主蒸汽及旁路系统的运行分解
M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组主蒸汽旁路系统控制策略介绍及优化
M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组主蒸汽旁路系统控制策略介绍及优化发布时间：2021-03-25T02:24:39.647Z 来源：《河南电力》2020年9期作者：黄永昆[导读] 随着当前环保压力不断加大，燃气-蒸汽联合循环电厂在当前形势下有了长足的发展。
本文主要介绍的是M701F4型燃气轮机联合循环机组的旁路系统，该机组主要由M101F4型燃气轮机以及配套的燃机发电机、余热锅炉、蒸汽轮机以及配套的汽机发电机等主设备组成，采用 “一拖一，双轴”的布置方式，单套机组装机容量为460MW。
（广东粤电中山热电厂有限公司广东中山 528445）摘要：旁路系统是蒸汽轮机主蒸汽系统的重要组成部分，它在燃气-蒸汽联合循环机组启停过程以及甩负荷时起着十分重要的作用。
本文主要介绍了M701F4型燃气轮机联合循环机组的主蒸汽旁路系统的主要作用，通过对主蒸汽旁路系统几种控制模式的介绍，描述旁路系统在机组运行过程中的控制过程，并通过介绍机组运行过程中一次特殊工况，分析现有旁路系统控制逻辑存在的问题，并提出解决方案。
关键词：M701F4燃气轮机；联合循环；旁路系统；控制模式随着当前环保压力不断加大，燃气-蒸汽联合循环电厂在当前形势下有了长足的发展。
本文主要介绍的是M701F4型燃气轮机联合循环机组的旁路系统，该机组主要由M101F4型燃气轮机以及配套的燃机发电机、余热锅炉、蒸汽轮机以及配套的汽机发电机等主设备组成，采用 “一拖一，双轴”的布置方式，单套机组装机容量为460MW。
在燃气-蒸汽联合循环机组中，旁路系统在机组启停过程以及甩负荷时起着重要作用，它的功能是，当余热锅炉产生的主蒸汽不满足蒸汽轮机运行需求时，这部分主蒸汽会通过旁路系统回到凝汽器，从而防止余热锅炉蒸汽管路超温、超压；另外，在汽轮机跳闸或甩负荷时，旁路系统可以联锁快开从而有效抑制主蒸汽压力、温度参数波动，防止汽包水位波动，维持余热锅炉及燃汽轮机正常运行，从而缩小事故范围，减少机组损失。
主再热蒸汽及旁路系统流程
主再热蒸汽及旁路系统流程一、主蒸汽系统流程。
1.1 主蒸汽的产生。
咱们先来说说主蒸汽是咋来的哈。
那是在锅炉里，水经过一系列复杂的加热过程，就像小火慢炖似的，一点点升温、升压。
燃料在炉膛里熊熊燃烧，就像一个大火炉，给水提供热量，水变成蒸汽后，压力和温度不断升高，最后就形成了主蒸汽。
这主蒸汽可不得了，就像一个充满力量的小巨人，憋着一股劲儿呢。
1.2 主蒸汽的输送。
这充满能量的主蒸汽啊，从锅炉出来后，就沿着管道开始它的旅程了。
这管道就像小巨人的专用通道，它得把主蒸汽安全、高效地送到汽轮机那里去。
这一路上啊，管道得保证密封性良好，不能让蒸汽偷偷溜走，要是有泄漏那可就像竹篮打水一场空了，能量都浪费了。
二、再热蒸汽系统流程。
2.1 再热蒸汽的形成原因。
为啥要有再热蒸汽呢？这就像人干活累了需要休息一下再接着干一样。
主蒸汽在汽轮机里做了一部分功之后，压力和温度都降低了，就像一个泄了气的皮球。
但是咱不能让它就这么没劲儿下去啊，所以把它再送回锅炉里重新加热，这就形成了再热蒸汽。
这过程就像是给这个“泄了气的皮球”重新打气，让它又充满活力。
2.2 再热蒸汽的循环过程。
再热蒸汽从锅炉再热器出来后，又雄赳赳气昂昂地奔向汽轮机了。
它再次进入汽轮机，就像一个满血复活的战士，继续在汽轮机里做功。
这个循环过程就像是一个接力赛，主蒸汽先跑一段，再热蒸汽接着跑一段，这样就能充分利用蒸汽的能量，不会造成能源的浪费，这就叫物尽其用嘛。
三、旁路系统流程。
3.1 旁路系统的作用。
旁路系统啊，就像是一个备用的小道。
当汽轮机不需要那么多蒸汽的时候，或者是机组启动、停机的时候，旁路系统就发挥作用了。
它就像一个贴心的小助手，能够调节蒸汽的流量，避免蒸汽在不需要的时候硬往汽轮机里挤，不然就会造成汽轮机的负担过重，就像一个人吃撑了难受一样。
3.2 旁路系统的工作方式。
旁路系统有自己的一套管道和阀门呢。
当需要启动旁路的时候，阀门就像忠诚的卫士一样，按照指令打开或者关闭，让蒸汽按照预定的路线走。
锅炉主给水旁路系统工作原理
锅炉主给水旁路系统工作原理全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：锅炉主给水旁路系统是锅炉运行中的一个重要部分，它的工作原理直接影响着锅炉的运行效率和安全性。
本文将介绍关于锅炉主给水旁路系统的工作原理及其重要性。
一、工作原理锅炉主给水旁路系统是通过旁路管道将主给水引入锅炉，在锅炉运行过程中起到调节水位、控制水质和保护锅炉的作用。
