汽轮机中压缸启动方式下的高低压旁路控制方案分析

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汽轮机高、低压旁路及附属设备技术规范书

汽轮机高、低压旁路及附属设备技术规范书

汽轮机高低压旁路买卖技术规范书1 总则1.1本技术规范书适用于燃煤发电机组工程的高、低压旁路系统设备和附件,它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。

卖方提供的设备应是成熟可靠、技术先进的产品。

1.2本技术规范书中所提及的要求和供货范围都是最低限度的要求,并未对一切技术细节作出规定,也未充分地详述有关标准和规范的条文,但卖方保证提供符合本协议和工业标准的功能齐全的优质产品,满足国家有关安全、环保等强制性标准的要求。

1.3卖方执行技术规范所列标准,有不一致时,按较高标准执行。

卖方在设备设计和制造中所涉及的各项规程、规范和标准必须遵循现行最新标准版本。

若卖方所提供的技术规范前后有不一致的地方,以更有利于设备安装运行、工程质量为原则,由买方确定。

在合同签订后,买方有权因规范、标准发生变化而提出一些补充要求,在设备投料生产之前,卖方在设计上予以修改,但价格不作调整。

1.4在签订合同之后,买方保留对本技术规范提出补充要求和修改的权利,卖方应承诺予以配合,具体项目和条件由双方共同商定。

1.5本工程采用KKS标识系统。

卖方提供的技术资料(包括图纸)和设备的标识必须有KKS编码。

KKS的编制原则由买方提出,具体标识由卖方编制。

编码范围包括卖方所供系统、设备、主要部件(包括分包和采购件)和构筑物等,由设计院统一协调。

1.6卖方对供货范围内的高低压旁路成套系统设备负有全责,即包括分包(或对外采购)的产品。

分包(或对外采购)的主要产品制造商须征得买方的认可。

1.7卖方所提供的设备、阀门的接口应和买方的规格和材料一致,卖方应保证在现场没有任何异种钢和异径管的焊接问题,如有不一致,卖方提供过渡段并在出厂前完成焊接工作。

卖方所提供的阀门口径最终应满足设计院要求,除调节阀外,不得采用缩小口径加大小头的方法。

1.8对于卖方配套的控制装置、仪表设备,卖方应考虑和提供与DCS控制系统的接口并负责与DCS控制系统的协调配合,直至接口完备。

汽轮机组高中压缸联合启动过程中的控制要点

汽轮机组高中压缸联合启动过程中的控制要点

汽轮机组高中压缸联合启动过程中的控制要点陆瑞源,朱 军(广东珠海金湾发电有限公司,广东珠海519050)摘 要 结合2台600MW超临界机组调试运行的实际情况,探讨了超临界汽轮机组高、中压缸联合启动过程中的控制要点,解决了机组启动过程中主、再汽温上升过快,汽轮机高排温度不易控制等难题。

关键词 超临界机组 高中压缸 联合启动1 前言广东珠海金湾发电有限公司2台600MW机组锅炉是超临界参数变压螺旋管直流锅炉,单炉膛,一次中间再热,平衡通风,露天布置,固态排渣,全钢结构,全悬吊 型布置,是在引进美国ALSTOM公司超临界锅炉技术的基础上,结合上海锅炉厂有限公司燃用神府东胜煤的经验进行设计的锅炉。

B M CR蒸发量1913t/h,额定蒸汽压力25.4MPa,额定蒸汽温度571,再热蒸汽温度571。

采用苏尔寿公司的旁路系统,配置30%高压旁路及40%低压旁路,以配合超临界直流机组快速启动及汽轮机高、中压缸联合启动;中速磨煤机正压直吹制粉系统,每台炉配6台中速磨煤机,低NOx同轴燃烧系统(LNCFSTM);先进节能的等离子点火技术。

汽轮机为上海汽轮机有限公司与美国西屋公司联合设计制造的600MW凝汽式汽轮机,机组型号为N600﹣24.2/566/566,机组型式为超临界、单轴、三缸、四排汽、一次中间再热。

采用数字电液调节系统(DE H)控制,操作简便。

汽轮机冲转方式采用高、中压缸联合启动;汽轮机的调节汽阀管理方式为单阀和顺序阀。

投产运行初期,常会出现不正常的压力和温度偏差,一般采用单阀方式,即蒸汽通过所有的控制阀和喷嘴室,调节级叶片360全周进汽,使各部件受热膨胀均匀。

运行6个月后,金属蠕变可达到一定稳定阶段,经试验后才可采用单阀和顺序阀的混合运行方式。

2台机组分别于2007年2月10日和17日通过168h试运并投入商业运行。

2 超临界直流机组启动时的控制与调整2.1 直流炉启动系统锅炉采用简单启动系统,包括汽水分离器、疏水扩容器、疏水控制阀(NW L、HWL1、HWL2)。

汽轮机旁路控制系统

汽轮机旁路控制系统

1.三级旁路系统
大旁路可维持锅炉在最低稳燃负荷下运行。
2.两级串联旁路系统
高压旁路系统为保护锅炉再热器以及机组起动间的暖管暖机而 提供汽源;低压分路系统将再热蒸汽引入凝汽器,可提供再热汽系 统暖管并回收工质。这种结构方式不仅可以保护再热器,而且基本 上能满足机组启动时蒸汽参数与汽轮机金属温度匹配的要求,当汽 轮机甩负荷时可使汽轮机保再热器出口压力控制回路 2.低旁后蒸汽温度的控制
四、凝汽器保护
通常出现下列情况之一时,应快速解列低压 旁路系统,即 (1)凝汽器真空低; (2)凝汽器温度高; (3)主燃料跳闸。 发生上述情况之一时,逻辑控制回路发出快关 指令,快速关闭低压旁路阔,并联锁关闭喷水 阀。
第三节 600MW机组旁路控制系统
完成下列几项任务:
(1)在机组启动时,将不符合参数要求的蒸汽排入凝汽 器,建立锅炉的启动负荷,直到蒸汽参数满足汽轮机 冲转要求,从而缩短机组(热态)启动时间,减少启 动期的工质损失。 (2)在汽轮机跳闸后,将锅炉产生的多余蒸汽导入凝汽 器,维持锅炉在最低负荷下稳定运行,以便汽轮机重 新快速启动,实现停机不停炉工况。 (3)在电气主开关跳闸后,汽轮机带厂用电[(7%~ 8 %)MCR],通过旁路将锅炉的多余蒸汽排入凝汽器, 维持锅炉在最低负荷下稳定运行。 (4)在机组部分甩负荷的情况,起超压保护作用。 (5)保护再热器,在锅炉点火至汽轮机冲转前或汽轮机 跳闸锅炉带最低稳定负荷运行时,由旁路系统为再热 器提供一通流回路,使再热器得到足够的冷却,避免 因干烧而损坏。
四、旁路控制系统组成
1.高压旁格控制系统 .
(1) 主蒸汽压力及汽轮机甩负荷压力保护回路; (2) 主蒸汽压力自动给定和手动给定控制回路; (3) 高旁后蒸汽温度控制回路。

