1-1000MW超超临界机组旁路控制策略及应用.pdfVIP

1000MW超超临界机组蒸汽旁路控制策略优化 张建江，罗志浩 （浙江省电力试验研究院，浙江 杭州 310014） 摘 要： 某1000MW 超超临界机组配置西门子液动100%高压蒸汽旁路及65%低压蒸汽旁路，用 以配合机组启停及当汽机解列时泄走多余蒸汽，回收工质。主蒸汽管道不设置安全门，高压旁路除 具备调节功能外，兼具安全门功能。再热蒸汽管道配置35%气动可调式安全门，安全门与旁路系统 协调工作，从而保障机组的安全运行。文章基于基建调试，介绍了百万机组三用阀旁路系统在机组 启动、带负荷运行及停机工况下的运行方式与控制策略，此外还介绍了旁路控制系统在调试过程中 遇到的问题及解决方法。 关键词：超超临界；蒸汽旁路；控制策略；优化 0 引言 近年来，随着我国市场经济和电力技术的快速发展，超超临界大容量火力发电机组不断投产， 蒸汽旁路的配置对提高机组运行的安全性、灵活性，以及充分发挥超超临界机组低能耗的优势，提 高经济效益具有重要的作用。 某电厂1000MW 超超临界机组配置西门子液动100%高压蒸汽旁路及65%低压蒸汽旁路，主蒸 汽管道不设置安全门，高压旁路除具备调节功能外，兼具安全门功能。再热蒸汽管道配置35%气动 可调式安全门，安全门与旁路系统协调工作，从而保障机组的安全运行。旁路系统的控制模式分为： 启动模式(A)、汽机运行模式(B)、汽机故障或停机模式(C)、正常停止模式(D)及检修停机模式(E)共 五种模式。旁路系统实现全过程自动控制，包括压力控制、温度控制、配合汽机冲转、超压控制、 故障快开等。 1 旁路系统的主要功能 本文介绍的旁路系统属于三用阀旁路系统，其特点是高压旁路兼具启动调节阀、减温减压阀及 [1] 安全阀的功能，该阀结构尺寸小，便于安装及维修 。 1)改善机组的启动性能。机组在各种工况（冷态、稳态、热态和极热态）下采用高、中压缸联 合启动时，投入旁路系统，控制锅炉快速提高蒸汽温度，使之与汽轮机汽缸金属温度较快地相匹配， [2] 从而缩短机组启动时间，实现机组的最佳启动 。 2)提高汽水品质，在启动初期进行洗硅，使蒸汽中的固体小颗粒通过旁路进入凝汽器，大大减 轻汽轮机固体颗粒侵蚀。 3)溢流作用，即协调汽机、锅炉间的汽量不平衡，当锅炉超压、汽轮机跳闸或者机组甩负荷时， 旁路系统起到安全阀的作用，将多余蒸汽排入凝汽器，使机组适应频繁启停和快速升降负荷，并将 机组压力部件热应力控制在合适的范围内。 4)机组启动初期、停机不停炉或者机组甩负荷时，通过高压旁路将蒸汽引入再热蒸汽管道，以 冷却再热器，防止再热器干烧。 5)回收工质，减少噪音。在机组突然甩负荷时，旁路将快开，工质回收至系统内，避免安全门 的动作，造成工质的损失及产生噪音污染。 2 高压旁路控制策略 高压旁路分别安装在过热器出口的四根主蒸汽管道上，经减温减压后的蒸汽进入冷再热蒸汽管 道，其工艺流程图如图1所示。 高压旁路的控制任务为：配合锅炉启动并进行升压控制、达到冲转压力后配合汽机冲转、并网 后监视蒸汽压力以防超压、当汽机跳闸或甩负荷后快开泄走多余蒸汽以及控制阀后温度等。 在机组的整个运行过程中，高压旁路控制将经历机组启动模式（A模式）、汽机运行模式（B模 式）、汽机故障或停机模式（C模式）、正常停止模式（D模式）、检修停止模式（E模式）。 2.1 A模式 该模式分为A1、A2和A3三种模式。 1）进入A1模式的判断标准为锅炉点火，在此模式下高压旁路处于关闭状态，压力控制器不起 作用，蒸汽压力将自由波动。 2）随着燃烧率的提高，锅炉开始起压并达到启动压力，之后旁路将进入A2模式即预定开度模 式。启动压力设定值由点火前蒸汽压力值计算得出，冷态启动升压量约为1bar，热态启动升压量为10- 15bar，其对应关系见表1。进入A2模式后高压旁路主控制器将设定一个预定开度（5%）将旁路阀 打开，持续一段时间后进入A3 模式，持续时间的长短取决于启动前的主汽压力。随着旁路阀的逐 渐打开，使得蒸汽流量逐渐增加，以此来减小过热器受热面与联箱的温差。在此模式下，旁路压力 控制依然不起作用，蒸汽压力不受控。高旁预定开度曲线见图1.