在正常情况下，主给水通过主给水阀直接进入锅炉，而在一些特殊情况下，如锅炉水位过高或主给水阀失效时，主给水旁路系统就会发挥重要作用。
主给水旁路系统通常包括旁路管道、旁路阀门、旁路水泵等组件，当主给水阀无法正常工作时，旁路阀门会打开，将主给水引入旁路管道，通过旁路水泵将水送入锅炉。
这样就能保证锅炉在水位过高或给水阀失效时仍能正常运行，确保锅炉的安全性和稳定性。
二、重要性1. 保证锅炉的安全运行2. 控制水质通过主给水旁路系统，可以灵活控制主给水的流量和质量，避免因水质问题导致锅炉运行异常或受损。
主给水旁路系统可以根据需要调整给水流量，保证锅炉正常运行。
3. 节约能源在一些情况下，锅炉的主给水需求并不是很大，通过主给水旁路系统可以节约能源，减少能源浪费。
在给水需求较小时，通过旁路系统将水送入锅炉，可以避免能源的浪费。
三、总结锅炉主给水旁路系统在锅炉运行中起着至关重要的作用，通过合理设计和科学运用，可以保证锅炉的安全性和运行效率。
我们应该加强对锅炉主给水旁路系统的理解和管理，确保锅炉的正常运行，提高锅炉的稳定性和安全性。
【文章字数：396】第二篇示例：锅炉主给水旁路系统是锅炉中的重要部件，它起到了分流、平衡和保护主给水管道的作用。
在锅炉运行过程中，主给水旁路系统的工作原理至关重要，下面就让我们来详细了解一下。
主给水旁路系统是指在锅炉的主给水管道上设置的一个分流管道系统。
它的主要作用是在锅炉运行时，根据给水量的大小和变化情况来调节主给水的进入量，保持给水的平衡和稳定。
主给水旁路系统通常由旁路阀、旁路管道、流量调节器、流量计等组成，通过这些部件的相互协调配合，实现对主给水的控制和调节。
主再热蒸汽及旁路系统介绍
主再热蒸汽及旁路系统介绍本机组的主蒸汽系统采用双管一单管—双管布置. 主蒸汽由锅炉过热器出口集箱经两根支管接出，汇流成一根单管通往汽轮机房,在进汽轮机前用一个45°斜三通分为两根管道,分别接至汽轮机高压缸进口的左右侧主汽门。
汽轮机高压缸两侧分别设一个主汽门。
主汽门直接与汽轮机调速汽门蒸汽室相连接．主汽门的主要作用是在汽轮机故障或甩负荷时迅速切断进入汽轮机的主蒸汽. 汽轮机正常停机时，主汽门也用于切断主蒸汽，防止水或主蒸汽管道中其它杂物进入主汽门区域。
一个主汽门对应两个调速汽门。
调速汽门用于调节进入汽轮机的蒸汽流量, 以适应机组负荷变化的需要。
汽轮机进口处的自动主汽门具有可靠的严密性，因此主蒸汽管道上不装设电动隔离门。
这样，既减少了主蒸汽管道上的压损，又提高了可靠性，减少了运行维护费用。
在锅炉过热器的出口左右主蒸汽管上各设有一只弹簧安全阀,为过热器提供超压保护。
该安全阀的整定值低于屏式过热器入口安全阀，以便超压时过热器出口安全阀的开启先于屏式过热器入口安全阀，保证安全阀动作时有足够的蒸汽通过过热器,防止过热器管束超温。
所有安全阀装有消音器。
在过热器出口主汽管上还装有两只电磁泄压阀,作为过热器超压保护的附加措施．设置电磁泄压阀的目的是为了避免弹簧安全阀过于频繁动作，所以电磁泄压阀的整定值低于弹簧安全阀的动作压力.运行人员还可以在控制室内对其进行操作.电磁泄压阀前装设一只隔离阀，以供泄压阀隔离检修。
主蒸汽管道上设有畅通的疏水系统，它有两个作用。
其一是在停机后一段时间内，及时排除管道内的凝结水.另一个更重要的作用是在机组启动期间使蒸汽迅速流经主蒸汽管道,加快暖管升温,提高启动速度。
疏水管的管径应作合适选择,以满足设计的机组启动时间要求。
管径如果太小，会减慢主蒸汽管道的加热速度，延长启动时间，而如果太大，则有可能超过汽轮机的背包式疏水扩容器的承受能力.本机组的冷再热蒸汽系统也采用双管一单管—双管布置。
百万机组主再热蒸汽旁路系统课件
维护保养
定期检查
对系统各部件进行定期检查，发现异常及时 处理。
润滑保养
定期对转动部件进行润滑保养，确保转动灵 活。
清洁保养
定期清理系统管道、阀门等部件，保持清洁 。
防腐防锈
对金属部件进行防腐防锈处理，延长使用寿 命。
常见故障与排除
阀门泄漏
检查阀门密封垫片是否 老化或损坏，如需更换
及时处理。
管道振动
自动化程度高
为了提高效率和降低人为错误的风险，旁路系统的操作通常具备较高的 自动化程度，能够根据预设的逻辑和算法自动调整相关参数。
03
应急响应迅速
在异常情况下，操作人员需要迅速响应并采取适当的措施，以防止事故
扩大或对机组造成严重损害。因此，操作人员需要熟悉应急处理流程和
措施，并定期进行演练。
04
CATALOGUE
调整控制逻辑，实现快速响应和稳定 运行，减少人工干预。
系统集成优化
将主再热蒸汽旁路系统与其它相关系 统集成，实现信息共享和协同控制。
安全保护优化
增加安全保护措施，提高系统安全性 和可靠性。
设备优化建议