燃气轮机联合循环机组旁路控制说明

燃气轮机联合循环机组旁路控制说明

燃气轮机联合循环机组旁路控制说明王铭东方电气自动控制工程有限公司四川德阳618000摘要:本文对燃气轮机联合循环机组汽机旁路控制系统的调节方式、控制方式及其作用进行了简单的介绍和分析。

国内投 运的M 701F 型燃气轮机肩负着电网要求的日起停、调峰、调频需求。

其中旁路系统起到极其重要的功能性作用。

关键词:燃气轮机联合循环机组;旁路系统机械化工_________________________________________________________________________________科技风2〇17年8月上D 01:10.19392/j . cnki . 1671-7341.201715118燃气轮机联合循环机组由以下三部分构成:燃气轮机、蒸 汽轮机、发电机,机组的主要做功部分是燃气轮机和余热锅炉。

燃气轮机在做功的同时,将高温度的排气排人余热锅炉进行二 次利用,加热余热锅炉中的除盐水,进行蒸汽输出。

蒸汽进人 蒸汽轮机进行做功,旁路控制阀和主蒸汽调节阀用于调节气包 压力及控制蒸汽品质。

旁路控制参数的设定关系着机组的优 化运行。

本文着重介绍、分析了我公司联合循环燃机旁路系统 的逻辑和工作状况。

1旁路控制系统分析M 701F 型燃气轮机配置的旁路系统为100%流量阀门。

随着燃机的启动,旁路系统可以让余热锅炉出口蒸汽的温度、压 力快速提升,让汽机尽快进汽做功。

旁路系统还兼具着保护汽 轮机的功能,当机组发生跳机或甩负荷时,旁路系统迅速将主 蒸汽隔离,避免汽机超压。

旁路控制系统功能介绍:(>燃气轮机启动时,排气温度低,锅炉出口蒸汽温度、压 力不达标,旁路系统将这些蒸汽排人凝汽器,并尽快让蒸汽品 质达到进气要求提升汽机启动时间。

(d )燃气轮机运行时,旁路控制阀跟踪主蒸汽压力设定,配 合主蒸汽调节阀进行压力控制,避免蒸汽压力波动。

(,燃气轮机处于跳闸、甩负荷等极端状态时,旁路阀将蒸 汽隔离,避免汽机超压,确保机组安全。

国产东方300MW汽轮机高旁、低旁操作手册

国产东方300MW汽轮机高旁、低旁操作手册

高旁、低旁操作高、低旁最小开度当锅炉点火启动后,蒸汽开始产生,随着“自启动”指令发出,此时操作员要把高旁和低旁打到预先设定的最小开度5%。

这么做的主要目的是为了充分冷却再热器和过热器。

随着信号DCS“自启动开始”并且高旁开到最小开度5%,此时如果高旁控制站的自动/手动处在自动位,则应切换为手动。

高旁升压随着着火越来越好并且锅炉产生的蒸汽越来越多,新蒸汽压力要按照确定的锅炉升负荷速率增加到最终高旁启动压力,在这个时候,低旁压力控制器在定压控制模式下。

当新蒸汽压力达到2MPa时,运行方式转换为升压模式,高旁压力控制器设定点切换为计算出的设定点。

自动/手动切换到自动高旁压力控制器的压力设定点按照汽机(冷态、温态、热态、极热态)的启动升压速率(冷态0.04MPa/min;温态0.08MPa/min;热态0.14MPa/min;极热态0.18MPa/min)变化到最终目标压力(冷态5.9MPa;温态8.52 MPa;热态8.52 MPa;极热态12.8MPa)。

当控制器输出值达到最小开度5%时,升压速率设为0,设定点压力保持,这意味着升压过程中断(此过程在锅炉产汽量小于设定点或产生着火问题时通常发生)。

在压力保持过程中,操作员只可以在压力控制器手动模式下调整值。

当中断消除并且高旁压力控制器输出超过10%时,升压过程继续进行,直到最终高旁目标压力(冷态5.9MPa;温态8.52 MPa;热态8.52 MPa;极热态12.8MPa)。

高旁定压控制当蒸汽压力由高旁压力控制阀控制时,汽机冲转(升速至1500rpm最后直至定速3000rpm),同期并网带负荷。

汽机的正常启动方式是中压缸启动在中压缸切换到高压缸的过程中,高压缸入口阀开,高旁阀关。

当蒸汽压力达到目标压力时,操作模式切换为定压控制方式自动/手动处在自动位高旁阀采用最终高旁目标压力控制方式下随着汽轮发电机同期并网信号发出,高旁最小开度功能切除当汽轮机进汽,旁路相应关闭当高旁阀关,并且汽轮机同期并网信号和切缸完成信号激活,高旁将进入跟随模式高旁跟随模式(相应低旁跟随模式)压力随锅炉负荷变化,压力的增长受高旁跟随最大压力梯度限制(0.6MPa)旁路应该保持关闭,除非压力突升高旁自动/手动控制站应在自动位高旁压力控制器的目标设定值应该是实际新蒸汽压力加上一个高旁压力偏移量(0.4MPa),所以高旁压力控制阀处于关闭位。

汽轮机启动方式分类及操作步骤释义

汽轮机启动方式分类及操作步骤释义

汽轮机启动方式分类及操作步骤释义汽轮机的启动方式是由机组的结构特点、机组启动前金属温度水平及锅炉的启动方式综合考虑后确定的,汽轮机的启动按下述方法进行分类一、按冲转时汽轮机的进汽方式分类按冲转时汽轮机的进汽方式不同,汽轮机启动可分为高中压缸联合启动和中压缸启动1.高中压缸联合启动。

