高壓旁路閥 (BP)開度控制回路和噴水閥(BPE)開度控制回路。 .圖. 高壓旁路系統(tǒng)1三種運轉方式 機組從鍋爐點火、升溫、升壓到機組帶負荷運轉至滿負荷，旁路控制系統(tǒng)閱歷閥位方式、定壓方式、滑壓方式三個控制階段。 . 1閥位方式：在鍋爐點火、暖管階段，高壓旁路閥按規(guī)定的“閥位控制方式運轉。分為三部分：最小開度控制、開度漸升控制、最大開度控制。 最小開度控制。在旁路系統(tǒng)投入的初期，主蒸汽壓力PT小于系統(tǒng)設定的最小

20、壓力定值Pmin，高壓旁路閥BP不會自動開啟，而是經過預置的最小開度Ymin強迫開啟高旁閥BP到Ymim。值。最小開度的設定可根據(jù)機組的情況設定。 隨著鍋爐升溫升壓，主汽壓力PT上升，而旁路閥BP堅持在此開度上。鍋爐產出的蒸汽經高壓旁路系統(tǒng)到再熱器，再到低壓旁路系統(tǒng)，從而加熱管路系統(tǒng)，并使主汽壓力逐漸升高。 . 開度漸升控制。隨鍋爐熄滅的加強，主蒸汽壓力PT上升到最小值Pmin時，高壓旁路控制系統(tǒng)根據(jù)壓力偏向開啟高旁閥BP，增大高旁的進汽量，并維持主蒸汽壓力PT在最小值Pmin。 最大開度控制。當高旁閥的開度到達最大值Ymax時，高旁閥BP堅持在該值，主蒸汽壓力設定值Pset按不超越預定的壓力

21、梯度 逐漸增大，從而提高主蒸汽壓力；同時主蒸汽壓力PT的上升率也就遭到設定速率限值。隨著主蒸汽壓力的不斷添加，壓力定值也跟蹤升高，主蒸汽壓力和壓力定值一直堅持跟蹤上升的關系。最大開度Ymax在操作臺上預置。 . 2定壓方式：當鍋爐主汽壓力達汽機沖轉壓力時，旁路系統(tǒng)進入“定壓運轉方式。此時，壓力設定值堅持不變，以保證汽機起動時的主蒸汽壓力，實現(xiàn)定壓起動。 20kgcm2壓力定值階段。在定壓運轉初期，主蒸汽壓力PT和定值都維持在20kgcm2的汽機沖轉壓力值。當滿足沖轉條件所需的主蒸汽壓力和主蒸汽溫度時，汽機沖轉，耗汽量添加，高旁閥BP朝封鎖方向動作，以維持PT在20kgcm2。在此條件下，汽機轉

22、速由600rmin逐漸上升到1700rmin，并在1700rmin的轉速下暖機。 . 35kgcm2壓力定值階段。當汽機暖機終了時，壓力定值Pset手動添加到35 40kgcm2，汽機升速到3000rmin，并帶上5的初負荷。此間，高旁閥BP起調理主蒸汽壓力的作用，當主蒸汽壓力PT大于Pset時BP閥開大，反之BP閥關小。在“定壓運轉階段，高旁閥BP是逐漸關小的。 42kgcm2壓力定值階段。隨著鍋爐熄滅率的添加，繼續(xù)增大壓力定值為42kgcm2，主蒸汽壓力到達42kgcm2，壓力定值按 =5kgcm2min的速率逐漸添加到80kgcm2。當PT到達80kgcm2時，高旁閥BP應進入封鎖形狀，

23、系統(tǒng)進入“滑壓運轉階段。 . 3滑壓方式：機組負荷到達30時，旁路閥封鎖，旁路系統(tǒng)的起動控制功能自動轉為正常運轉中的“升壓維護功能。 進入滑壓運轉方式后，主蒸汽壓力設定值自動跟蹤主蒸汽壓力實踐值PT，并且只需新蒸汽壓力的變化率小于所設定的升壓率，那么壓力定值總是稍大于壓力實踐值，從而保證高旁閥BP堅持在封鎖形狀。 在運轉中，假設鍋爐出口壓力有擾動，且壓力變化率大于設定的變化率，那么高旁閥BP便立刻開啟。擾動消逝后，壓力設定值大于實踐值，高旁閥再度進入封鎖形狀。BP閥一開啟，滑壓方式便轉為定壓方式，壓力定值便等于轉換方式瞬間的壓力動搖值加上壓力閥限值。. 起動過程中，旁路系統(tǒng)各種運轉方式的實現(xiàn)，