选用高效设备
设备维护保养
采用高效、低能耗的设备和部件，降低运 行成本。
建立完善的设备维护保养制度，确保设备 长期稳定运行。
01
早期的旁路系统采用手动控制，随着技术的发展， 逐渐实现了自动控制。
02
目前，旁路系统已经发展成为集散控制系统的一部 分，能够实现更加精准和快速的控制。
03
未来，旁路系统将继续朝着智能化、自动化和节能 环保的方向发展。
02
CATALOGUE
旁路系统的基本原理
旁路系统的组成
01
主再热蒸汽系统 第五章
111 1主再热蒸汽系统第五章第五章主蒸汽、再热蒸汽及旁路系统第五章主蒸汽、再热蒸汽及旁路系统第一节概述根据发电厂热力循环的特征，以安全和经济为原则，将汽轮机本体与锅炉本体由管道、阀门及其辅助设备连接起来，有机地组成了发电厂的热力系统。
用特定的符号、线条等将热力系统绘制成图，称为热力系统图。
按照应用与绘制的详略程度不同，热力系统图分为原则性热力系统图和全面性热力系统图。
原则性热力系统表明热力循环中工质能量转换及热量利用的过程，反应了发电厂热功转换过程中的技术完善程度和热经济性，是全面性热力系统制定与设计的基本依据。
我厂原则性热力系统采用一机一炉单元制，每个单元中包括锅炉、汽轮机、一台电动给水泵、两台汽动给水泵，一台除氧器和七台加热器等设备，汽轮机共有八段非调整抽汽，分别引入三台高压加热器、一台除氧器和四台低压加热器。
全面性热力系统图全面反应了电厂的生产过程和设备组成，它不仅要表示机组在额定工况下正常运行时系统的状况，还要考虑机组在非额定工况下(包括启动、停机、升负荷、甩负荷及某些设备检修、停运、切换等情况)机组的管路连接、设备设置。
因此全面性热力系统图几乎囊括了电厂热力部分的所有管道及设备。
由于全面性热力系统图比较复杂，通常按功能分解为主蒸汽和再热蒸汽系统、汽轮机旁路系统、回热抽汽系统、主凝结水系统、主给水及除氧系统、加热器疏放水系统、辅助蒸汽系统、凝汽器抽真空系统、冷却水系统等等。
- 1 -石柱发电公司2x350MW机组电气培训教材图5-1 350MW超临界机组原则性热力系统图- 2 -石柱发电公司2x350MW机组电气培训教材第二节主蒸汽及再热蒸汽系统1. 主蒸汽系统的类型主蒸汽系统包括从锅炉过热器出口联箱至汽轮机进口主汽阀的主蒸汽管道、阀门、疏水装置及通往进汽设备的蒸汽支管所组成的系统。
对于装有中间再热式机组的发电厂，还包括从汽轮机高压缸排汽至锅炉再热器出口联箱的再热冷段管道、阀门及从再热器出口联箱到汽轮机中压缸进口阀门的再热热段管道、阀门。
汽机主、再蒸汽系统及旁路系统解读
二、主、再热汽系统系统流程
• 一般的主蒸汽系统选择原则为：对中间再热凝汽式机组或中间 再热供热式机组的发电厂，其主蒸汽系统应采用单元制。即： 一机配一炉，组成一个独立的单元，与其它机组之间无母管联 系。单元制系统的优点是系统简单，管道短，管道附件少．投 资省，压力损失和散热损失小，系统本身事故率低，便于集中 控制，有利于实现控制和调节操作自动化。当然，与母管制相 比。也有其缺点，因为相邻单元不能互相支援。锅炉之间也不 能切换运行，单元内与蒸汽管道相连的主要设备或附件发生故 障，整个单元都要被迫停止运行。此系统部分环节采用单管， 可以抵消单纯双管系统由于锅炉到汽轮机侧距离过长产生的温 度偏差。同时，大部分采用的双管连接方式，可以减少由于单 管系统的单管直径过大造成的应力集中、布置困难等问题。
3/15/2019
一、汽轮机主要技术名词
9、循环水浓缩倍率：循环水中氯根与补充水中氯根的比值。 10、循环水不结垢系数：循环水浓缩倍率-（循环水中钙离子与补 充水中钙离子的比值）。 11、临界转数：是指当汽轮机升到一转速时，汽轮机转速与转子 自振频率重合，汽轮机转子与轴承发生较为强烈的振动，而越 过这一转速后，振动将大大减小至正常范围。这一转速称为临 界转速。 12、最佳真空与极限真空：蒸汽在汽轮机末级叶片中膨胀达到最 大值时，与之对应的真空称为极限真空；最佳真空是指真空提 高后所多得到的电力与提高真空所消耗的电力之差为最大时的 真空值。
3/15/2019
二、主、再热汽系统系统流程
• 锅炉来主蒸汽，经一根主蒸汽管道送至汽轮机主汽门前，分成 两路进入主汽门、调门、高压缸。主汽门前的管道上接引一路 高压汽源，向轴封供汽，还有一路高压旁路进入再热器冷段。 高压缸有两根排汽管路，布置两只高排逆止门，集成了一根排 汽母管，排汽进入再热器冷段经再热器加热后汇集成一根再热 蒸汽管路，在中压主汽门前分成两根管路，经中压联合汽门进 入中压缸做功。在中联门前分出一路低压旁路系统,再分成两路 低旁经减温后分别进入 A、B凝汽器。中压缸排汽经一单列连通 管分流至两个低压缸，低压缸排汽经四个排汽口进入凝汽器。 另外，系统还布置了三只特殊用途的阀门：倒暖阀、VV 阀和 BDV阀。详见下图。主、再热蒸汽管道采用单元制2-1-2布置。
