旁路系統(tǒng)講義

旁路及其控制系統(tǒng)旁路-

是與汽輪機(jī)并聯(lián)的蒸汽減溫減壓系統(tǒng)

作用-

將鍋爐產(chǎn)生的蒸汽不經(jīng)過汽輪機(jī)而引到下一級壓力和溫度的蒸汽管道或直接引入冷凝器

組成-

旁路蒸汽管道、閥門及其控制系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型-大旁路：將鍋爐產(chǎn)生的蒸汽直接引入冷凝器小旁路：高、低壓兩級旁路系統(tǒng)組成：高壓旁路-將蒸汽從鍋爐引入再熱器

低壓旁路-將蒸汽從再熱器出口引入冷凝器液壓旁路電動旁路氣動旁路

旁路的種類典型旁路系統(tǒng)旁路系統(tǒng)的功能

縮短啟動時間改善機(jī)組冷、熱、溫態(tài)啟動性能適應(yīng)高壓缸、中壓缸啟動減小機(jī)組熱應(yīng)力調(diào)節(jié)蒸汽參數(shù)，適應(yīng)汽機(jī)缸壁溫度適應(yīng)機(jī)組定壓、滑壓運(yùn)行停機(jī)、甩負(fù)荷冷卻、保護(hù)鍋爐、再熱器協(xié)調(diào)鍋爐與汽機(jī)蒸汽量的不平衡，穩(wěn)定鍋爐運(yùn)行幫助汽機(jī)維持空轉(zhuǎn)或帶廠用電回收工質(zhì)控制柜電源分散處理單元輸入/輸出卡端子板

站控制卡。旁路系統(tǒng)配置

獨(dú)立的BPC控制系統(tǒng)DEH和BPC安裝在一起旁路系統(tǒng)外形

自動控制1。按下“啟動”按鈕后，BPC-I自動完成啟動、定壓、滑壓的整個過程2。BPC-I具有以下4個控制回路高旁壓力調(diào)節(jié)高旁溫度調(diào)節(jié)低旁壓力調(diào)節(jié)低旁溫度調(diào)節(jié)閥位軟手操在CRT上手動操作各個旁路閥門可分別投入“自動”，“軟手操”運(yùn)行方式硬手動控制（可選）通過硬手操盤直接操作閥門旁路控制方式

高旁壓力控制啟動方式最小開度控制--提供主蒸汽通道最大開度控制定壓運(yùn)行達(dá)到?jīng)_轉(zhuǎn)壓力，維持機(jī)前壓力汽機(jī)進(jìn)汽后，高旁逐漸關(guān)閉滑壓運(yùn)行高旁關(guān)閉后，進(jìn)入滑壓方式限制升壓率高旁溫度控制BPE控制閥后溫度BP、BPE、BD聯(lián)鎖高壓旁路控制

旁路啟動曲線

啟動按鈕SR10OR旁路手動高旁入口壓力沖轉(zhuǎn)壓力H/高旁開度/LANDN脈沖延時啟動方式定壓方式滑壓方式旁路運(yùn)行方式

AND高旁壓力定值

最小開度：PS=Pmin最大開度：PS=Pbp定壓方式：PS=Proll滑壓方式：PS=Pbp+ΔP高旁壓力定值2當(dāng)旁路系統(tǒng)處于啟動方式時，由于主蒸汽壓力小于給定值發(fā)生器輸出的最小壓力定值，因此PID調(diào)節(jié)器的輸入為負(fù)值。這時，PID調(diào)節(jié)器輸出為最小閥位Ymin。當(dāng)主蒸汽壓力上升到給定值發(fā)生器輸出的最小壓力定值Pmin，并繼續(xù)增長時，PID調(diào)節(jié)器輸出的閥位定值在原來整定的最小開度Ymin基礎(chǔ)上逐漸增大。Ys與高旁閥最大開度Ymax比較，其差值送入給定值發(fā)生器，Ys<Ymax，給定值發(fā)生器輸入值為負(fù)值，給定值發(fā)生器輸出為Pmin；Ys>Ymax，給定值發(fā)生器輸入為正值，給定值發(fā)生器輸出由Pmin開始上升。因此隨著主蒸汽壓力的上升，主蒸汽壓力給定值也跟蹤上升。當(dāng)主蒸汽壓力上升到?jīng)_轉(zhuǎn)壓力時，邏輯回路使旁路系統(tǒng)轉(zhuǎn)為定壓方式運(yùn)行。主蒸汽壓力保持在切換瞬間的值，即沖轉(zhuǎn)壓力。隨著汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)后耗汽量的增加，高旁閥逐漸關(guān)閉，當(dāng)高低旁路閥完全關(guān)閉后，系統(tǒng)轉(zhuǎn)為滑壓運(yùn)行方式。主蒸汽壓力設(shè)定值＝主蒸汽壓力＋P。高旁控制原理圖1