24、關鍵是壓力給定值的構成、切換和跟蹤。壓力給定回路應能根據(jù)主蒸汽壓力的變化給出不同值，使高壓旁路閥自動的開大或關小。在機組起動階段壓力定值的變化較頻繁，機組定壓運轉階段壓力定值為常數(shù)，滑壓階段壓力定值跟蹤主蒸汽壓力而變化。2主汽壓力控制 在汽輪機未沖轉之前，主汽壓力PT 的大小取決于鍋爐的熄滅率大小和蒸汽管的通流阻力。因此調理高壓旁路閥BP的開度，即可調整主汽壓力。. 高壓旁路閥的開度跟隨目的開度y變化，目的開度y是控制器SCO對入口偏向信號PT的運算后的輸出信號。當PTPS時，PT為正，控制器輸出的目的開度y添加，BP閥開大；假設PTa，這闡明輸入信號的變化率較大，那么限幅器的輸出為a，積分器

25、按固定的速率變化，即 RIB的輸出信號的變化速度與限幅值a和積分器時間常數(shù)T有關，調整其中一個參數(shù)即可設定速率限制組件的限值。 . (2) 控制系統(tǒng)的任務過程分析 1閥位階段。鍋爐點火后，運轉人員在旁路系統(tǒng)操作站上按下“鍋爐起動按鈕，并將高壓旁路閥控制投入“自動工況。在高旁系統(tǒng)圖中，切換開關動作，控制回路如以下圖所示。 圖. 閥位控制階段系統(tǒng)組成. 由于RIB開場設置了最小壓力值Pmin(為正)，在鍋爐點火之后，因主汽壓力PT由零開場添加，所以PT為負，PI控制器輸出應為零，即高壓旁路閥的目的開度應為零。但為了疏水和加速鍋爐的升溫升壓過程需求給調理器加一個最小開度Ymin，即Y=Ymin，這樣

26、鍋爐點火，控制系統(tǒng)投入后，就開啟高壓旁路閥使之開度到達Ymin值。 鍋爐起動后一段時間內，主汽壓力PT上升，在PTPmin之前，PT0，所以PI調理器輸出不斷堅持在Ymin，即BP開度不斷堅持在最小開度上。一旦PT上升且高于最低壓力Pmin，那么P0，調理器輸出Y從Ymin根底上添加，高壓旁路閥在最小開度上開場開大。以后，雖然鍋爐熄滅率不斷添加，但由于BP閥也在迅速開大，從而迫使主汽壓力PT維持在Pmin附近。 . 在高壓旁路閥開度Y尚未到達設定的最大開度Ymax之前，Y為負，P調理器輸出信號P0為負，RIB輸出不會添加只堅持在Pmin值。只需在Y到達并超越Ymax時，Y為正，P0為正，RIB

27、輸出PS才會在Pmin根底上上升。在這樣的條件下，可得下述關系： .上式中：KpPI調理器的比例增益； TiPI調理器的積分時間； K閥位調理器的比例增益； T閥位調理器的慣性時間常數(shù)。 由積分作用可知，有 . 實踐投運中，一旦主汽壓力接近沖轉壓力時，熄滅率的添加明顯減小，同時由上式知 在K值較大時 上式闡明：在高壓旁路閥開度Y到達設定的最大開度Ymax后根本上堅持不變。 . 從控制圖可以看出，假設Y繼續(xù)添加，使Y為正，而P調理器K值很大，那么P0添加較快，從而壓力定值PS添加較快，而呵斥PSPT，PT為負，經PI調理器運算又使Y下降。Y下降，BP閥關小，又呵斥PT上升，在PTPS時，Y不再下