启动时,蒸汽同时进入高中压缸冲转转子这种启动方式可以使汽缸和转子所受的热冲击减小,加热均匀,启动时间也短,尤其是高中压缸合缸的机组分缸处加热比较均匀,是传统的启动方式,但这种方式因高压缸排汽温度低,造成再热蒸汽温度低,中压缸升温慢,限制了启动速度。

① 带旁路;② 冷态或热态;③ 启动时,高中压缸同时进汽冲动转子,对合缸机组有好处,减少热应力,缩短启动时间。

2.中压缸启动。

启动初期,高压缸不进汽而中压缸进汽冲转,待汽轮机蒸汽参数达到一定值后,才开始向高压缸送汽。

为防止高压缸鼓风摩擦发热,高压缸必须抽真空或通汽冷却,用控制高压缸内真空度或高压缸冷却汽量的方法控制高压缸温升率。

待转速达一定值或待少量负荷后,再逐步向高压缸进汽,这种启动方式可克服中压缸温升大大滞后于高压缸温升的问题,提高启动速度,对控制相对膨胀有利,可以将高压缸的相对膨胀排除从而使汽轮机寿命延长,且运行灵活、可靠;其缺点是操作复杂、启动时间较长。

二、按冲转转子的方式分类按冲转转子的方式分类,启动可分为调速汽门启动、自动主汽门启动和电动主汽门的旁路门启动1.调速汽门启动。

启动时在自动主汽门和电动主汽门汽门全开的情况下,用调速汽门来控制进入汽轮机的蒸汽流量,这种启动方式是在喷嘴调节的汽轮机启动时采用。

这种启动方式可减少蒸汽的节流作用,但汽机进汽处圆周方向温差较大,受热不均匀,且蒸汽通过喷嘴后焓值下降,调节级汽温降低,这在热态启动中极为不利。

2.自动主汽门启动。

启动时,调速汽门全开,进入汽轮机的蒸汽量由自动主汽门控制,这种启动方式称为自动主汽门启动。

这种启动方式在启动初期,汽轮机全周进汽,汽轮机上下左右各侧受热均匀,但容易造成自动主汽门的冲刷,使自动主汽门关闭不严,降低了自动主汽门的保护作用。

汽轮机高低压旁路系统设备介绍

汽轮机高低压旁路系统设备介绍

汽轮机高低压旁路系统设备介绍1、高压旁路高压旁路系统装置由高压旁路阀(高旁阀)、喷水调节阀、喷水隔离阀等组成。

①技术规范高旁阀兼有减温减压、调节、截止的作用。

新蒸汽由上部管道引入阀进口滤网,经阀头至阀出口滤网,蒸汽由于缩放作用而减压,减温水从阀下部减温水喷嘴进入,高温蒸汽被减温后进入阀后连接管道。

见图4-2。

图4-2 高压旁路阀示意图01-阀座;02-阀盖;03-阀进口滤网;04-阀出口滤网;05-阀体;06-阀杆;07-阀头;08-减温水喷嘴;2、低压旁路低压旁路系统装置由低压旁路阀(低旁阀)、喷水调节阀、喷水隔离阀、凝汽器入口减温减压器等组成。

①技术规范注:表中的低压旁路阀、低压喷水调节阀的容量均为低压旁路的总容量。

②低压旁路结构低旁阀与高旁阀同样,兼有减温减压、调节、截止的作用。

低旁阀结构见图4-3图4-3 低压旁路阀示意图01-阀座;02-阀盖;03-阀进口滤网;04-阀出口滤网;05-阀体;06-阀杆;07-阀头;08-减温水喷嘴;③三级减温减压器采用三级减压、一次喷水减温的结构形式。

图4-4为三级减温减压器示意图。

低旁蒸汽进入减温减压器的管末端开孔区,喷向减温减压器壳体内,壳体内壁上设有不锈钢防冲蚀挡板。

汽流通过蒸汽管末端开孔区上的多个小孔,进行第一次临界膨胀降压,在壳体内扩容降压到0.3 MPa。

在壳体内壁沿圆周方向均布设有4个雾化喷嘴,从凝结水系统来的减温水雾化后与蒸汽充分混合汽化达到减温的目的。

经过第一级减温减压后的蒸汽通过壳体内锥形喷网上的数个小孔,进行第二次临界膨胀降压,扩散到减温减压器后部区域,使蒸汽进一步扩容降压到0.1 MPa。

最后蒸汽通过分布在壳体及封头上的小孔进行第三次临界膨胀降压至0.047MPa,使蒸汽最终扩散到整个凝汽器区域。

旁路投入时,减温喷水必须同时投入,否则将导致进入凝汽器内的蒸汽温度超过允许值,对减温减压器和凝汽器造成损害。

喷水源取自凝结水杂用系统,设计压力为0.9 MPa,总喷水量约27.5 t/h,喷水经过滤后通过喷水调节阀接入减温减压器,以防喷孔堵塞。

汽轮机启动时高、低旁路调整原则

汽轮机启动时高、低旁路调整原则

一、分析题目汽轮机启动时高、低旁路调整原则二、机组运行工况1号机组冷态启动,冲车前参数:主汽压力4.5MPa,主汽温度380℃,再热汽压力0.7MPa,再热汽温度370℃,高旁开度47%,低旁开度47%。

三、发生的问题及现象1.升温升压期间再热汽温偏高,不宜控制。

2.汽轮机冲转时,低旁开度降至10%,再热汽压力降至0.35MPa,不利于汽轮机升速。

四、原因分析1.冲转前,高低旁开度过小,没有达到足够的蒸发量。

2.低旁开度过小影响再热汽流量,导致再热汽温偏高。

3.高旁后温度调节特性差,导致再热器入口温度偏高。

4.锅炉升压时间不足,冲转前高低旁开度偏小。

五、应采取的防范措施及对策1.主蒸汽压力0.2MPa左右时即可进行高旁暖管操作,再热器出口压力0.2MPa以上、再热器排空门关闭后可开启低旁(排空门不关时开低旁,将造成机组漏真空),低旁投入后全开三级减温水调门及低旁减温水调门。

2.锅炉升温升压时,适当开大高旁调门,控制主汽压力与高旁调门缓慢同步上升,冲车前主汽压力4.5MPa左右,高旁开度60%以上,再热器压力0.7MPa 左右,低旁开度50%左右(汽温可控的情况下应尽量开大旁路)。