汽轮机主蒸汽旁路阀安全功能及动作原理
汽轮机主蒸汽旁路阀安全功能及动作原理作者：谢进枞来源：《中国高新科技·下半月》2018年第03期摘要：主蒸汽旁路阀的安全功能主要体现在机组事故工况下旁路的快开和快关功能。
文章针对三菱M701F4型燃机联合循环机组，对汽轮机主蒸汽旁路阀功能及动作原理进行分析，以及时做好事故预想，提高事故处理能力。
关键词：汽轮机；主蒸汽旁路阀；联合循环文献标识码：A 中图分类号：TK262联合循环机组旁路系统对应汽轮机的3个压力等级，配有高、中、低压3个旁路系统，其中高中压旁路为串联二级旁路。
旁路系统除了有启动、溢流和安全3个主要功能外，还有回收工质、暖管和减少不合格蒸汽对叶片侵蚀等功能。
高压旁路把来自高压过热器的蒸汽排至再热器，中压旁路阀把来自再热器和中压过热器的蒸汽排至凝汽器，低压旁路阀把来自低压过热器的蒸汽排至凝汽器。
本文主要探讨汽机旁路阀安全功能及动作过程。
主蒸汽旁路阀的安全功能主要体现在机组事故工况下旁路的快开和快关功能。
旁路快开，可以防止锅炉超压，安全阀动作；旁路快关，可以保护冷再管道及凝汽器不超温超压。
另外，由于锅炉自身还有安全阀，所以一般会优先保护凝汽器，旁路快关会优先旁路快开。
1主蒸汽高、中、低压旁路阀快开和快关条件1.1高压旁路阀快开条件（与的关系）（1）没有凝汽器跳闸保护信号，汽机跳闸或者OPC动作。
（2）高旁后温度小于371.7℃。
（3）高旁后压力小于3.73MPa。
（4）高旁后温度与冷再温度差小于50℃。
1.2高压旁路快关条件（或的关系）（1）高旁后压力大于3.9MPa。
（2）高旁后温度好质量且高旁后温度大于435℃延时30s。
1.3中压旁路阀快开条件（与的关系）（1）中旁后温度小于220℃。
（2）中旁后压力小于0.2MPa。
（3）高旁快开或汽机跳闸或OPC动作。
（4）没有中旁快关信号。
1.4中压旁路阀快关条件（或的关系）（1）凝汽器保护动作。
（2）中旁后温度好质量且高于250℃延时10s。
主蒸汽、再热蒸汽及旁路系统
主蒸汽、再热蒸汽及旁路系统一、概述主蒸汽系统是指从锅炉过热器联箱出口至汽轮机主汽阀进口的主蒸汽管道、阀门、疏水管等设备、部件组成的工作系统。
主蒸汽管道是指从锅炉过热器出口输送新蒸汽到汽轮机高压主汽门的管道，同时还包括管道上的疏水管道以及锅炉过热器出口的安全阀及排汽管道。
再热蒸汽系统分为冷再热蒸汽及热再热蒸汽系统。
冷再热蒸汽管道是指从汽轮机高压缸排汽口输送低温再热蒸汽到锅炉再热器进口的管道，同时还包括管道上的疏水管道以及锅炉再热器进口的安全阀及排汽管道。
另外还包括与冷再热蒸汽管道相连的几根支管。
旁路装置的选择与汽轮机特性、锅炉型式及结构特性、燃料种类、运行方式、电网对机组的要求等因素有关。
二、旁路系统的作用1、缩短启动时间，改善启动条件，延长汽轮机寿命。
2、溢流作用：即协调机炉间不平衡汽量，溢流负荷瞬变过程中的过剩蒸汽。
由于锅炉的实际降负荷速率比汽机小，剩余蒸汽可通过旁路系统排至凝汽器，使机组能适应频繁启停和快速升降负荷，并将机组压力部件的热应力控制在合适的范围内。
3、保护再热器：在汽轮机启动或甩负荷工况下，经旁路系统把新蒸汽减温减压后送入再热器，防止再热器干烧，起到保护再热器的作用。
4、回收工质、热量和消除噪声污染：在机组突然甩负荷（全部或部分负荷）时，旁路快开，回收工质至凝汽器，改变此时锅炉运行的稳定性，减少甚至避免安全阀动作。
5、旁路系统投入后，待冷再压力达到高辅压力时，用冷再供高辅用汽。
三、旁路装置的选型对于百万千瓦级机组，当前世界上欧、美、日、俄（苏）等不同的技术流派基本都采用超（超）临界技术，为满足机组启动、机炉协调等功能要求，均设置了汽轮机旁路系统。
但由于地域及技术体系的不同，对于旁路系统的配置及运行方式也有很大差别。
在美国，一般都采用小于20%BMCR 的小旁路，仅用于机组启动阶段，锅炉过热器出口配置安全阀。
日本基本上传承了美国的技术体系。
欧洲在旁路系统的应用上，其理念与美（日）体系不同，百万级机组大部分釆用了 100%的高、低压旁路配置，拓展了旁路系统的作用。
汽轮机调节系统动作过程
汽轮机调节系统动作过程1机组挂闸1）高缸启动当高压密封油备用油泵运行，隔膜阀上油压（低压安全油）建立，滑阀下移，停止释放危急遮断总管油压（高压安全油）。
达冲转条件时，关闭高旁，待旁路压力到0后，关闭低旁。
点击DEH菜单中自动控制画面，点击“汽机挂闸”和“运行”按钮，AST电磁阀带电，滑阀下移，关闭无压回油泄油口，4个AST电磁阀内横向滑阀在油压作用下克服弹簧附加力的作用下，向右移动，遮断危急遮断总管油压（高压安全油）泄油口，高压油经中压主汽门的截止阀和节流油口进入油缸高压腔室，该油缸与卸荷阀高压腔室相通，卸荷阀的主阀芯上有一个节流油孔，高压有流过节流油孔后经逆止门向危急遮断油母管供油，建立高压安全油，开启中压主汽门。