28、降而又會上升，實踐運轉結果是Y堅持在附近，PT在Pmin根底上上升，直到汽輪機沖轉壓力。在閥位控制階段，主汽壓力設定值和實踐值，高壓旁路閥BP的開度等變化曲線和上述分析是一致的。 . 2)定壓階段。當主汽壓力上升到汽機沖轉壓力時，汽機隨時可以沖轉。汽機一旦沖轉，系統(tǒng)圖中開關KF復歸，壓力速率限制器輸入信號由SP設定。壓力定值設定器為具有模擬存儲功能的操作器，在閥位階段其輸出一直跟蹤RIB入口信號變化，一旦轉入定壓力方式運轉時將不發(fā)生擾動。 由于汽輪機沖轉，汽機進汽量不斷添加，對主汽壓力PT而言，由于通流阻力的下降，引起PT下降，從而有PTPT時，高壓旁路閥繼續(xù)關小，主汽壓力PT上升。機組并網帶

29、初負荷(15MW)，主汽壓力PT提升到35kgfcm2。再次提高壓力定值，機組升負荷，達4050MW，PT=42kgcm2段；再提高壓力定值，到達PT=80kgcm2，負荷約80100MW段，這時高壓旁路閥完全封鎖，即原先經過高壓旁路的蒸汽流量完全轉移到汽輪機。 以上就是機組起動的定壓方式階段，主汽壓力并不是不變，而是逐漸小幅度的提升，以加速機組的起動過程。 . 從鍋爐點火，到機組帶約30負荷這一同動過程可以看出高壓旁路系統(tǒng)的作用：即利用旁路系統(tǒng)來平衡機、爐之間的能量供求不平衡矛盾。在汽機起動之前，鍋爐產生的蒸汽由旁路通流，而不需對空排汽，防止損失大量工質。一旦汽機起動，旁路控制系統(tǒng)自動將蒸汽

30、轉移到汽機去做功。這就是高壓旁路的自動調理功能。 3)滑壓階段。在高壓旁路閥封鎖后，系統(tǒng)圖中切換開關KE動作，主汽壓力設定值PS為. 故使定值高于實踐值P；由于在閥位階段時已解除最小開度控制，所以保證調理器輸出值在0位。除非在機組升壓、升負荷過程中，主汽壓力PT瞬時變化較快，而呵斥PTPS時，高壓旁路閥才快速開啟，進展泄流減壓。 4)正常運轉時的維護功能。當機組處于正常運轉時，假設主汽壓力PS過高，而越過規(guī)定的限值時，邏輯回路動作，作用到執(zhí)行機構的快開安裝，執(zhí)行機構快速動作開啟高壓旁路閥，進展泄流減壓，待壓力恢復時，自行封鎖，起著平安閥作用。. 在起動過程中，假設高壓旁路閥開啟，而低壓旁路閥在

31、延時一段時間后仍不翻開，或高壓旁路閥后蒸汽溫度過高，或減溫水壓力低時，控制系統(tǒng)給出快關指令，強迫性封鎖高壓旁路閥。 3高旁后蒸汽溫度控制 在機組起動過程中，高壓旁路閥流通的蒸汽將直接引入再熱器，根據(jù)再熱器的運轉要求，其入口溫度要堅持在一定范圍，普通入口冷端溫度堅持在330左右。在機組正常運轉時，主汽溫高達540，此時高旁動作，不減溫的蒸汽是不能進入再熱器的。 . 高旁后的蒸汽溫度的控制是經過改動噴水閥BPE的開度，調理噴水量來實現(xiàn)。高旁控制系統(tǒng)是一個單回路定值控制系統(tǒng)。實踐上，由于溫度控制對象的慣性較大，純單參數(shù)反響控制效果是比較差的，在高旁系統(tǒng)圖中，壓力控制器和溫度控制器均稱為“SCO它不同