高旁开度过小时,锅炉升压时间过短,锅炉蒸发量不够,不利于冲车时转速升速;高旁开度过大时,说明锅炉升压时间过长,不利于汽温控制。

3.低旁调节应控制再热器压力稳步上升,可适当开大低旁,增加再热蒸汽流量、流速,开度过小时再热汽温偏高不易控制,冲车前应尽量开大低旁,使锅炉达到足够的蒸发量。

4.适当降低高旁后温度有利于升温升压后期再热汽温调整,但温度过低易导致蒸汽带水,高旁管路振动,应加强就地巡视,如有异常及时汇报。

正常控制在高旁后温度270℃左右。

高旁减温水调门调节特性不好,手动调节时1%的调门开度即有很大降温能力,调节时应微调勤调,避免温度波动过大。

5.冲车前将高低旁投入自动,控制主汽压力4.5MPa,再热汽压力0.7MPa,冲车过程中观察压力变化,自动跟踪不良时手动干预。

汽轮机在不同启机环境、不同启动方式下的冲转、并网及并缸过程参数分析与总结

汽轮机在不同启机环境、不同启动方式下的冲转、并网及并缸过程参数分析与总结

汽轮机在不同启机环境、不同启动方式下的冲转、并网及并缸过程参数分析与总结简介:我厂汽轮机是由上海汽轮机厂生产的,型号为N1000-31/600/620/620,型式为超超临界、二次中间再热、单轴、五缸四排汽、凝汽式汽轮机。

机组旁路系统配置了容量为40%BMCR的高压旁路和两个半容量中压、低压旁路构成三级串联旁路。

与一次再热汽轮机相比,二次再热机组的启动参数更高,参数调节手段更多,各个参数之间相互的影响更为复杂。

二次再热汽轮机启动的难点在:1、超高、高压缸联合启动时,主蒸汽参数高、各调门开度小、各缸内蒸汽流量低,高压缸排汽温度经常因鼓风损失发热升高,导致汽轮机启动过程中发生切缸。

2、高压缸启动方式主要采用于超高压转子平均温度>480℃,即热态、极热态启机环境。

此时往往容易出现一再蒸汽温度高、高排初始温度>400℃的情况,此时启机,需更加注意在各个启动阶段对高排温度的监视与调整。

3号汽轮机共进行了六次并缸操作,依次对这六次冲转、并网及并缸过程中各个阶段的重要参数进行了统计、截取相应的参数变化曲线进行分析与总结。

1、机组冲转、并网、并缸期间超高排、高排温度快速上升的几个阶段:1)转速即将到达870rpm时;2)转速即将到达3000rpm时;3)并缸时;以上三个阶段均会出现超高调开大而后又快速关小,机组负荷会有突升而后突降的过程,此时超高排温度、高排温度会出现突升。

在以上阶段需提前调整蒸汽参数,做好可能发生切缸的预想。

2、温态启动时:若发生超高压缸被切的情况时,及时开大高旁,提高一再压力,尽力去维持转速。

若转速无法维持,则转速控制器会退出,启动控制器激活。

而此时需人为手动释放TAB才能开大高、中压调门,高、中调门会迅速全大,当再次冲至3000rpm后,转速控制器激活,高中压调门又快速关小,调门开度波动大,需密切注意调门动作情况。

3、运行人员提前预估冲转到并网的时间、合理安排冲转工作,减短在3000rpm逗留时间,并提前检查并网条件满足情况,提前发现并解决故障,缩短冲转至并网的时间,避免高排温度随时间而逐步升高情况发生,从而影响机组后续正常并网、并缸。

四川东方300MW汽轮机高旁、低旁阀门操作手册

四川东方300MW汽轮机高旁、低旁阀门操作手册

高旁、低旁操作高、低旁最小开度当锅炉点火启动后,蒸汽开始产生,随着“自启动”指令发出,此时操作员要把高旁和低旁打到预先设定的最小开度5%。

这么做的主要目的是为了充分冷却再热器和过热器。

随着信号DCS“自启动开始”并且高旁开到最小开度5%,此时如果高旁控制站的自动/手动处在自动位,则应切换为手动。

高旁升压随着着火越来越好并且锅炉产生的蒸汽越来越多,新蒸汽压力要按照确定的锅炉升负荷速率增加到最终高旁启动压力,在这个时候,低旁压力控制器在定压控制模式下。

当新蒸汽压力达到2MPa时,运行方式转换为升压模式,高旁压力控制器设定点切换为计算出的设定点。

自动/手动切换到自动高旁压力控制器的压力设定点按照汽机(冷态、温态、热态、极热态)的启动升压速率(冷态0.04MPa/min;温态0.08MPa/min;热态0.14MPa/min;极热态0.18MPa/min)变化到最终目标压力(冷态5.9MPa;温态8.52 MPa;热态8.52 MPa;极热态12.8MPa)。

当控制器输出值达到最小开度5%时,升压速率设为0,设定点压力保持,这意味着升压过程中断(此过程在锅炉产汽量小于设定点或产生着火问题时通常发生)。

在压力保持过程中,操作员只可以在压力控制器手动模式下调整值。

当中断消除并且高旁压力控制器输出超过10%时,升压过程继续进行,直到最终高旁目标压力(冷态5.9MPa;温态8.52 MPa;热态8.52 MPa;极热态12.8MPa)。

高旁定压控制当蒸汽压力由高旁压力控制阀控制时,汽机冲转(升速至1500rpm最后直至定速3000rpm),同期并网带负荷。

汽机的正常启动方式是中压缸启动在中压缸切换到高压缸的过程中,高压缸入口阀开,高旁阀关。

当蒸汽压力达到目标压力时,操作模式切换为定压控制方式自动/手动处在自动位高旁阀采用最终高旁目标压力控制方式下随着汽轮发电机同期并网信号发出,高旁最小开度功能切除当汽轮机进汽,旁路相应关闭当高旁阀关,并且汽轮机同期并网信号和切缸完成信号激活,高旁将进入跟随模式高旁跟随模式(相应低旁跟随模式)压力随锅炉负荷变化,压力的增长受高旁跟随最大压力梯度限制(0.6MPa)旁路应该保持关闭,除非压力突升高旁自动/手动控制站应在自动位高旁压力控制器的目标设定值应该是实际新蒸汽压力加上一个高旁压力偏移量(0.4MPa),所以高旁压力控制阀处于关闭位。

