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330MW 机组旁路系统 控制原理. 设备部热工一班 ：石德鑫 20 12 . 12 .0 6. 旁路系统控制原理. ● 旁路系统概述 ● 旁路系统的协议 ● 我厂旁路系统设备介绍 ● 旁路系统逻辑介绍 ● 旁路系统的维护. 汽轮机旁路系统是与汽轮机并联的蒸汽减温减压系 统。它由蒸汽旁路阀门、EH执行机构和旁路蒸汽管道组 成。其作用是将锅炉产生的蒸汽不经过汽轮机而引到下一 级压力和温度的蒸汽管道或凝汽器。 旁路系统容量，国内设计一般为30%-50%锅炉额定蒸发 容量，引进法国阿尔斯通技术的中压缸启动的北重330MW
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330MW机组旁路系统控制原理 设备部热工一班：石德鑫 2012.12.06
旁路系统控制原理 ● 旁路系统概述 ● 旁路系统的协议 ● 我厂旁路系统设备介绍 ● 旁路系统逻辑介绍 ● 旁路系统的维护
汽轮机旁路系统是与汽轮机并联的蒸汽减温减压系汽轮机旁路系统是与汽轮机并联的蒸汽减温减压系 统。它由蒸汽旁路阀门、EH执行机构和旁路蒸汽管道组 成。其作用是将锅炉产生的蒸汽不经过汽轮机而引到下一 级压力和温度的蒸汽管道或凝汽器。 旁路系统容量，国内设计一般为30%-50%锅炉额定蒸发 容量，引进法国阿尔斯通技术的中压缸启动的北重330MW 机组采用70%BMCR容量的高压旁路和2×65%BMCR低压 旁路的两级串联旁路。 汽轮机旁路系统作用
大型火电机组都采用高参数、中间再热式的热力系统，采用一机一炉的单元配置。在这种机组中，一台锅炉只向一台汽轮机供汽，这就要求锅炉的产汽量与汽轮机的耗汽量保持平衡。而实际上汽轮机的空载流量仅为汽轮机额定蒸汽流量的2％～5％，远远小于锅炉的最低稳定燃烧蒸发量（30％～50％）。锅炉在更低的燃烧率下不能稳定运行。因此必须有其它的蒸汽管道，作为锅炉的负载，承担其余的蒸汽流量。另外当事故工况下汽轮机甩去负荷或停机时，大量的多余蒸汽必须通过旁路阀门而排入冷凝器，减少锅炉安全门起跳，同时避免大量蒸汽排入大气。因此在中间再热机组中配置蒸汽旁路系统可以改善锅炉和汽轮机特性上的差异，提高机组的安全性和经济性。大型火电机组都采用高参数、中间再热式的热力系统，采用一机一炉的单元配置。在这种机组中，一台锅炉只向一台汽轮机供汽，这就要求锅炉的产汽量与汽轮机的耗汽量保持平衡。而实际上汽轮机的空载流量仅为汽轮机额定蒸汽流量的2％～5％，远远小于锅炉的最低稳定燃烧蒸发量（30％～50％）。锅炉在更低的燃烧率下不能稳定运行。因此必须有其它的蒸汽管道，作为锅炉的负载，承担其余的蒸汽流量。另外当事故工况下汽轮机甩去负荷或停机时，大量的多余蒸汽必须通过旁路阀门而排入冷凝器，减少锅炉安全门起跳，同时避免大量蒸汽排入大气。因此在中间再热机组中配置蒸汽旁路系统可以改善锅炉和汽轮机特性上的差异，提高机组的安全性和经济性。 汽轮机旁路系统意义
对于北重中压缸启动机组来说，旁路控制系统的作对于北重中压缸启动机组来说，旁路控制系统的作 更显得突出，旁路控制品质的好坏直接关系到机组的正 常运行。旁路控制器和其他系统之间有着许多信号的联 系，特别是与汽机控制系统DEH。如果能有机的结合 DEH控制系统的资源，旁路控制器可以更精确满足旁路 控制的要求，并可以简便地实施安全功能或快开或快关 功能。配合汽机更好的完成切缸及反切缸功能，保证处 于较高应力下的阀门和管道的寿命，对提高旁路控制系 统的品质及旁路控制系统功能的完善有着很重要的意 义。 旁路控制系统对于北重机组的的意义：
