高低壓旁路控制說明

瑞士CCIAG 功能說明HEGIFELDSTRASSE10郵箱溫特圖爾CH-8404電話++41-(0)52-2621166傳真++41-(0)52-2620365高/低旁自動化中肝拆HPRPF1尊尊?邑理3P1B=2EPE1BPE2BD1BD2中肝拆HPRPF1尊尊?邑理3P1B=2EPE1BPE2BD1BD2SignalCandilioningSafetySetpointGenerationupera.101UnctionControlri：arrsceTestWavePc'si:ioners安全功能信號調(diào)整設(shè)定點生成控制操作員界選項測試閥定位器面圖1帶安全功能的高旁控制器（雙管）通過幾個標(biāo)準(zhǔn)化接口信號，蘇爾壽旁路控制器可以很容易地接入到整個電廠的自動化系統(tǒng)中。在不同的工況下，高旁控制器的功能可概括為以下幾點：?鍋爐啟動控制器必須應(yīng)根據(jù)鍋爐的蒸汽量來控制、增加鍋爐的蒸汽壓力。旁路必須能將蒸汽流傳輸?shù)皆贌崞髦?，從而保證通過過熱器和再熱器的蒸汽流適當(dāng)。蒸汽流經(jīng)旁路時，旁路控制器應(yīng)該能控制進入再熱器的蒸汽的溫度。?汽輪機啟動高旁控制器應(yīng)該能控制蒸汽壓力，直到由鍋爐主控制器接替壓力控制。簡介30年蘇爾壽旁路系統(tǒng)（包括控制功能和安全功能）的使用經(jīng)驗表明，旁路控制器既不是鍋爐控件的集成部分，也不是汽輪機控件的集成部分。蘇爾壽旁路系統(tǒng)是一個獨立的系統(tǒng)，可滿足整個電廠的操作要求（例如鍋爐和汽輪機）。旁路控制器和其它系統(tǒng)之間的有源信號很少。它的重要性體現(xiàn)為它是一個旁路控制器，能夠完成旁路操作的確切要求，并能完成安全功能或快開/快關(guān)功能。重壓工作的閥門和管道壽命要求，特別是在所有操作模式或過渡時進行精確蒸汽降溫的要求，對蘇爾壽旁路控制器提出了挑戰(zhàn)。高旁控制器蘇爾壽高旁控制器是集成系統(tǒng)，具備功能信號調(diào)整、控件和閥門定位功能（圖1）?？筛鶕?jù)電廠的具體需求定制操作員界面類型。下面描述的啟動、關(guān)機功能為全自動模式。TemperatureCantrollerSafetySystemPressureControllerPressureController壓力控制器Startup啟動

followTemperatureCantrollerSafetySystemPressureControllerPressureController壓力控制器Startup啟動

follow跟隨RateLimiter比率限制器?帶負荷運轉(zhuǎn)旁路被關(guān)閉，但控制器應(yīng)準(zhǔn)備好防止流通蒸汽過壓或壓力梯度過大。?汽輪機甩負荷/跳閘控制器應(yīng)打開旁路閥（若需要可使用快開裝置協(xié)助）以防止流通蒸汽過壓，并控制壓力，直到汽輪機再次接過負荷。?安全功能許多國家允許使用高旁閥作為鍋爐高旁部分的安全閥，高旁側(cè)不再需要其它的傳統(tǒng)安全閥。高旁必須配置完全獨立的硬件安全系統(tǒng)。從功能上，該系統(tǒng)應(yīng)完全集成到旁路控制器中，以確保安全功能和控制功能之間的平滑過渡。主蒸汽管道冷再熱管SafetySystem安全系統(tǒng)HPTurbine高壓汽輪機PressureController壓TemperatureController力控制器 溫度控制器Reheater再熱器PT壓力變送器TT溫度變送器YT位置變送器PS壓力開關(guān)圖2帶安全功能的高旁系統(tǒng)（雙管系統(tǒng)）基本控制圖圖2顯示了帶主控制功能的雙管高旁系統(tǒng)的主要元件：壓力控制器溫度控制器噴水隔離閥控件安全功能