二次再热机组汽轮机旁路的选择

二次再热机组汽轮机旁路的选择

二次再热机组汽轮机旁路的选择摘要:随着社会经济的快速发展,电网容量和机组容量的增加,汽轮机旁路系统已成为中间再热式热力机热力系统的重要组成部分。

二次再热蒸汽轮机一般采用超高压汽缸、高压汽缸、中压汽缸组合启动方式,汽轮机配置有三级串联高压、中压和低压旁路系统,分别对应于超高压汽缸、新高压汽缸加热、第二中压汽缸加热。

与一次加热装置相比,二次加热蒸汽轮机进气压力较大,蒸汽轮机固体颗粒的侵蚀程度较严重。

合理配置二次加热机组旁路控制系统,优化系统设计控制策略,可以有效平衡二次加热机组炉间蒸汽消耗,缩短二次加热机组启动时间,减少汽轮机循环部分固体颗粒的侵蚀,对提高二次加热机组设备的安全性和运行灵活性具有重要意义。

关键词:二次再热机组;汽轮机旁路;现状分析引言二次供热发电技术是实现火电行业节能减排和可持续发展的重要手段。

二次再热装置的热力系统参数对热经济性有重要影响,因此需要研究。

由于湿蒸汽分离器和新的蒸汽再热回路的存在,核电站的二回路热系统难以采用一般的分析方法。

当装置正常工作时,低压分流阀泄漏导致涡轮末叶片的湿度增加。

在严重的情况下,水滴可能会出现在最终叶片的蒸汽流中。

由于蒸汽轮机高速旋转的作用,水滴碰撞到最终托盘的蒸汽输出,造成最终托盘的水侵蚀,严重影响蒸汽轮机的安全运行。

使用说明书规定,如果不需要低压蒸汽出口阀门,注水阀旁边的出口阀门不能打开,以免损坏蒸汽轮机。

在“双碳”的背景下,火电机组的柔性转换正在有序进行。

有许多灵活的变换方法,其中之一是蒸汽机高压和低压旁路阀的组合加热。

这种加热方法虽然不经济,但从“灵活性”的角度来看,它提供了巨大的优势:它可以在短时间内将装置的负载调整到其额定容量的20%或更低,从而为其他清洁能源的互联网接入创造了条件。

1二次再热机组简介二级供暖和电力生产技术是实现电力行业能源消耗减少和可持续发展的重要工具。

二次再生器的热力学参数对热力学经济至关重要,因此需要研究。

由于湿气蒸汽分离器的存在和核电站新的过热模式,很难采取综合分析方法。

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

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。

高、低压旁路(调整).

高、低压旁路(调整).

上海外高桥第二发电有限责任公司企业标准QJ/WGQE04.02.04--2005高、低压旁路及再热器安全门运行规程1高压旁路1.1高压旁路规范1.1.1高压旁路调节阀规范1.1.2高旁减温水调节门规范上海外高桥第二发电有限责任公司2005-××-×发布2005-××-×实施1.1.3高旁减温水进口门规范1.1.4高压旁路油站规范1.2概述本机组旁路系统配置瑞士C C I A G/S U L Z E R公司制造的A V6+旁路系统。

此系统由高低压旁路控制装置、高低压控制阀门、液压执行机构及其供油装置等组成。

旁路系统具有100%B M C R高压旁路容量和50%B M C R低压旁路容量。

在机组启停、运行和异常情况期间,旁路系统起到控制、监视蒸汽压力和锅炉超压保护的作用。

高低压旁路及再热器安全门的控制系统由A L S T O M提供。

1.2.1机组旁路系统型式和特点机组由高压旁路和低压旁路组成旁路容量为100%的二级串联旁路系统,主蒸汽管与汽机高压缸排汽逆止阀后的冷段再热蒸汽管之间连接高压旁路,使蒸汽直接进入再热器;再热器出口管路上连接低压旁路管道使蒸汽直接进入凝汽器。

采用100%B M C R容量的高压旁路后,锅炉过热器出口不再设置安全阀,而由四只各25%B M C R容量的高压旁路阀替代安全阀的作用。

再热器出口管道设有4路25%B M C R容量的安全阀其与50%容量的低压旁路阀相配置以保证事故状况下锅炉多余蒸汽的排放。

1.2.2高、低压旁路系统的作用:(1)改善机组启动性能,缩短机组启停时间:中间再热机组冷态、温态、热态启动过程中,锅炉的产汽量、汽压及汽温往往与汽机冲转要求不相吻合;为满足机组启动时锅炉和汽机蒸汽管路的暖管要求以及机组在故障跳闸(外界因素引起)后能快速启动,旁路系统就承担调节和协调的任务,以满足汽机对冲转参数的要求。

(2)在启动过程中,回收多余的热量和工质:通过旁路系统将锅炉启动初期产生的大量蒸汽排放到凝汽器,节约燃料和工质。

汽轮机高低压加热器调试措施

汽轮机高低压加热器调试措施

汽轮机高低压加热器调试措施
汽轮机高、低压加热器是汽轮机的重要组成部分,主要用于增加蒸汽
的温度,提高汽轮机的效率。

在进行汽轮机高、低压加热器的调试时,需
要采取一系列的措施来确保其正常运行。

以下是汽轮机高、低压加热器调
试的一些常见措施:
1.仔细检查设备安装是否符合设计要求,检查加热器的进、出口流道
是否通畅,并确保加热器的接口与管道布置是否正确无误。