汽轮机旁路系统有如下功能： (1)改善机组启动性能。机组冷态或热态启动初期，当锅炉给出的蒸汽参数尚未达到汽轮机冲转条件时，这部分蒸汽就由旁路系统流到凝汽器，以回收工质，适应系统暖管和储能的要求。特别是在热态启动时，锅炉可用较大的燃烧率和较高的蒸发量运行，加速提高蒸汽温度，使之与汽轮机的金属温度匹配，从而缩短启动时间。 (2)能够适应机组定压和滑压运行的要求。在机组启动时可以控制主蒸汽压力和中压缸进汽压力；正常运行时，监视锅炉出口压力，防止超压。 (3)启动工况或者汽轮机跳闸时，旁路系统可保证再热器有一定的蒸汽流量，使其得到足够的冷却，从而起保护作用。 (4)事故状态下缩短安全阀动作时间或完全不起座，节约补给水。电网事故时机组可以短时间保持低负荷带厂用电；汽轮机事故时，允许锅炉处于热备用状态，停机不停炉，故障排除后能迅速恢复发电。减少停机时间，有利于整个系统的稳定。 总之，高、低压旁路系统具有启动、溢流和安全三项功能。
旁路系统的形式多种多样，大致可分为一级大旁路系统、二级串联旁路系统、三级旁路系统和三用阀旁路系统四种型式。1、 一级大旁路：系统简单，（主蒸汽减压减温后直接排到凝汽器）投资省，控制系统简单，便于操作，可满足机组启动、停机过程中回收工质并加快启动速度的要求，缺点是机组启动时再热系统的暖管升温受到限制，对机组的启动不利；蒸汽不流经再热器系统，使锅炉再热系统的材质、布置及再热器区的烟气温度受到限制，对再热器不能起到保护作用。在运行中旁路系统调节灵活性不高，负荷适应性较差，不能完全起到旁路系统应有的作用。 另外，现有的600MW机组多数已采用了比较先进的中压缸启动方式，采用一级大旁路，再热系统没有蒸汽，无法实现中压缸启动。 2、二级串联旁路系统：流程是主蒸汽-----高旁减温减压------再热器------低旁减温减压--------凝汽器，它特点是在机组启动和甩负荷时能够保护再热器，防止其干烧损坏；能够满足机组热态启动时蒸汽温度与汽缸金属壁温的匹配要求，缩短机组在各种工况下的启动时间，满足机组带中间负荷及调峰的需要，此系统的适应性较强，而且能够采用先进的中压缸启动方式，是目前国内600MW超临界火电机组普遍采用的一种旁路形式。沁北、常熟、镇江、国华太仓都采用了两级串联旁路系统。 旁路系统四种类型
3、三级旁路系统：是二级串联旁路和一级大旁路的组合，适应性强，运行灵活，满足机组的各种运行工况兼有大旁路系统和两级串联旁路系统的优点，但启动系统复杂，钢材消耗量大，现在基本上已不再采用。3、三级旁路系统：是二级串联旁路和一级大旁路的组合，适应性强，运行灵活，满足机组的各种运行工况兼有大旁路系统和两级串联旁路系统的优点，但启动系统复杂，钢材消耗量大，现在基本上已不再采用。 4、三用阀旁路系统的特点是高压旁路阀兼有启动调节阀、减温减压阀和安全阀的作用，故称为三用阀。三用阀系统亦是由高、低压旁路组成的两级串联旁路系统，但其容量配置较大，一般推荐采用100%容量的高压旁路，60%~70%容量的低压旁路，并设置带有附加控制的再热器安全阀。在进口机组中，采用直流型锅炉的机组均设置了三用阀旁路系统，如元宝山电厂二期工程1×626.9MW机组，华能石洞口第二发电厂2×6OOMW机组等。
高、低压旁路的控制在买方的DCS中实现，一般卖方只负责提供旁路装置逻辑图、调节框图、计算公式、流程图、测点清单、仪表清单等资料，并保证其正确性和合理性，以实现旁路系统全部控制功能。高、低压旁路的控制在买方的DCS中实现，一般卖方只负责提供旁路装置逻辑图、调节框图、计算公式、流程图、测点清单、仪表清单等资料，并保证其正确性和合理性，以实现旁路系统全部控制功能。 卖方参加买方举行的与旁路有关的设计联络会，并配合旁路控制现场调试，直至投入正常运行。 卖方配套供应油系统全部的控制仪表，油系统留有与DCS必要的硬接线接口。 旁路系统技术协议说明