32、于普通的PI調理器，運用了現(xiàn)代控制實際。在實踐運用中，該系統(tǒng)將引入旁路蒸汽流量來修正控制強度。 思索到在不同負荷下，一樣的溫度偏向應具有不同的噴水強度。系統(tǒng)中將用主汽壓力與高旁閥開度經函數(shù)轉換得到的通流面積相乘而計算出通流蒸汽量，該蒸汽量信號作為乘法系數(shù)修正噴水量控制信號，從而改動噴水強度。. 在起動過程中，假設高壓旁路閥快速封鎖，那么噴水閥BPE也快速封鎖。 減溫水隔離閥BD的控制采用兩位控制，由邏輯回路控制其形狀。 在高壓旁路閥封鎖時，減溫水隔離閥同時快速聯(lián)鎖封鎖，起隔離噴水的作用；當高壓旁路閥全開時，BD閥也同時聯(lián)鎖開啟(100開度)，起著降低減溫水調理閥給水壓力的固定節(jié)流作用(BD后壓

33、力為BD前壓力的0.6倍)，以保證減溫水調理閥BPE的最正確壓力條件，從而改善調理閥的調理特性。.三、低壓旁路控制系統(tǒng)圖. 低壓旁路控制系統(tǒng). 對于高壓旁路和低壓旁路以串聯(lián)方式構成的旁路系統(tǒng)，在機組起動過程中，高、低旁路必需協(xié)調動作，才干完成旁路系統(tǒng)的功能。在汽機未沖轉之前，鍋爐產生的新蒸汽經高壓旁路進入再熱器，再熱器送出的蒸汽將由低壓旁路通流至凝汽器。 鑒于蘇爾壽公司的低壓旁路均設計成雙管路熱力系統(tǒng)，因此有兩個容量一樣的低壓旁路調理閥和兩個相應的低壓旁路噴水閥。低旁閥LBP1、LBP2只具有減壓功能，因此還需設置兩個減溫器。. 兩條低壓旁路管路處于并聯(lián)任務形狀，因此低壓旁路閥開度指令來自同一

34、個控制器輸出，兩個噴水閥開度指令也來自同一個控制器輸出。 1再熱器壓力控制回路 再熱蒸汽壓力隨機組負荷變化而變化，這是再熱式壓力控制系統(tǒng)設計所必需遵照的。 再熱蒸汽壓力是經過調整低壓旁路閥LBP1、LBP2的開度來實現(xiàn)。 . 低壓旁路閥的開度指令由壓力控制器SCO產生，目的開度Y的添加或減小取決于控制輸入信號PH。這是一個定值變化的單回路控制系統(tǒng)，再熱蒸汽壓力PRH的給定值PS是由信號P1進展處置后獲得。P1為汽機第一級壓力，它與機組的負荷成正比，代表機組的負荷。 在鍋爐點火后，升溫、升壓，汽輪機沖轉之前，汽機第一級壓力P1=0，而設定值 PS=Pmin。 . 這樣，在再熱蒸汽壓力PRHPmi

35、n之前，PH0，控制器輸出Y=0，低壓旁路閥LBP1、LBP2堅持在封鎖形狀。由高壓旁路任務過程可知，在主汽壓力PTPmin(主汽壓力最小值)之前，高旁閥僅堅持在一個較小開度上，即流過的蒸汽量很小，因此低壓旁路閥不用開啟。只需在高壓旁路閥迅速開大，大量蒸汽進入再熱器，使PRH迅速升高，到達PRHPmin(低旁閥開啟的最低壓力)時為正，控制器輸出的目的開度Y迅速增大，低旁閥迅速開啟。 高壓旁路閥、低壓旁路閥迅速開啟并到達最大開度升壓速度大大加快。. 當汽輪機沖轉后，升速并逐漸帶負荷，汽機第一級壓力P1開場上升，當P1Pmin值時，再熱蒸汽壓力設定值PS= P1+P0這樣導致PSPRH、PH0，控

36、制器輸出Y開場減小，低壓旁路閥朝封鎖方向動作，再熱蒸汽壓力PRH不斷上升，隨著PS的添加，最后完全封鎖低壓旁路閥。 隨著機組負荷的添加，P1不斷上升，PS最后被堅持在最大值Pmax，Pmax整定得略低于再熱器平安門動作值；這樣，當再熱蒸汽壓力PRH超越PS=Pmax時，低壓旁路閥開啟，進展泄流減壓，而不呵斥平安門動作，只需在低旁開啟后仍不能阻止再熱蒸汽壓力的上升時，平安門才動作。. 2、低旁后蒸汽溫度的控制 低旁后蒸汽溫度的控制采用的是噴水閥開度跟蹤低壓旁路開度的隨動系統(tǒng)，由于減壓閥和噴水閥特性存在差別，此外蒸汽量和噴水量之間關系的非線性(從維持溫度角度)，因此在上圖中，噴水閥開度指令是旁路閥