2.检查加热器本体、壳体和泄漏器等部件的焊接质量和密封性,确保
无泄漏现象出现,并进行必要的修理和补救。

3.清洗加热器内部的积水、沉积物和铁锈,清理水管、内胆和隔板,
确保内部干净,并避免对设备的运行产生不良影响。

4.逐一检查加热器各部位的温度传感器、压力传感器、温度控制阀等
设备,确保其工作状态正常,准确可靠。

5.检查锅炉进水和排水系统的阀门、泵等设备的操作情况,保证其正
常工作。

6.在逐步增加负荷的过程中,及时监测加热器的温度、压力和流量,
确保各参数在正常范围内,并及时调整。

7.进行加热器的启动和停机试验,验证其正常工作和安全可靠性。

8.进行加热器的性能测试,测试其在不同负荷下的效率、蒸汽温度升
降等参数,与设计值进行对比,以验证其设计效果。

9.对调试过程中的问题进行记录和总结,及时处理并改进相应的措施,以提高加热器的运行效率和安全性。

10.根据调试结果,对加热器进行必要的调整和优化,以提高其运行效率和可靠性。

总之,汽轮机高、低压加热器的调试是一个复杂而重要的过程,需要综合考虑各个方面的因素。

只有经过仔细的调试措施,才能确保加热器能够正常运行,并达到设计要求。

浅谈汽轮机高压缸启动与中压缸启动两种方式

浅谈汽轮机高压缸启动与中压缸启动两种方式

浅谈汽轮机高压缸启动与中压缸启动两种方式目前国产的300MW机组和600MW火电机组的汽轮机启动方式大多采用高压缸联合启动.。

近几年来引进国外阿尔斯通、GE、日立公司机组都设置了中压缸启动功能,虽然也可以使用高中压缸启动方式,但是制造厂还是推荐使用中压缸启动.。

本文阐述了两种启动方式的区别和各自的优缺点及操作注意事项.。

关键词:高中压缸中压缸启动控制旁路国内小型汽轮机的启动冲转几乎都采用高压缸启动或高中压缸联合启动的方式;国产大型汽轮机的启动大多采用通常的高压缸启动,也有部分制造厂的引进机组如东汽厂的超临界600MW汽轮机采用日立技术,就是采用中压缸启动方式.。

各个制造厂推荐的启动方式都不同,各有优缺点,到底二者有什么区别,如何采用两启动方式,笔者通过自己的实践进行分析.。

1 高压缸启动方式与中压缸启动方式的概念1.1 高压缸启动机组冲转前利用高、低旁暖管、升温、升压;冲转前先关闭高旁,待再热器压力到零或为微负压时再关闭低旁.。

因为采用高压缸启动,挂闸后中压主汽门和中压调门全部开启,中压调门也不参与转速调节.。

如再热汽有压力,再热器系统容积庞大,在中压主汽门和调门开启的瞬间,会有大量带压力再热蒸汽(东汽超临界600MW机组冷态启动要求冲转参数:主汽压力8.7MPa再热汽压力1.1MPa)进入中压缸,造成汽轮机瞬间超速.。

因此在冲转前要关先闭高旁,等再热汽压力保持为零或微负压后再关闭低旁.。

就是说在高旁关闭后到高排逆止门开启前再热器处于干烧状态,但是这个过程很短暂,只要控制好燃烧,不会对设备造成损坏.。

1.2 中压缸启动冲转前预暖高压缸,但启动时高压缸不进汽,由中压缸进汽冲转,直到机组带一定负荷或转速后,再切换到常规的高中压缸联合进汽方式,这种启动方式称为中压缸启动.。

冲转前预暖高压缸的目的是为了防止中压缸进汽切换为高中压联合进汽后高压缸温度与主汽温度能够良好的匹配,以减少热冲击.。

冲转时汽轮机的转速由中压调门控制,冲转期间参数始终由高低旁开度自动或手动控制.。

汽轮机高低压旁路旁路切换

汽轮机高低压旁路旁路切换

汽轮机高低压旁路旁路切换经5%初负荷暖机后,开始由中压缸进汽转入高压缸进汽,这种进汽方式的切换被称为旁路的切换过程,即切缸过程。

旁路的切换过程的操作如下:1)继续增大中压调阀及高旁路阀的开度,使之处于全开状态,当中压调阀接近全开时,紧急排放阀关闭;与此同时减小低旁阀的开度,以使再热蒸汽压力保持在一定的范围。

2)开启高压调阀使主汽进入高压缸,关闭高压缸通风阀,开启高排逆止阀;增大高压调阀的开度,继续升负荷,因为主汽压力维持在设定值,此时高压旁路阀开度减小。

3)高压调阀控制进汽,中压缸启动方式完成。

此时,中压调阀全开,低旁阀全关。

为防止高压缸末级叶片过热,尽可能快地增大高压调节阀的开度,使进入高压缸的蒸汽流量与进入中压/低压缸的蒸汽流量相等。

①旁路的切换区曲线图如下图。

稳定性。

为了避免高压缸末级叶片过热,必须保证高压缸有足够的流量,应尽可能增大高压调节阀的开度,故负荷要在很短时间内从5%初负荷升至旁路的切换结束点。

若切换点负荷太高时,锅炉燃烧率变化跟不上,造成主汽压力偏低,手动干预锅炉燃烧率,则容易造成主汽压力过大,超过高压旁路的压力设定使高旁阀一直处于开启状态;但切换点负荷也不能过低,因为高压缸的进汽受限,要求高压缸进汽温度与低压缸金属温度之间的偏差要控制在一定的范围内,要求高压缸排汽压力必须高于再热蒸汽压力的设定值,避免出现高压缸小流量高背压而导致高压缸末级叶片过热,同时保证高排逆止阀能顺利打开,否则,高排逆止阀不能开启而导致中压缸启动失败。

②正常运行在汽机带负荷正常运行,高压缸接收全部蒸汽,高压旁路阀已关闭,进入“跟随模式”;旁路压力设定设在“自动”,压力设定值为实际主汽压力加上一个差压“dP”(0.5MPa),以保证高压旁路阀关闭。

③停机时旁路运行方式当机组计划停运时,检查高压旁路阀在“自动”且DEH的“HP Turbine loaded”(高压缸启动后)信号存在,机组处于正常运行,操作员选择“停机模式”,高压旁路压力设定跟随主蒸汽压力,锅炉压力一旦增大高压旁路阀就会开启。

汽轮机中压缸中部上下缸温差大试验及控制措施

汽轮机中压缸中部上下缸温差大试验及控制措施

汽轮机中压缸中部上下缸温差大试验及控制措施摘要:针对机组投运以来汽轮机中压缸中间上下缸温差大的问题,对汽轮机进行了汽缸温度控制试验,取得了良好的效果。

本文从试验过程及结果分析,提出了改进措施及温差大的解决办法,并对机组优化运行后的经济效益进行了评估。

关键词:汽轮机中压缸;上下缸温差;低压补汽调阀1 引言广东大唐肇庆热电公司2×447M燃气-蒸汽联合循环机组自投产以来,汽轮机在运行时存在中压缸中部上下缸温差大问题,需要限制低压补调阀开度、开启低压主蒸气旁路以控制温差不超保护值。