当中压主汽门开完后，选择启动方式为“主汽门（TV）控制”，高压油经截止门、滤网后，一路经节流孔建立OPC总管油压，同时使双层蝶阀向上移动，关闭油动机泄油口。
一路进伺服阀进入高压调门油动机下腔室，4个高压调门开启，设置阀位限制位100％，电磁阀断电，三通电磁阀开向建立OPC总管油压（通电时，OPC出油口与回油口接通，阀门快速关闭），与高压调门一样，4个中压调门全开。
设置好目标转速和升速率，点“进行”按钮，高压主汽门内预启阀按设置的转速变化率逐步开启进行汽轮机冲转。
当转速达2900rpm，点击TV/GV切换，高压主汽门主阀全开，高压调门关小，控制转速在2900rpm左右，实现阀门切换。
2）高中缸联合启动高中缸联合启动时，旁路系统投入自动运行，不用手动干预。
开中压主汽门的过程与高缸启动一致，选择启动方式为高中缸联合启动，区别在于设置阀限时，高压调门开，设置好目标转速600 rpm及升速率后，点进行时，中压调门开启冲转，到600rpm时，高压主汽门内旁路逐步开启，与中压调门一起控制机组转速，当转速达2900rpm，中压调门保持开度不变，保持中压缸恒流量，进行高压主汽门与高压调门控制的切换。
带负荷后，高旁蒸汽压力设定值应自动升高，以使高旁电动门关闭。
汽轮机旁路系统的构成、作用及工作原理
汽轮机旁路系统的构成、作用及工作原理发布时间：2010-4-13 9:54:00 点击数：45汽轮机旁路系统是现代单元机组热力系统的一个组成部分。
它的功能是，当锅炉和汽轮机的运行情况不相匹配时，即锅炉产生的蒸汽量大于汽轮机所需要的蒸汽量时，多余部分可以不进入汽轮机而经过旁路减温减压后直接引入凝汽器。
此外，有的旁路还承担着将锅炉的主蒸汽经减温减压后直接引入再热器的任务，以保护再热器的安全。
旁路系统的这些功能在机组启动、降负荷或甩负荷时是十分需要的。
例如，当机组冷态启动时，在汽轮机冲转、升速或开始带负荷时锅炉产生的蒸汽量要比汽轮机需要的蒸汽量大，此时旁路系统可作为启动排汽用。
这样，锅炉可以独立地建立与汽轮机相适应的汽温和汽压，保证二者良好的综合启动，从而缩短了机组的启动时间，也延长了汽轮机的使用寿命。
与向空排气相比及回收了工质，又消除了噪音污染在机组迅速降负荷时，要求汽轮机迅速关小主气门，而同时锅炉只可能缓慢的降负荷，即锅炉跟不上要求，此时旁路系统起着减压阀的作用。
这种情况下，旁路系统的存在使锅炉能独立与汽轮机而继续运行。
降负荷幅度越大，越迅速，越显示其优越性。
对于甩负荷事故情况，旁路系统能使锅炉保持在允许的蒸发量下运行，把多余的蒸汽引往凝汽器。
让运行人员有时间去判断甩负荷的原因，并决定锅炉负荷是应进一步下降还是继续保持下去，以便汽轮发电机组很快重新并网。
可见，旁路系统十分有利于单元机组的启动，也使机组运行具有很好的适应性，保证了启、停工况时的正常工作，并能在负荷急剧变动时起重要的保护作用。
关于旁路系统的成本，由于它具有减少机组的启动损失、缩短启动时间、汽轮机能在低应力下启动以及投运方便等益处而能很快回收。
常用的汽轮机旁路有高压旁路(亦称I级旁路)、低压旁路(亦称Ⅱ级旁路)和I级大旁路。
高压旁路可使多余蒸汽不进入汽轮机高压缸而直接进入再热器，蒸汽的压力和温度通过减温减压装置使蒸汽参数降至再热器人口处的蒸汽参数。
火电厂集控运行专业《知识点2 旁路系统的形式》
／减 水
温 量
t／h
64
105×2
5.三用阀旁路系统
3三)用.具阀有特启点动：调节功能。当机组启动 时需处锅11％加4断任2踪全5凝旁设0)))，不于炉容 控.阀 何.超阀汽不安.0其正三因％锅平启与量制门工压 ，器 起 全容常用随容炉动汽衡的的，况保具给安阀量运阀机量与调轮，低再长下护有凝全，配行可组的汽节机由压热期能，锅汽阀作置的控容高轮状启于旁器处及省炉器作再较机，量压机态动三路安于时去安设用热大组能提旁之，速用，全热投了全计在器，，实高路间保度阀并阀备入锅阀带过超一三现，，的证，通设。用运炉功来热压般用快过6流蒸了又置行状过能保困器推阀速0多量汽正减带。态热％护难出荐作自蒸大量常轻有，器-故口采为动7汽，供的了附在安低仍0用关跟入 对汽轮机的热冲击，缩短时间。
电磁释放阀：动作值低于 安全阀。动作条件：锅炉 超压或人为操作开启。
4.三级旁路系统
优 缺组点 点成： ： 能 活 能 设 布高 和适 性 备 置压 整将应 高 多 困大旁 机各 ， 、 难路 旁量系的种 突 等（ 路统蒸工 降 。（15复汽况负3%0杂迅的荷）%、速调或、）金排节甩低组属往，负压成耗凝运荷旁，量汽行时路总大器灵，、， 以容免量锅45炉%超压，安全阀动作；
