湘潭电厂第培训.docVIP

第十三章 汽轮机旁路控制系统 第一节 概述 目前国内外大容量中间再热火电机组多采用容量为30%～50%的两级串联旁路系统。旁路系统的作用主要是在机组运行的各种工况下，保证再热器有足够的冷却，并在机组启动过程中协助锅炉控制汽压，使机组在启动时的蒸汽参数满足预定的要求，加快机组启动速度。 在机组甩负荷时，旁路系统可维持锅炉在最低允许负荷下工作，能保证汽轮机在3000r/min或带部分厂用电负荷下运行。一旦故障排除，可并网并迅速带负荷，减少停机次数。在机组负荷大幅度变动时，可协助锅炉控制主汽压力。因此，旁路系统在加快机组启动速度、减少停机次数、增加机组运行的可靠性与灵活性方面起着重要的作用，已成为大容量单元机组必须配置的系统之一。 旁路控制系统由高压旁路控制系统和低压旁路控制系统组成，其中高压旁路控制系统包括高旁压力控制系统和高旁温度控制系统，高压旁路控制系统的任务是控制主蒸汽压力和再热器冷端蒸汽温度，控制手段分别是高压旁路蒸汽减压阀开度和高压旁路喷水阀开度。低压旁路控制系统同样也包括低旁压力控制系统和低旁温度控制系统，低压旁路控制系统的任务是控制再热蒸汽压力和进入凝汽器的蒸汽温度，控制手段分别是低压旁路蒸汽减压阀开度和低压旁路喷水阀开度。 在不同的工况下，高压旁路控制器应完成以下的功能： （1）锅炉启动 高压旁路控制器必须根据锅炉的蒸汽量来控制和增加锅炉的蒸汽压力，并能将主蒸汽流量传输到再热器中，从而保证通过过热器和再热器的蒸汽流量适当。蒸汽流量经过高压旁路时，高压旁路控制器应能控制进入再热器的蒸汽温度。 （2）汽轮机启动 高压旁路控制器应该能控制主蒸汽压力，直到由锅炉主控制器接替高旁压力控制。 （3）带负荷运转 当机组带负荷且旁路关闭后，旁路控制器应随时准备好防止流通汽轮机的蒸汽过压或压力梯度变化过大。 （4）汽轮机甩负荷/跳闸 旁路控制器应打开旁路阀（若需要可使用快开装置协助）以防止流通汽轮机的蒸汽过压，并控制压力直到汽轮机再次接过负荷。 （5）安全功能 许多国家允许使用高旁阀作为锅炉高旁部分的安全阀，高旁侧不再需要其它的传统安全阀。高旁必须配置完全独立的硬件安全系统。从功能上而言，该系统应完全集成到旁路控制器中，以确保安全功能和控制功能之间的平滑过渡。 在不同的工况下，低压旁路控制器应完成以下的功能： （1）锅炉启动 低压旁路控制器应该能控制再热器中的蒸汽压力。当低压旁路打开时，低旁喷水减温控制器应该能控制再热器出口蒸汽温度，以便使蒸汽安全被凝汽器接收。 （2）带负荷运转 低压旁路关闭后，但是由低压旁路控制器来监控再热蒸汽压力，当压力增加到不可接受的程度时，低压旁路阀迅速打开；压力恢复正常后，低压旁路阀又迅速关闭。 （3）凝汽器保护 若凝汽器不能接受蒸汽或者喷水系统失常，为保护凝汽器，低旁控制器必须通过一个独立的安全通道关闭旁路。 第二节 湘潭电厂的旁路控制系统 湘潭电厂600MW超临界机组的汽轮机为上海汽轮机厂设计制造并为高、中压缸联合启动方式，汽机采用高、低压二级串联旁路系统，其中高旁容量为40%BMCR，高压旁路阀及其喷水减温调节阀和隔离阀每台机组设置一套。低旁总容量为52%BMCR，低压旁路阀及其喷水减温调节阀和隔离阀每台机组设置两套，分别进入两个凝汽器。 设置旁路系统可改善机组的启动性能。机组在各种工况下启动时，投入旁路系统控制锅炉蒸汽温度使之与汽机汽缸金属温度较快地相匹配，减少汽机循环寿命损耗，实现机组的最佳启动。投入旁路系统可缩短机组启动时间和减少蒸汽向空排放量，达到回收工质，节省能源消耗的目的。 一、高压旁路控制系统 高压旁路控制系统由压力设定点发生器、压力控制回路、温度控制回路和喷水隔离阀等部分组成。 1、压力设定点发生器 压力设定点发生器的输出值决定机组启动时的模式选择，锅炉的启动模式分为冷态、温态、热态（含极热态）三种启动方式。冷态启动是指锅炉的汽包（或超临界锅炉的汽水分离器）外壁金属温度小于100℃或锅炉主汽压力为0.0 Mpa，或锅炉经过较长时间检修（大于72小时）停用后的启动都属于这一种情况。机组温态启动条件为停机时间在10～72小时之间，主要由汽机决定。热态（含极热态）启动是指经过较短时间（停机时间少于10小时）的停用后，且满足汽机热态启动条件或者锅炉主蒸汽压力大于8.4Mpa的情况。这几种模式都由不同的程序来控制，“启动模式”由操作人员或由来自FSSS的“锅炉点火”信号来设置。当“启动模式”被选定后，压力设定点发生器可处于下列几种不同的模式。 （1）最小压力模式（min pressure mode） 锅炉冷态启动一开始，应将旁路的开度设置在一最小开度值(Ymin)上，以确保蒸汽的流通路径畅通，使主蒸汽立即可以流经过热器和再热器。 如果启动时锅炉中没有任何压力，压力设定点发生器将处于“最小