卖方提供的高低压旁路及控制装置，必须在制造厂内进行卖方提供的高低压旁路及控制装置，必须在制造厂内进行 试验和验收合格后方可出厂。 在安装完毕调试过程中， 买方应提前10天电告卖方派员参 加，并为卖方人员提供工作方便，卖方则应及时配合，指派有 关技术人员无偿协助解决现场安装调试中的技术难题。 卖方保证设备在经168小时满负荷运行后的保证期内（一年 ）如因设计、制造原因发生的问题，由卖方无偿负责解决 。卖 方保证长期优惠提供所有备品备件，5 年内有义务协助买方解 决设备出现的各种技术问题，买方同样有义务将设备在运行 中的情况通知给卖方。当卖方对旁路系统设备有技术改进或更 新时，应及时将有关信息通报买方。 旁路系统售后服务
我厂二级串联旁路系统采用瑞士苏尔寿公司产品，由苏尔寿公司提供旁路系统阀门及控制机构。旁路系统装置的驱动执行器采用液（油）动执行器，每台机组的旁路系统装置液动执行器的供油装置（油站）配供2套（高、低压旁路分设）我厂二级串联旁路系统采用瑞士苏尔寿公司产品，由苏尔寿公司提供旁路系统阀门及控制机构。旁路系统装置的驱动执行器采用液（油）动执行器，每台机组的旁路系统装置液动执行器的供油装置（油站）配供2套（高、低压旁路分设） 高旁系统配备高旁减压调节阀一台、高旁减温调节阀一台、高旁减温隔离阀一台以及高旁油站一台。每个油站配有两路380V电源，并带自动切换功能。 低旁系统配备低旁减压调节阀两台（分左侧和右侧）、低旁减温调节阀两台（分左侧和右侧）以及低旁油站一台。每个油站配有两路380V电源，并带自动切换功能。 在高低旁各有一台380V电源柜，电源取自UPS和保安段单独供电，另外还各有一个24V电源柜，电源取自380V电源柜，经过双路24V稳压电源隔离后输出直流24V电源，实现冗余配置。 我厂旁路系统设备介绍
旁路动力装置配备二个泵，每个有自身的储气灌充气阀。一个为系统提供动力，另一个备用，每三天更换一次。在启动和高消耗时备用泵开始向储气罐充气。 内部齿轮泵将液压液从油箱中吸出并泵入储液罐。储液罐压力升高至24MPa时充液阀（泻荷阀）切换至循环设置，即泵在无压力条件下通过充液阀将液压液排回油箱。 逆止阀可防止液压液流回储液罐，如果储液罐中压力下降10%，充液阀切换控制模式，储液罐再次充液。储液罐背后的减压阀向执行器提供恒定的、可控的系统压力（P1）。 如果温度过高则风扇（FK）开启，待温度下降约5℃后关闭。 如果液压液过热或油箱中液面过低，二台电动泵将关闭。 动力装置配备了供热系统，控制系统可以根据液压液的温度控制其开或关。 旁路油站简介
环境温度：正常 26-35℃ 最大 45 ℃ 流体温度： 理想温度 35-45℃ 最低温度 14℃ 最高温度（关闭两台泵）60℃ 风扇开 50℃ 风扇停 45℃ 加热开关关 33℃ 液面低（约200mm）时发出报警。液面在170mm以下时泵将停车，加热器关闭，运行停止 旁路油站技术数据
主泵控制 选择工作泵和相关的备用泵 相应的控制器跳闸时自动切换至备用泵 在“压力低”状态临时并行工作 主泵安全措施 下列情况下主泵停车 液位低170mm （压力、温度、液位）传感器之一无信号 温度高60 ℃ 过滤泵控制 主泵开启时发出“启动”指令 冷却风扇控制 过滤泵运行并在“温度高”状态时发出“启动”指令。 电加热器控制 在“温度低”状态时发出“启动”指令 液压油站控制 可以选择远方和就地2种控制模式 旁路油站泵的控制逻辑