特点
三用阀
⑴、启动调节功能 从锅炉点火开始高旁始终呈调节状 态2高压1需作 调 能 10M ⑶ 事 → 快 能 口可通保缩⑵当衡汽整由压旁参启0%用节和、故汽→力安P采过持后个短 、 汽 系0于旁路数动→a%：阀安安工高为全机用旁适汽截机统机 →→阀路使时→主，该全（全况压阀进1较路当水止用高 与组使门高阀 再 随蒸0低系阀B阀旁→汽起大压系功汽排启压再0锅通压开热汽汽P旁%统三功路如量溢力统能量入动旁热燃）炉流旁度器机流容→种高能当↓1流与凝路蒸烧→时处，具能路逐冲压→量-量可压功：汽作2汽汽率适间锅作于减备力最渐力转主随为s替旁能机用器系→应炉截正打温了↑小↑维后蒸燃6代→→路高减统产止常将→各开减冲0开持用汽料过锅同具旁%或阀运多种使汽隔→压转度在汽压量热炉～时有容甩将行余工量过离因汽截为量力↑器启7通量负而状蒸况相热主→通机止↑0↑出动过→为荷很↑%态汽平器→ 蒸 使流功所→低 高 旁逐渐↓→直至锅炉产汽量与汽机用 汽量相平衡
第五讲-主再热蒸汽系统和旁路系统
描述：冷再热蒸汽从高压汽 轮机的排汽口经一根管道通 往锅炉，靠近锅炉再热器处， 分成两根管道分别接到再热 器入口联箱的两个接口上。
二、单元制主蒸汽及再热蒸汽系统
（二）再热蒸汽系统 3.双管-单管-双管系统 描述：从高压缸（图中略） 两侧排汽口引出两根管道， 汇总成单管，到再热器减 温器前，分成双管进入再 热器进口联箱。 再热热段管道系统， 在锅炉侧双管并成单管和 汽轮机侧单管分成双管处 均用了斜三通，并且靠近 中压联合汽门处串联了两 只斜三通，它们的斜插支 管分别至对称布置的中压 缸再热汽门，后一只斜三 通直通管到低压旁路装置。
特点：介于双管与单管-双管 系统之间。
二、单元制主蒸汽及再热蒸汽系统
（一）主蒸汽系统 4.阀门及管道附件 说明：（1）取消电动主汽门，水压试验时自动主汽门处加临时堵板； （2）取消主蒸汽流量喷嘴，减少节流损失，用调节级前后压差估算； （3）高压缸排汽口设逆止门，投旁路时防止高压缸进汽。 （4）过热蒸汽出口联箱设置向空排汽门，减少安全门动作次数。 （5）再热器出口联箱设置向空排汽门，真空系统故障时开启。
特点：输送工质流量大，参数高，用的金属材料质量高，对发电厂运行的安 全性、可靠性、经济性影响大。
要求：系统简单，工作安全可靠；运行调度灵活，能进行各种切换，便于维 修、安装和扩建；投资费用少，运行费用低。
一、主蒸汽管道系统
1．集中母管制系统 描述：发电厂所有锅炉生产的蒸汽都 送到集中母管中，再由集中母管把蒸 汽引到各汽轮机和辅助用汽设备去的 蒸汽管道系统。
二、单元制主蒸汽及再热蒸汽系统
（一）主蒸汽系统 2.单管-双管系统
描述：过热蒸汽出口联箱 经一根主管引出，到自动 主蒸汽门或中压联合汽门 前又分叉为两根。
特点：布置简单，混温好， 投资较大。
主蒸汽及高压旁路系统流程
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汽机主、再蒸汽系统及旁路系统
一、汽轮机主要技术名词
6、凝汽器过冷度：凝汽器排汽压力所对应的饱和蒸汽温度与凝结 水温度的差值。 7、水击（水锤）：当液体在压力管道中流动时,由于意外原因(如 阀门突然开启或关闭，或者水泵突然启动或停运及其它一些停 运情况)造成液体流动速度突然改变，引起管道中的压力产生反 复的、急剧的变化，这种现象叫做水击（水锤）。 8、水冲击：水或者冷蒸汽进入汽轮机造成水滴与高速旋转的叶片 相撞击，导致推力轴承磨损、叶片损伤、汽缸和转子热应力裂 纹、动静摩擦、高温金属部件永久性热变形，以及由此而来的 机组振动。水冲击是现代汽轮机发生较多且对设备损伤较严重 的恶性事故之一。
4/11/2015
一、汽轮机主要技术名词
1、热耗率：汽轮发电机组每生产1kWh电能所消耗的热量，它比较全 面地反映汽轮发电机组的性能特性 2、汽耗率：汽轮发电机组每生产1kWh电能所消耗的蒸汽量，它是一 项汽轮机系统性能的综合性经济技术指标。可用于发电厂热力系 统的汽水平衡计算或同类型机组间的经济性比较。 3、汽轮机转子寿命：汽轮机从初次投运到转子表面出现第一条宏观 裂纹的时间。 4、加热器端差：加热器正常疏水温度与进水温度的差值称为下端差 ；加热器进汽压力下的饱和温度与出水温度的差值称为上端差。 5、凝汽器端差：凝汽器排汽压力所对应的饱和蒸汽温度与循环水出 水温度的差值。
4/11/2015
二、主、再热汽系统系统流程