2.1壓力控制圖3更詳細地顯示了壓力控制器和壓力設(shè)定點生成器的結(jié)構(gòu)。圖4啟動圖中再次描述了壓力控制器的不同功能和運轉(zhuǎn)模式。冷啟動一開始，即應(yīng)激活最小開度（Ymin）?？梢源_保開啟開路徑從而蒸汽立即流過過熱器和再熱器。當(dāng)蒸汽量足夠達到預(yù)定義的最小壓力（pmin）時，控制器則打開旁路閥開始控制流通蒸汽壓力。當(dāng)閥門位置達到預(yù)定義的值Ym時（由鍋爐啟動過程中期望的蒸汽流確定），設(shè)定點生成器開始根據(jù)鍋爐的蒸汽量增加壓力設(shè)定點，但最大梯度受限。SetpointGenerator設(shè)定點生成器操作模式：壓力控制（固定pr.Ps）啟動跟隨（旁路關(guān)閉）?固定值⑤設(shè)置值圖3高旁壓力控制器壓力/負荷/流量時間壓力/負荷/流量時間低旁控制器蘇爾壽低旁控制器是集成系統(tǒng)，有功能信號調(diào)整、控件和閥門定位功能（圖5）?？筛鶕?jù)電廠的具體需求定制操作員界面類型。通過幾個標(biāo)準(zhǔn)化接口信號，蘇爾壽旁路控制器可以很容易地接入到電廠的整個自動化系統(tǒng)中。盡管與高旁控制器一樣相對獨立地操作，低旁控制器必須與高旁系統(tǒng)協(xié)同工作，并允許過量的蒸汽流輸送到冷凝器（不允許進入汽輪機）。SteamFlow蒸汽流Pressure壓力TurbineLoad汽輪機Startup啟動follow跟隨ption)閥位時間圖4用高旁冷啟動達到啟動汽輪機（Psynch）的壓力后，設(shè)定點發(fā)動機切換到（固定）壓力控制。汽輪機接收蒸汽后旁路開始關(guān)閉，直到汽輪機消耗掉鍋爐生成的所有蒸汽并且旁路完全關(guān)閉。旁路關(guān)閉后，壓力設(shè)定點跟蹤實際的壓力（加閾值dp），使旁路保持關(guān)閉（跟隨模式）。仍然要限制壓力設(shè)定點的最大梯度。若設(shè)計蒸汽壓力超過該梯度，旁路將逐漸打開，控制器返回壓力控制模式。由旁路控制壓力，直到恢復(fù)正常操作且旁路再次關(guān)閉。2.2溫度控制就溫度控制而言，在此必須說明在各種工況下，為了準(zhǔn)確控制蒸汽溫度，要求控制器完全匹配高旁的各種工況（低負荷、滿負荷快打開等）。在各種工況準(zhǔn)確控制溫度可以保護閥門、管道的重壓管壁。S如ption)閥位時間圖4用高旁冷啟動達到啟動汽輪機（Psynch）的壓力后，設(shè)定點發(fā)動機切換到（固定）壓力控制。汽輪機接收蒸汽后旁路開始關(guān)閉，直到汽輪機消耗掉鍋爐生成的所有蒸汽并且旁路完全關(guān)閉。旁路關(guān)閉后，壓力設(shè)定點跟蹤實際的壓力（加閾值dp），使旁路保持關(guān)閉（跟隨模式）。仍然要限制壓力設(shè)定點的最大梯度。若設(shè)計蒸汽壓力超過該梯度，旁路將逐漸打開，控制器返回壓力控制模式。由旁路控制壓力，直到恢復(fù)正常操作且旁路再次關(guān)閉。2.2溫度控制就溫度控制而言，在此必須說明在各種工況下，為了準(zhǔn)確控制蒸汽溫度，要求控制器完全匹配高旁的各種工況（低負荷、滿負荷快打開等）。在各種工況準(zhǔn)確控制溫度可以保護閥門、管道的重壓管壁。S如1ConditioningSetpointGeneration

ControlOperatorInterfaceValvePositionensEQcoo安全功能 信號調(diào)整 操作選設(shè)定點生成控制員界項測試 閥定位器 面圖5低旁控制器（雙管）3.1壓力控制在不同的運轉(zhuǎn)模式下，低旁壓力控制器的功能可概括為以下幾點：Setpointgenerator設(shè)定點生成器PressureController壓力控制器LP-Bypassisolatingvalves低旁隔離閥LP-Bypasscontrolvalves低旁控制閥冷凝器Condenser1ststagepr.Cond.Protection一期工程 冷凝器保護?鍋爐啟動控制器應(yīng)該能控制再熱器中的蒸汽壓力。當(dāng)旁路打開時，噴射控制器應(yīng)該能控制蒸汽的減溫，以便由冷凝器接收。?帶負荷運轉(zhuǎn)旁路關(guān)閉，但是由控制器監(jiān)控再熱蒸汽壓力，監(jiān)控到壓力增加到不可接受的程度時，對壓力進行控制。?