MCC－代表油站控制柜内负载电源消失过（1、2号油泵，过滤泵，冷却风扇，加热器）MCC－代表油站控制柜内负载电源消失过（1、2号油泵，过滤泵，冷却风扇，加热器） P≤ －1、代表压力变送器电流超量程或者断线 －2、当油母管压力为零压力的启动，将按顺序将先启动一台泵，一、二秒将启动另一台，目的为了尽可能快的使母管压力达到运行压力。如果在两分钟内“压力低”信号仍存在，将给出故障信号且两台泵均停止。 P＜＞ －代表当两台泵满足启动条件后，PLC任意选择一台泵运行；压力调整靠液压溢流阀，如果所选泵有故障，自动切换至备用泵，并送出（P1<>P2）信号。 L ≤ －代表液位低低油泵跳闸或液位变送器超量程或断线油泵跳闸 P≥ －代表泵出口压力高报警 T≥ －代表温度高高时油泵跳闸或温度变送器超量程或断线油泵跳闸 N2pressture－氮气压力低报警 旁路油站面板指示灯标志的中文含义
旁路油站控制滑块图片 系统压力 泵出口压力 系统压力调节阀门 压力变送器 1号充液阀 泵出口压力调节阀门 2号充液阀
旁路油站蓄能器图片 再生装置 再生装置
旁路系统24V电源柜图片 24V稳压电源 高低旁系统24V控制电源 电源在旁边380V电源柜
低旁减温调节阀图片 闭锁电磁阀 位置反馈变送器
低旁减温调节阀图片 绿色正常 黄色偏差小 红色故障
定位器有三个指示灯指示以下三种工作情况： 绿灯: 供电电压正常 黄灯: 闪烁时表示正在控制调整中，常亮表示阀门指令与实际开度偏差已很小。 红闪: 有回路故障或短路 红灯: 控制器故障 执行器液动控制器PVR10-10状态灯含义：
定位器接收来自DCS指令和实际阀门位置信号。 定位器的控制特性可通过RS232串口连接笔记本电脑，通过电脑上厂家的PASO软件对变量参数进行调整。修改的参数存贮于不掉电存贮器中，以保证断电时参数不被丢失。 输入的位置指令信号是隔离的4-20mA电流信号。 为了紧闭关闭阀门定位器需要小于4mA的电流信号，但主控制器并不能输出低于4mA的电流，紧闭关闭阀门必须通过关指令强制，这样要通过软件参数“PASO”的“关功能Ys<1.5%”位置指令<4.24 mA 来完成。 比例电磁阀输出 两路比例电磁阀线圈有 1000 Hz 脉宽可调且带附加抖动的输出电流，抖动的信号用于克服比例阀中的摩擦和液体的影响。通过软件 “PASO”可对电磁阀的最大、最小电流进行调整。 每个电磁阀电流的设置不能超过电磁阀的最高的电流限制。如果信号低电位时电磁阀将被切除且其它闭锁条件将不起作用。 控制阀定位器（PVR10)的基本功能
高低旁调节阀指令电流超量程或变坏点 高低旁调节阀阀门反馈电流超量程或变坏点 高低旁油站压力低闭锁所有调节阀保位 就地阀门控制柜内端子排51，39接线松动 闭锁电磁阀插子接触不好 液动控制器损坏。 备注：一旦操作不动，应第一时间检查就地阀门控制柜内定位器PVR10红色故障指示灯是否点亮，如果没亮应检查DCS指令以及电缆 高低旁调节阀不动的电气控制原因
低旁减压调节阀图片 快关时管路畜能器 快关时电磁阀
电磁阀近距离图片 电磁阀手动开关阀芯
高旁快开(取消）： 高旁出口蒸汽温度＜390℃、且调节级压力＞30%额定压力、且高缸运行、且旁路投入情况下，发生下列情况之一，高旁快开： 发电机主保护动作； 或危及遮断器动作ETS； 或发电机跳闸； 上述条件具备时调节级压力在(30-50)%之间，发0.4秒脉冲信号，高旁快开；调节级压力在(50-70)%之间，发0.8秒脉冲信号，高旁快开；调节级压力在(70-100)%之间，发1.2秒脉冲信号，高旁快开。 高旁快关：高旁出口蒸汽温度＞390℃，且高旁出口蒸汽温度不为坏点时，延时5秒（20秒），发15秒脉冲信号，高旁快关。 高旁快开、快关条件
低旁快开条件：(取消） 当凝汽器温度不高于105℃、或凝汽器水位正常即无高一值1100mm及高二值1300mm信号、或凝汽器真空正常即高于60 kpa情况下，低旁发3秒脉冲信号快开； 低旁入口压力大于4.4MPa，发3秒脉冲信号，低旁快开 低旁快关条件： 凝汽器真空低于60 kpa三取二动作，低旁快关； 或凝汽器温度高88℃，低旁快关 凝汽器水位高低旁快关。 低旁喷水压力低（延时3秒）低旁快关 低旁出口温度＞200℃ 低旁快关 低旁快开、快关条件