高壓旁路溫度控制回路當(dāng)旁路系統(tǒng)運(yùn)行時，溫度控制回路通過噴水閥向高旁閥的蒸汽膨脹室噴水冷卻蒸汽，以保持高旁閥后溫度為設(shè)定值。高旁閥后實際溫度與溫度設(shè)定值比較，得到溫度控制的偏差，送入BPC溫度控制PID調(diào)節(jié)器，PID調(diào)節(jié)器的輸出即作為高旁噴水閥位給定值的一部分，送入閥位控制回路。為了改善溫度控制特性，特別是蒸汽流量大時減少噴水量的過調(diào)和蒸汽流量過小時，增強(qiáng)噴水量的穩(wěn)定性，采用PD環(huán)節(jié)補(bǔ)償測溫元件的時間延遲，同時動態(tài)地改變控制器的放大信號，使之與蒸汽流量相匹配。蒸汽流量是由主蒸汽壓力與高旁閥開度經(jīng)函數(shù)轉(zhuǎn)換得到的通流面積相乘而算出的。蒸汽流量信號與PID調(diào)節(jié)器的輸出信號相乘得到噴水閥的閥位定值信號。當(dāng)高旁閥開度>2％時，閥位定值僅由溫差和蒸汽流量決定。當(dāng)<2％時，高旁噴水閥完全關(guān)閉。在冷態(tài)啟動時，高旁閥后溫度低于溫度給定值，PID調(diào)節(jié)器輸出為0，因此即使有一定蒸汽流量通過，高旁噴水閥仍然保持在關(guān)閉狀態(tài)。高旁噴水隔離閥控制回路高壓旁路噴水首先經(jīng)過高旁噴水隔離閥BD，BD閥的作用，一是當(dāng)旁路閥關(guān)閉后作為隔離閥；二是降低給水壓力。在BD閥全開時，BD閥前后壓力降大約為0.6倍。BD閥是兩位控制，與高旁閥BP經(jīng)邏輯回路聯(lián)鎖。>2％時，BD閥全開，2％時，BD閥全關(guān)，BD的開啟和關(guān)閉在CRT上有指示。當(dāng)BD閥不在全開或全關(guān)位置時，BD閥開、關(guān)指示燈將閃爍。