调整不及时将影响机组安全性及经济运行。

为解决汽轮机在运行时存在中压缸中部上下缸温差大的问题,该厂对汽轮机进行缸温控制试验。

在确保机组安全稳定运行前提下,联系中调改变机组负荷、调整低压补汽调阀和低压主蒸汽旁路阀开度,最终实现了“在任何负荷段低压补汽调阀全开和低压主蒸汽旁路阀全关的情况下,汽轮机中压缸中部上下缸温差维持在48°C以下”的成果。

2设备概况汽轮机为上海汽轮机厂生产的三压、再热、反动式、轴向排汽、抽汽凝汽式汽轮机。

型号 LZC139.5-12.95/[0.44]/2.3/565/[241]/553[1]。

机组采用滑压运行方式。

该汽轮机采用高压缸与中低压缸双缸布置方式。

高压部分为单流双层结构。

中低压部分为顺流布置,轴向排汽,中压采用双层缸的设计,即外缸、内缸,低压采用了外缸、持环结构。

高压主汽、再热主汽和补汽均设有 100%旁路,采用气动控制方式。

低压补汽与中压排汽混合后进入低压缸。

低压补汽共有一组补汽阀组,包含一个补汽主汽阀和一个补汽调节阀,均采用蝶阀。

3 中压缸上下缸温差大原因温度较低的低压补汽与温度较高的中压平衡活塞漏汽在中压缸夹层的下半缸流向相斥,减少了低压补汽在中压下半缸的聚集,导致了上下缸的冷却效果不同;汽轮机中压缸中部外缸上下缸温差随低压补汽阀开度而变化。

若低压补汽阀保持关闭状态,上下缸温差较小;若补汽阀开启,中压缸外缸上下缸温差随开度增大而明显增大,甚至超过50℃。

高、低压旁路系统的作用

高、低压旁路系统的作用

之巴公井开创作旁路一般来说就是将主蒸汽不经过汽轮机直接通过减温减压排入凝汽器的装置, 所起的第一个作用是在锅炉焚烧早期帮手提升主汽参数, 在提高主汽温度时不至于超压, 春联合启动和中压缸启念头组来说还要通过旁路控制主再热压力, 很老的机组是通过对空排汽来到达这一目的的, 缺点是流量小, 噪音巨年夜;第二个作用是在机组甩负荷后, 旁路快开保证锅炉参数稳定, 从而实现快速并网, 不外国内出过几次旁路快开后崩裂招致的事故, 很多电厂取消了快开功能, 只用旁路的启动功能.现在机组一般都配备旁路, 很老的机组估计都被关停了.旁路的驱动方式分为电动、汽动和液动, 一般旁路还有自己的控制柜, 如果把持部份并入DCS后也称为简易旁路.楼主说的油念头之类就是液动旁路了, 简直是有一套自己的油系统的.汽轮机旁路系统的主要作用有:1.呵护再热器.机组正常运行中, 汽轮机高压缸排汽进入再热器, 再热器可以获得充沛冷却.但在启动过程中, 汽轮机冲车前, 或在机组甩负荷而高压缸无排汽时, 再热器因无蒸汽流过或蒸汽流量缺乏, 就有超温烧坏的危险.设置旁路系统, 使蒸汽流过再热器, 便到达冷却再热器的目的;2.改善启动条件, 加快启动速度.单位机组普遍采纳滑参数启动方式, 为了适应汽轮机启动过程中在分歧阶段(暖管、冲车、暖机、升速、带负荷)对蒸汽参数的要求, 锅炉要不竭地调整汽压、汽温和蒸汽流量.纯真调整锅炉燃烧或运行压力, 很难到达上述要求.采纳旁路系统就可改善启动条件, 尤其在机组热态启动时, 利用旁路系统能很快地提高主蒸汽和再热蒸汽的温度, 缩短启动时间, 延长汽轮机寿命.对年夜容量机组, 当发机电负荷减少、解列或只带厂用电负荷, 以及汽轮机甩负荷时, 旁路系统能在几秒钟内完全翻开, 使锅炉逐渐调整负荷, 并坚持在最低稳定燃烧负荷下运行, 而不用停炉, 在故障消除后可快速恢复发电, 从而减少停机时间和锅炉的启停次数, 年夜年夜缩短了单位机组的重新启动时间, 有利于系统稳定;3.回收工质, 消除噪声.机组在启停过程中, 锅炉的蒸发量年夜于汽轮机的消耗量, 在负荷突降和甩负荷时, 有年夜量的蒸汽需要排出.过剩的蒸汽若直接排向年夜气, 不单损失了工质, 而且对环境发生很年夜的噪声污染.设置旁路系统, 可以到达回收工质和消除噪声的目的.另外, 在机组突降负荷或甩负荷时, 利用旁路系统排放蒸汽, 可减少锅炉平安门的举措.4.利用旁路实现中压缸启动.高、高压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早期, 当锅炉给出的蒸汽参数尚未到达汽轮机冲转条件时, 这部份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, 锅炉可用较年夜的燃烧率和较高的蒸发量运行, 加速提高蒸汽温温, 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)启开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, 使其获得足够的冷却, 从而起呵护作用.(4)事故状态下缩短平安阀举措时间或完全不起座, 节约补给水.电网事故时机组可以短时间坚持低负荷带厂用电;汽轮机事故时, 允许锅炉处于热备用状态, 停机不竭炉, 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、高压旁路系统具有启动、溢流和平安三项功能.。

高低旁路控制系统检修规程

高低旁路控制系统检修规程

高低旁路控制系统检修规程1 系统概况及规范1.1 系统概况XXX热电厂2×350MW超临界燃煤机组的汽轮机高低压旁路旁路系统是与汽机并行的另一蒸汽通路,包括高压旁路和低压系统二级旁路系统。

高压旁路系统旁路汽机高压缸而将主蒸汽引入锅炉再热器,低压旁路系统旁路汽机中低压缸而将再热蒸汽直接引入凝汽器。

汽机旁路系统为高压旁路和低压旁路二级串联旁路系统。

低压旁路系统装置由低压旁路阀(低旁阀,包括减温器)、喷水调节阀、喷水隔离阀等组成。

高压旁路系统装置由高压旁路阀(高旁阀,包括减温器)、喷水调节阀、喷水隔离阀、液压油系统等组成。

旁路控制纳入机组DCS 控制系统,DCS选用艾默生过程控制有限公司的OV ATIONS控制系统,控制系统硬件说明见DCS说明书。

机组在各种工况下(冷态、温态、热态和极热态),采用高中压缸启动时,投入旁路系统,控制锅炉快速提高蒸汽温度使之与汽机汽缸金属温度较快地相匹配,减少热应力,缩短机组启动时间,减少汽机循环寿命损耗;回收工质,减少蒸汽向空排放,改善对环境的噪声污染;实现机组的最佳启动。