鍋爐啟動控制器應(yīng)該能控制再熱器中的蒸汽壓力。當(dāng)旁路打開時，噴射控制器應(yīng)該能控制蒸汽的減溫，以便由冷凝器接收。?帶負荷運轉(zhuǎn)旁路關(guān)閉，但是由控制器監(jiān)控再熱蒸汽壓力，監(jiān)控到壓力增加到不可接受的程度時，對壓力進行控制。?冷凝器保護若冷凝器不能接受蒸汽或者噴水系統(tǒng)失常，為保護冷凝器，控制器必須通過一個獨立的安全通道關(guān)閉旁路。HPTurbine高旁汽輪 Reheater再熱器機如果提供了電源操作再熱器安全閥（例如：蘇爾壽MSV閥），通過再熱器安全閥與低旁的協(xié)調(diào)操作，能夠改善汽輪機跳閘或高負荷時的甩負荷等電廠操作問題。蘇爾壽低旁控制器能夠為再熱器安全閥操作提供必要的信號。3.2噴水控制因為經(jīng)過低旁減溫器后的蒸汽通常接近或達到飽和，經(jīng)過減熱器后的溫度不能作為控制信號。因此，必須通過計算蒸汽流量和蒸汽工況得到必要的噴水流量和噴水閥位置。反之，蒸汽流為蒸汽工況和旁路閥閥位的函數(shù)。低旁控制器提供必要的計算函數(shù)來進行計算，并且使用算出的噴水量作為水流控制器的設(shè)定點。圖6低旁系統(tǒng)（雙管）基本控制圖帶負荷運轉(zhuǎn)期間，汽輪機第一階段的壓力作為設(shè)定點生成器的負荷信號，設(shè)定點生成器產(chǎn)生一個負荷相關(guān)（滑壓）壓力設(shè)定點。利用大的旁路閥，高壓再熱器的流量能夠超過冷凝器的吸收能力。對于這種情況，必須通過旁路控制器限制進入冷凝器的蒸汽流量。高旁控制功能說明綜述（圖D）高旁控制器包括跟隨件壓力設(shè)定點生成（圖）A/RA）壓力控制器（圖DB/TB）溫度控制器（圖DC）噴水隔離控偉圖DF）生成壓力設(shè)定點啟動模式選擇（圖RA）由操作員或DCS的“鍋爐點火”信號設(shè)置“啟動模式”選擇“啟動模式”后，設(shè)定點生成器可以有三種不同的工況：最小壓力?壓力斜線上升重啟當(dāng)主蒸汽壓力低于Pmii”時，激活“最小壓力”當(dāng)主蒸汽壓力高于“i?in”、低于“Psync時，激活“壓力斜線上升”。當(dāng)壓力高于“min”且BP閥關(guān)閉時，激活“重啟”。當(dāng)在“最小壓力”或“壓力斜線上升”運行時，生成信號“啟動序列”。壓力達到“Psync”且BP閥打開后，“啟動模式”立即取消。當(dāng)激活了信號“已加載高旁汽輪機”或壓力控制器切換到手動模式時，“啟動模式”也立即取消。若“啟動模式”、“跟隨模式”和“關(guān)閉模式”未激活，則“固定壓力模式”激活。當(dāng)BP閥關(guān)閉且DEH信號“已加載高旁汽輪機”激活或DCS信號“鍋爐點火”關(guān)閉則激活“跟隨模式”。BP控制器處于手動模式時，激活“跟隨模式”。

2.1.2設(shè)定點生成器（圖DA）啟動時，鍋爐中沒有壓力，設(shè)定點生成器位于“最小壓力”工況。壓力設(shè)定點“Psactual”設(shè)置為“min”。壓力控制器將^閥門打開到最小位置“i￥in”處（參見：3.壓力控制器）。一旦主蒸汽壓力高于“iPin”，進入“壓力斜線上升”段。當(dāng)BP閥位置“Yset”超過“Ym”時，壓力設(shè)定點“Psdemand”增加。壓力設(shè)定點的增加量由梯度限制器限制，“壓力斜線上升”操作中只允許正的壓力梯度，在該操作模式，禁止降低壓力設(shè)定點的“Psactual”。一旦主蒸汽壓力達到“Psync”，啟動模式”取消且“固定壓力模式”激活壓力設(shè)定點“Psdemand”設(shè)置為最近的壓力設(shè)定點“Pactual”。在“固定壓力模式”，操作員可以調(diào)節(jié)“壓力設(shè)定點”。當(dāng)在“已加載高旁汽輪機”時，由于壓力下降BP閥將自動關(guān)閉。一旦IP閥關(guān)閉，設(shè)定點生成器將切換到“跟隨模式”（參見：2.2帶負荷運轉(zhuǎn)）。在該模式壓力設(shè)定點的“Psactual”將隨主蒸汽壓力變化。