低旁壓力控制最小開度按調(diào)節(jié)級壓力控制低旁流量限制低旁溫度控制根據(jù)低旁流量LBP、LBPE聯(lián)鎖低壓旁路控制

最小開度：PS=Pmin定壓方式：PS=(Prhpo/Pimpo)*Pimp滑壓方式：PS=Plbp+ΔP低旁控制原理圖低壓旁路的壓力控制特性如圖12所示。在啟動階段為啟動方式。此時低旁閥開度為最小值，壓力設(shè)定值為最小壓力定值。當(dāng)汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)時，低壓旁路控制回路維持此最小壓力不變。大約在30％以上負(fù)荷時，再熱器出口壓力與負(fù)荷成正比。在此階段中，汽輪機(jī)中低壓部分運(yùn)行在滑壓方式。低壓旁路的壓力定值為再熱器出口壓力加上一個固定的偏差P，以保證低旁閥LBP在關(guān)閉狀態(tài)。而再熱器出口的壓力給定值則由汽輪機(jī)高壓缸調(diào)節(jié)級壓力乘上一個系數(shù)得到，此系數(shù)為：式中：--額定負(fù)荷下熱再熱壓力；[Mpa]--額定負(fù)荷下調(diào)節(jié)級壓力；[Mpa]圖中最大壓力定值為低旁最大壓力定值，它應(yīng)小于再熱器安全門的動作壓力，最小壓力定值一般即整定為低旁壓力最小控制值。低旁壓力定值與再熱器出口壓力進(jìn)行比較后得到的差值即送入PID調(diào)節(jié)器進(jìn)行處理，PID調(diào)節(jié)器的輸出即為低旁閥的閥位給定值。低旁閥的閥位回路工作原理與高旁閥相同。為了防止旁路運(yùn)行時凝汽器過載，必須限制低壓旁路的蒸汽流量。一般通過限制低旁閥后壓力來實現(xiàn)這一目的。低旁閥后壓力與代表最大蒸汽流量的壓力限制值比較，當(dāng)>時，經(jīng)過低選，將此信號送入PID調(diào)節(jié)器，限制PID的輸出上限，使低旁閥LBP向關(guān)閉方向動作。低壓旁路溫度控制回路是低壓旁路壓力控制回路的隨動系統(tǒng)。由低旁調(diào)節(jié)系統(tǒng)方框圖13中可以看出，通過低壓旁路閥的開度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的通流面積與再熱器出口壓力及低旁入口溫度運(yùn)算后，得到通過低旁閥的蒸汽流量，再經(jīng)函數(shù)轉(zhuǎn)換成低旁閥的閥位給定值，送入LBPE的閥位控制回路。旁路閥與減溫閥開啟、關(guān)閉聯(lián)鎖高壓旁路與低壓旁路聯(lián)鎖快開：先開低旁，再開高旁快關(guān)：先關(guān)高旁，再關(guān)低旁低旁流量限制低旁快關(guān)---保護(hù)冷凝器冷凝器真空低冷凝器溫度高低旁減溫器后溫度高噴水壓力低冷凝器水位高旁路切除---DEH閉鎖旁路開關(guān)快關(guān)優(yōu)先于快開旁路保護(hù)與聯(lián)鎖旁路執(zhí)行機(jī)構(gòu)BDBPBPEBP、BPE、BDLBPLBPELBP、LBPE雙側(cè)作用油缸開啟力較小便于保位伺服閥-閉鎖閥聯(lián)合控制防止伺服閥卡澀可以保持當(dāng)前閥位開關(guān)電磁閥伺服閥卡澀后，閉鎖閥閉鎖電磁閥實現(xiàn)開關(guān)大流量電磁換向閥實現(xiàn)低旁快關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)特點旁路操作畫面旁路系統(tǒng)畫面旁路與中壓缸啟動-楊柳青中壓缸啟動倒暖閥對高壓缸進(jìn)行預(yù)暖

高排通風(fēng)閥關(guān)閉，高壓疏水閥和放汽閥打開DEH控制倒暖閥開度，通過將冷再熱蒸汽從高壓缸末端引入，從高壓缸疏水閥和高壓缸前端進(jìn)汽管路上的放汽閥排出，來預(yù)熱高壓缸。當(dāng)高壓缸下半第一級金屬溫度>204℃后，即認(rèn)為預(yù)熱完成。隨后將高排通風(fēng)閥打開，倒暖閥關(guān)閉,準(zhǔn)備沖轉(zhuǎn)

當(dāng)鍋爐參數(shù)達(dá)到啟動要求后，首先全開高壓調(diào)門GV，由中壓調(diào)門IV控制轉(zhuǎn)速至600r/min，儀表檢查結(jié)束后，進(jìn)行中壓調(diào)門IV到高壓主汽門TV的切換，這時，高壓缸開始進(jìn)汽。中壓缸啟動由高壓主汽門TV和中壓調(diào)門IV聯(lián)合控制轉(zhuǎn)速，至主汽門TV控制后，再由