• 一般的主蒸汽系统选择原则为：对中间再热凝汽式机组或中间 再热供热式机组的发电厂，其主蒸汽系统应采用单元制。即： 一机配一炉，组成一个独立的单元，与其它机组之间无母管联 系。单元制系统的优点是系统简单，管道短，管道附件少．投 资省，压力损失和散热损失小，系统本身事故率低，便于集中 控制，有利于实现控制和调节操作自动化。当然，与母管制相 比。也有其缺点，因为相邻单元不能互相支援。锅炉之间也不 能切换运行，单元内与蒸汽管道相连的主要设备或附件发生故 障，整个单元都要被迫停止运行。此系统部分环节采用单管， 可以抵消单纯双管系统由于锅炉到汽轮机侧距离过长产生的温 度偏差。同时，大部分采用的双管连接方式，可以减少由于单 管系统的单管直径过大造成的应力集中、布置困难等问题。
主、再热蒸汽及旁路系统
技术和经济性方面出发，两个电厂分别采用美国控件有限公司（简称 CCI）提供的25％和35％BMCR的液压控制一级大旁路系统，只能满 足机组启动需要，不具备保护功能。
外高桥电厂三期工程、浙江国华宁海电厂二期工程、彭城电厂三期 工程的1000MW机组锅炉均采用上锅引进法国阿尔斯通技术生产的塔 式炉，汽机均采用上汽引进德国西门子公司技术生产的超超临界汽轮机。 上锅塔式炉的最大特点是其没有过热器安全阀，必须要配备的旁路具有 过热器安全阀的功能，且再热器不允许干烧；同时，汽轮机采用高压缸 启动方式。因此，三个电厂均采用100％BMCR高压+60％BMCR低压 三用阀串联液控旁路系统。
山东邹县发电厂和海门电厂1000MW超超临界机组锅炉均采用东 锅引进日本日立公司技术生产的Π型直流炉，汽机均采用东汽引进日本 日立公司技术生产冲动式汽轮机。由于两个电厂再热器允许干烧，且汽 机均采用高压缸启动方式，另外两个工程根据负荷性质和锅炉特点，旁 路无需具有安全阀和FCB功能，所以具有采用一级大旁路的条件。从
冷再热蒸汽系统管道的设计压力为机组VWO工况热平衡图中汽轮 机高压缸排汽压力的1.15倍，设计温度为VWO工况热平衡图中汽轮机 高压缸排汽参数等熵求取在管道设计压力下相应温度。热再热蒸汽系 统管道的设计压力为机组VWO工况热平衡图中汽轮机高压缸排汽压力
华润电力湖北有限公司
1000MW超超临界火电机组技术探讨 的1.15倍，设计温度为锅炉再热器出口额定再热蒸汽温度＋锅炉正常运 行时的允许温度正偏差5℃。
华润电力湖北有限公司
1000MW超超临界火电机组技术探讨
有效地冷却锅炉所有受热面，特别是可以很好地保护再热器，防止 再热器干烧以至损坏。(可实现，一级大旁路不能实现此功能) 启动时，使蒸汽中的固体小颗粒通过旁路进入凝汽器，从而防止汽 轮机调速汽门、进汽口及叶片的硬粒侵蚀。据资料介绍，以往美国超临 界机组一般不设旁路，由于固体颗粒侵蚀高压进汽口、静叶片，不到两 年就得更换，后增设旁路侵蚀明显减小。（可实现） 对配有安全功能的100％容量的高压旁路三用阀系统，既能在保证 汽轮机寿命的前提下缩短启动时间，又能在汽机快速降负荷时取代锅炉 过热器安全门的作用，且可实现FCB功能，便于极热态工况下恢复运 行和快速升负荷。但低压旁路阀不具有安全阀功能，再热器出口需装有
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2．正常运行
机组正常运行时，所有抽汽管道上的电动 隔离阀、气动止回阀均处于开启状态，自 动疏水阀与有关的联动信号系统处于接通 状态。 • 当机组变工况运行时，四级抽汽供辅助蒸 汽各用汽系统，均能根据运行参数的变化 自动切换或进行相反的切换。
3．非正常运行
• 加热器水位上升到事故水位警戒线时，水位开关动作，在 报警的同时自动关闭该加热器抽汽管道上的电动隔离阀和 气动止回阀，并联动开启该抽汽管道上的气动疏水阀。同 时打开隔离阀和止回阀后的手动疏水阀，以排除抽汽管内 的积水。确认积水排除干净且不会形成积水后，可以关闭 手动疏水阀。而汽轮机抽汽口附近的气动疏水阀仍处于开 启位置。 • 汽轮机跳闸时，连锁关闭所有抽汽管道上的电动隔离阀 和气动止回阀(包括第四级抽汽各支路上的电动隔离阀)。 同时， 自动开启抽汽管道上的所有疏水阀。
主蒸汽及旁路系统的运行
损坏原因
• 一、高温蠕胀：管道及其附件长时间在高 温高压状态下运行逐渐形成裂纹，最后导 致破裂； • 二、机组启停时，管道及其附件中工作介 质温度的改变，使管道承受温差热应力， 在交变应力的作用下，材料产生疲劳形成 裂纹，导致破裂。 • 因此需限制温度及温度的变化速度。
一、机组启动
回热抽汽系统运行
1。机组启动
• 若加热器采用随机启动，则在机组启动之前各抽 汽管道上的电动隔离阀和气动止回阀以及各疏水 阀处于开启状态。 • 若加热器不采用随机启动，而是在机组达到某一 负荷后逐个投入，则启动之前应将电动隔离阀关 闭，隔离阀前疏水阀开启。机组负荷升高要投入 加热器运行时，稍开抽汽管道上的电动隔离阀、 止回阀前后疏水阀， 对加热器进行预热。随着负 荷的升高，电动隔离阀逐渐开大直至全开，此间 控制加热器的升温速度在规定的范围内，抽汽管 道上的疏水阀依次关闭。