加壓鍋爐啟動時，選擇“重啟”BP閥關(guān)閉?！爸貑ⅰ睍r壓力設(shè)定點的“Pstual”隨主蒸汽壓力變化，只允許負的壓力梯度。一旦鍋爐壓力開始增加，旁路閥則慢慢打開。閥打開后，若壓力仍然低于“Psync”，設(shè)定點生成器將進入“壓力斜線上升”段；若啟動時壓力已經(jīng)高于“Psync”則進入“固定壓力模式”段。Pressure/Load/FlowMinPressFixedPressureSteamFlowFireonPressure/Load/FlowMinPressFixedPressureSteamFlowFireon壓力/負荷/流量最小壓力固定壓力蒸汽流量點火StartSequencePressureRampFollowTurbineLoadTurbineloaded啟動序列壓力斜線上升跟隨汽輪機負荷汽輪機已加載Valves2.2 帶負荷運轉(zhuǎn)（圖/DA/RA）在帶負荷運轉(zhuǎn)時（例如高旁汽輪機接過所有蒸汽），旁路閥被關(guān)閉?！案S模式”被激活。在“跟隨模式”，壓力設(shè)定點的“Psactual”隨實際的主蒸汽壓變化。根據(jù)實際的主蒸汽壓，對最大壓力梯度進行限制。壓力設(shè)定點的“Psactual”應(yīng)加上一壓差“dP”，以何?閥保持關(guān)閉狀態(tài)（參見：3.壓力控制器）。當(dāng)主蒸汽壓力增加到旁路控制器設(shè)定點的“Psactual+dP”以上時舊閥慢慢打開。設(shè)定點生成器切換到“固定壓力模式”。PressureMax.PressBypassControllerSetpointModifiedSlidingPressurePressureMax.PressBypassControllerSetpointModifiedSlidingPressure壓力最大壓力旁路控制器設(shè)定點修訂的滑壓DesignPressBypassfastopeningPressureSetpointLoad設(shè)計壓力旁路快開壓力設(shè)定點負荷2.3 關(guān)閉2.3.1 模式選擇（圖RA）計劃關(guān)閉電廠時，操作員可以選擇“關(guān)閉模式”。只有田信號“已加載高旁汽輪機”被激活I(lǐng)BP控制器為自動模式時，才能選擇“關(guān)閉模式”。一峻田信號“已加載高旁汽輪機”被取消，則“關(guān)閉模式”被取消，設(shè)定點生成器切換到“固定壓力模式”。當(dāng)關(guān)閉鍋爐時，DCS信號“鍋爐點火”被取消，BP閥將關(guān)閉，設(shè)定點生成器切換到“跟隨模式”。

Valves設(shè)定點生成器（圖DA）在“關(guān)閉模式”，壓力設(shè)定點的“Psactual”隨主蒸汽壓力變化，只允許負的梯度。一旦鍋爐壓力開始增加，BP閥慢慢打開?！瓣P(guān)閉模式”取消后，設(shè)定點生成器進入“固定壓力模式”段在“固定壓力模式”設(shè)定點生成器控制實際的壓力。一旦鍋爐關(guān)閉BP閥則慢慢關(guān)閉，壓力生成器切換到“跟隨模式”。在“跟隨模式”壓力設(shè)定點將再次隨實際的主蒸汽壓力變化。Pressure/Load/FlowShutdownmodePressureSetpointMinPress壓力/負荷/流量關(guān)閉模式壓力設(shè)定點最小壓力SteamFlowPressure/Load/FlowShutdownmodePressureSetpointMinPress壓力/負荷/流量關(guān)閉模式壓力設(shè)定點最小壓力SteamFlowFireoffBPvalve蒸汽流量熄火B(yǎng)P閥FollowmodeFixedPressureMainSteamPressurePressureRampTurbineLoadTime跟隨模式固定壓力主蒸汽壓力壓力斜線上升汽輪機負荷時間壓力控制器（圖DB）壓力控制器接收實際的主蒸汽壓力信號以及設(shè)定點生成器的壓力設(shè)定值“Actual”。它生成BP閥定位需求信號。