37、開度、再熱蒸汽壓力、再熱蒸汽溫度的函數(shù)，由模塊C來計算產生噴水閥的目的開度。 這是一種前饋控制方式，因此旁路閥后蒸汽溫度普通只控制在凝汽器運轉要求的范圍內，準確度取決于計算模塊的特性。.四、凝汽器維護 由于低壓旁路來的蒸汽直接進入凝汽器，因此對凝汽器的平安運轉影響很大。通常出現(xiàn)以下情況之一時，應快速解列低壓旁路系統(tǒng)，即 (1)凝汽器真空低； (2)凝汽器溫度高； (3)主燃料跳閘。.7-7 旁路控制系統(tǒng)實例分析. 一、汽機高壓旁路控制 1.以下情況下高壓旁路強迫封鎖：機組負荷大于設定值、給水泵全停、高旁出口溫度高、高旁減溫水壓力低、汽機低壓旁路全關。當高旁減溫水自動未投，高旁出口溫度測點缺點，

38、高壓旁路控制強迫手動操作。 2.當汽機高壓旁路開度小于1%，高壓旁路減溫水調理門強迫跟蹤至0%。當高壓旁路出口溫度測點缺點，高壓旁路減溫水調理門強迫手動操作。 3.在汽機高壓旁路開度大于1%，根據(jù)高壓旁路出口溫度設定值與高壓旁路出口溫度實踐值的偏向調理輸出加上汽機高壓旁路開度前饋控制高壓旁路減溫水調理門開度。 . 4. 當汽機高壓旁路開度大于2%，聯(lián)開高壓旁路減溫水截止閥；當汽機高壓旁路調理門開度小于1%,延時10秒聯(lián)關高壓旁路減溫水截止閥。 5. 高壓旁路控制控制方式分為啟動方式、啟動滑壓方式和定壓方式。 6. 鍋爐冷態(tài)啟動主汽壓力小于最低壓力設定值1.5MPa，在高旁自動投入時，自動開啟至

39、最小開度5%。. 7.鍋爐啟動升壓時，主汽壓力大于最低壓力設定值1.5MPa，不大于汽機沖轉壓力設定值 8.4MPa ，高壓旁路轉為定壓方式，控制主汽壓力在1.5MPa，不斷到高壓旁路控制輸出大于最大開度60%時，高壓旁路轉為滑壓方式，高壓旁路將汽水分別器入口溫升控制在2/min。高旁開度不低于其設定的最大開度60%。 8.當鍋爐主汽壓力大于汽機沖轉壓力設定值8.4MPa，高壓旁路轉為定壓方式，控制主汽壓力不變。 9. 當汽機沖車和發(fā)電機并網后，隨著汽機帶負荷，高壓旁路維持主汽壓力8.4MPa不變，逐漸封鎖至零。人為將汽機沖轉壓力設定值提高至9 MPa。防止汽機在定壓運轉方式下和高旁同時控制主汽壓力。 . 10. 鍋爐熱態(tài)啟動時，當主汽壓力大于1.5MPa，設定汽機沖轉壓力低于主汽壓力0.1MPa為滿足高旁定壓投入條件，高旁自動投入后，控制設定汽機沖轉壓力不變。隨著鍋爐燃料量添加，重新設定汽機沖轉壓力至8.4MPa，高壓旁路將汽水分別器入口溫升控制在2/min，使鍋爐主汽壓力升高到沖轉壓力8.4MPa。 11. 當汽機停機時，負荷低于設定值，設定汽機沖轉壓力至8.4MPa，將高壓旁路控制投入自動。隨著汽機減負荷，鍋爐主汽壓力升高，高壓旁路開啟，主汽壓