回热加热器疏水、放气系统运行
• 启动和停运 • 1．低压加热器 • 低压加热器投运前，应先做全面检查，确认各部正常。 然后缓慢开启水侧入口门向加热器水侧灌人，并开启水侧 排空门，排尽加热器水侧空气，见排空门冒水后关闭排空 门，打开出口门，关闭旁路门，投入加热器水侧运行。 • 低压加热器汽侧的投入，一般采用随机启停的方式。在 投入汽侧前，先缓慢开启汽侧空气门，并注意凝汽器真空 不应有明显变化，一般在机组冲转前即可开启低加进汽电 动门及止回门，开启各加热器疏水门，投入疏水自动控制， 使低压加热器具备随机启动条件，投运过程要注意监视调 整疏水水位。
• 对于单独启动的加热器，气动止回阀前后 疏水阀开启，抽汽管道充分疏水暖管，逐 渐 缓慢开大电动隔离阀控制加热器进汽 量，注意加热器壳体的温升速度，电动阀 全开后可关闭疏水阀。
• 机组启动前，至除氧器抽汽管道上的电动隔离阀 关闭，止回阀前的自动疏水阀开启。由辅助蒸汽 向除氧器供汽，加热除氧器中的给水，并由辅助 蒸汽管道上压力调节阀维持除氧器定压运行。当 机组负荷上升，四级抽汽能满足除氧器需要的 0．147MPa压力时，四级抽汽向除氧器供汽管道 上的电动隔离阀自动开启，而辅助蒸汽压力调节 阀自动关闭，除氧器供汽由辅助蒸汽切换至四级 抽汽。随着机组负荷的继续上升，四级抽汽压力 逐渐升高，除氧器进入滑压运行。到一定负荷疏 水阀自动关闭，手动关闭手动疏水阀。
• 主蒸汽的压力应控制在额定参数范围内， 超过上限，通过锅炉调整，不能满足要求， 投入旁路系统，减少锅炉安全阀动作次数。
三．故障甩负荷
• 机组因故甩负荷时，可根据具体情况，机 组采取带厂用电或空载运行、停机不停炉 维持锅炉最低稳定燃烧运行。在这两种运 行工况下，应尽快投入旁路系统，协调机 炉运行，回收工质，同时又可防止锅炉安 全阀的动作。 • 在锅炉故障停机停炉的情况下，投入旁路 系统，排放多余蒸汽，回收工质，避免和 减少安全阀的动作次数。
• 汽动给水泵的汽源，当负荷增大到一定值 时，驱动给水泵的汽轮机汽源逐步由汽轮 机的抽汽供给，停止主蒸汽供汽，同时开 启汽动泵汽轮机主汽门前的疏水管道，使 其主蒸汽管道处于热备用状态。
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2．热态启动
• 热态启动时，汽轮机本体内部金属温度较高，而 汽轮机冲转的条件要求主蒸汽、再热蒸汽温度应 高于高、中压缸内下缸壁温约50～100℃。因此， 锅炉点火后允许新蒸汽的升温升压速度较快，故 高、低压旁路系统需要尽快地投入运行，从而提 高主蒸汽和再热蒸汽温度，以满足汽轮机冲转要 求。但冲转前的蒸汽温度不能过高亦不能过低， 以防止过大的正、负温差而引起金属部件的热冲 击。为了保证管道的均匀膨胀，管壁的温升率应 小于8℃／min。
二、正常运行
• 机组正常运行中，旁路系统应处于热备用状态， 以便需要时及时投运。 • 主蒸汽系统按汽轮机的负荷，提供参数符合要求 的蒸汽，根据汽轮机负荷的变化，由高压缸调节 汽阀控制进汽量。 • 主蒸汽、再热蒸汽温度应保持在额定参数范围内。 温度超过上限，通过锅炉调节降低汽温。下降到 低于允许的下限，应开启有关的疏水阀，同时进 行锅炉调节，并按规程要求限制负荷。运行中还 应监视主蒸汽、再热蒸汽温度偏差不超过允许值。
• 当汽轮机主汽门前主蒸汽达到冲转参数，中压联 合汽门前再热蒸汽温度达到规定要求时，可对汽 轮机进行冲转、暖机、升速、定速、并网及升负 荷等工作。当汽轮机负荷升至一定值时，关闭高、 低压旁路系统；同时开启高、低压旁路阀前、后 的预热管或高、低压旁路阀前、后的常开疏水阀， 使旁路系统处于热备用状态。 • 汽轮机带负荷后，根据运行情况，关闭主蒸汽、 再热蒸汽管道上的疏水阀。
• 1．冷态启动 • 锅炉点火后应开启主蒸汽管道上的所有疏水阀进行暖管； 在暖管过程中，应监视管道内外壁温差不能过大，控制管 壁温升率在5℃／min左右范围内，防止管道因膨胀不均而 引起裂纹。 • 当锅炉汽压升高、烟气温度增高至再热器需要通汽冷却时， 高、低压旁路系统应投人运行，同时应开启高温再热蒸汽 管道上的疏水阀进行暖管，同样应控制管壁温升率在5℃ ／min左右。 • 当汽轮机主汽门前主蒸汽达到冲转参数，中压联合汽门前 再热蒸汽温度达到规定要求时，可对汽轮机进行冲转、暖 机、升速、定速、并网及升负荷等工作。
四、停机
• 为了使汽轮机温差、胀差不超限，应严格控制主 蒸汽、再热蒸汽的温降率在允许值内。 • 滑参数停机，还要注意主蒸汽要有不小于50℃的 过热度。 • 在机组停运时，通常锅炉的蒸发量大于汽轮机的 汽耗量，投入旁路系统，协调机炉停运，回收工 质。 • 若机组检修或长时间停运，应放尽管道中的积水， 并进行管道的防腐保护。