壓力控制器用一個M/A站來控制BP閥。在信號“BPopen”時，BP閥將開至100%處。在此過程中，信號控制器設(shè)置為手動模式，并隨閥位變化。此信號取消后，控制器設(shè)置為自動模式。在信號“BP跳閘關(guān)閉”時，BP閥由傳遞過來的關(guān)閉命令關(guān)閉?？刂破髟O(shè)為手動模式。在“跟隨模式”，當(dāng)“dPon”激活時，壓力設(shè)定點的“Psactual”將增加一壓差BP使閥保持關(guān)閉狀態(tài)。在“啟動模式”，當(dāng)處于“最小壓力”段時BP閥被打開到最小位置“iYn”處。當(dāng)位置超過最小位置“Ymin”時，“Yminon“被取消?？扉_/快關(guān)邏輯（圖TB）由DEH信號“汽輪機跳閘”或“生成器開關(guān)跳閘”生P閥的“BP打開”命令，當(dāng)主蒸汽壓力超過壓力設(shè)定點“Psactual”、達到快開壓力域值“dpmax”時，也可以生成該信號當(dāng)壓力低于“Pfo”且“啟動序列”激活，或當(dāng)“BP跳閘關(guān)閉”被激活時，“Bfen”命令被鎖定。當(dāng)BP出口溫度高于“Tmax”時，生成“BP跳閘關(guān)閉”命令。溫度控制（圖DC）溫度控制器接收變送器的信號“高旁出口溫度”和操作員設(shè)置的“溫度設(shè)定值控制器生成噴水閥位需求的信號。由“主蒸汽壓力”和P閥位生成前饋信號，并增加到閥位需求的信號中。用調(diào)整過的值“wpl”，可以修訂前饋信號。溫度控制器用一個I/A站來控制噴水5PE閥。BP閥打開時，溫度控制器立即設(shè)置為自動模式。當(dāng)BP閥關(guān)閉時，噴水閥也關(guān)閉，溫度控制器設(shè)置為手動模式。噴水隔離閥控制（圖DF）BP閥打開后，噴水隔離閥立即打開°BP閥關(guān)閉后，噴水隔離閥再次關(guān)閉。高旁控制參數(shù)清單功能DWG單位命名默認值定義/說明最小壓力/DA[Mpa]Pmin1壓力設(shè)置點最小范圍最大壓力/DA[Mpa]Pmax20壓力設(shè)置點最大范圍同步壓力/RA[Mpa]Psync8最小壓力，在該點汽輪機能啟動并同步快開釋放壓力/TB[Mpa]Pfo15快開釋放壓力梯度/DA[Mpa]P15梯度固定點1/DA[Mpa]P26梯度固定點2/DA[Mpa/min]GRD10.4梯度1的f(P1)/DA[Mpa/min]GRD21.2梯度2的f(P2)/DA[Mpa/min]GRD30.2梯度3“最小壓力”段的梯度/DA[Mpa/min]GRD40.2梯度4“壓力斜線上升”段的梯度/DA[Mpa/min]GRD50.4梯度4“重啟”段的梯度/DA[Mpa/min]GRD60.6梯度4“關(guān)閉”段的梯度快開/TB[Mpa]dpmax0.5快開控制偏量蒸汽壓力高跟隨/DB[Mpa]dP0.5設(shè)定點的附加dP，產(chǎn)生負控制偏量使閥門關(guān)閉最小開度/DB[%]Ymin10“啟動”時設(shè)置中等開度/DA[%]Ym30蒸汽量不變時，“壓力斜線上升”段的均衡量前饋/DC[-]wpl0.5前饋信號ValvesValves低旁控制功能說明綜述（圖D）低旁控制器包括跟隨件壓力設(shè)定點生成（圖DG）壓力控制器（圖DH）冷凝器保護（DM）溫度控制器（圖DK1/DK2）噴水隔離控制（圖DL）生成壓力設(shè)定點（圖DG）在“最小壓力”段運轉(zhuǎn)時，汽輪機不帶負荷。壓力設(shè)定點“PsRHHactual”設(shè)置為“Pmin”。若需要較高的設(shè)定值，操作員可以增加最小壓力設(shè)定點。在“負荷壓力”工況運轉(zhuǎn)時，由變送器信號“Urbine1s&tagepressure”生成壓力設(shè)定點的“PsRHHactual”。壓力設(shè)定點的“PsRHHactual”變化量為裝置的汽輪機負荷的函數(shù)。Pressure/Load/FlowLoadPressureTurbineLoad壓力Pressure/Load/FlowLoadPres