1.1.1 汽轮机旁路系统功能1.1.1.1旁路容量为35%BMCR。

1.1.1.2旁路容量应考虑适当的裕量(不低于旁路容量的10 %)。

1.1.1.3具有快速及调节功能,高压旁路为单路,低压旁路为单路。

1.1.1.4高压旁路阀,低压旁路阀和高低压旁路喷水调节阀,关断阀及以上阀门的执行机构要求采用原装进口产品。

开关动作时间不大于5秒(高旁),5秒(低旁)。

1.1.1.5旁路系统阀门在3-100﹪开度之间具有调节性能;1.1.1.6旁路阀压力特性、流量特性符合GB10868-89《电站减温减压阀技术条件》出口蒸汽压力的波动范围值:±0.05MPa;出口蒸汽温度的波动范围值:±2.5℃。

1.1.2 设备说明旁路系统中专用压力保护装置(每机组1套)用于主蒸汽压力保护。

装置具有两大功能:一大功能是实现安全阀的功能,配备三个电子压力开关(具有就地显示功能),该压力开关采用“三取一”原理,只要有一个压力开关达到了设定值(该设定值就是安全阀的起跳值),高压旁路阀就可以作为安全阀在一秒之内快速全开;还有一大功能可以在正常运行期间对高压旁路阀进行在线试验,试验压力开关及其它部件动作的正确性。

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汽轮机中压缸启动方式下的高低压旁路控制方案分析殷建华李民(内蒙古电力科学研究院热控技术研究所)摘要:本文主要针对汽轮机的中压缸启动方式下的旁路系统的控制方案做了详尽的分析与阐述,并对其控制方案中的优缺点做了分析。

关键词:中压缸启动高低旁Analysis Of HP-LP Bypass Control Mode OfIP Cylinders Sart-Up ModeYIN-Jian hua LI-Min(The Thermal Automation Institute of Inner Mongolia Electric Power Research Institute) Abstract: The article elebrate the HP-LP Bypass control mode of ip cylinders start –up mode and analyze advantage&disadvantage of the control modeKeywords: IP Cylinders Sart-Up ; HP-LP Bypass(The Thermal Automation Institute of Inner Mongolia Electric Power Research Institute)概述高低压旁路系统作为电厂热力系统的重要组成部分,不但起到了配合机组启动,协调机炉控制,将多余的蒸汽回收至凝汽器的作用,而且当机组发生甩负荷时,能够通过快速开启高压旁路系统,起到防止锅炉超压的作用。

高低压旁路系统在中压缸启动的汽轮机启动过程中起到的至关重要的作用,其不仅能很好的配合锅炉和汽轮机的整个启动过程,同时其具备的快开功能也能起到防止锅炉超压,汽轮机超速等功能。

1 中压缸启动方式下的高低压旁路系统设置中压缸启动方式的汽轮机与其配套的高低压系统旁路为高、低压两级串联旁路系统。

高低压旁路由减压阀,减温阀及其油站系统组成。

较为常见的是由瑞士SULZER公司设计制造的高低压旁路系统。

本文着重以瑞士SULZER公司设计制造的高低压旁路系统为例,分析中压缸启动方式的高低压旁路控制方案的特点及优缺点。

中压缸启动过程简介冷态启动时,主蒸汽经高压旁路进入再热器,冷段再热蒸汽经高压缸排汽逆止门旁路阀(倒暖阀)进入高压缸加热,高压缸处于暖缸阶段;低压旁路开启,调节再热器压力。

由于设置有高低压旁路,汽轮机在盘车阶段(高速盘车,盘车转速为54r/min)即可预暖,当达到冲转参数时,由中压调门控制汽轮机进汽冲转升速,至1020转/分转速闭锁升速,进行低速暖机;当加热到一定程度时(高压缸外下缸法兰温度≥185℃),高压缸排汽逆止门旁路阀关闭,高压缸抽真空阀开启,高压缸处于抽真空状态;当带到一定负荷(约15%额定负荷),切缸条件满足后,抽真空阀关闭,高压缸主汽门、调速汽门打开,高压缸排汽逆止门打开,机组切换为高压缸运行,高低压旁路为维持设定压力而逐渐关闭。

高旁在机组冷态启动过程中的自动控制高低压旁路系统包括一个高旁压力控制阀,一个高旁温度调节阀,一个高旁喷水隔离阀,两个低旁压力控制阀和两个低旁温度调节阀。

高压旁路控制系统包括:高旁压力控制,高旁温度控制,快开和紧急关以及喷水隔离阀的控制低压旁路控制系统包括:低旁压力控制,温度控制,快开、紧急关控制。

锅炉冷态启动时,高压旁路系统即可投入自动控制。

随着机组的启动,高旁压力控制器经历了以下的几个阶段:最小开度控制(Ymin)→最小压力控制(Pmin)→最大开度控制(Ymax)→定压控制(Psync)→滑压跟随控制(Pfo)。

图一详细描了高旁阀在机组的整个冷态启动过程中各个阶段随主汽压力、负荷、蒸汽流量等参数的变化情况:当机组冷态启动开始,高旁压力控制器投入自动后,控制器的最小开度控制功能即被激活,旁路阀开至最小阀位Ymin,确保在点火后立即为蒸汽流提供从过热器到再热器的通道。

图一高旁的冷态启动过程Pressure/Load/Flow:主汽压力/负荷/流量; Min Press:最小压力; Fixed Pressure:固定压力; Steam Flow:蒸汽流量; Fire On:点火; Start Sequence:启动过程;Pressure Ramp :压力斜线上升; Follow:跟随;Turbine Load:汽轮机负荷; Turbine Loaded 汽轮机已加载;当蒸汽到一定量时,而旁路门保持最小开度Ymin,主汽压力便随之增加。

当主汽压力达到预定的最小压力Pmin时,控制器的最小开度控制随即退出,最小压力控制被激活,控制器便通过开启旁路阀来控制当前主蒸汽压力。

随着高旁阀的开度的增加,当旁路阀位达到一个预定的开度Ymax时(取决于锅炉启动时要求的蒸汽流量),高旁最大开度控制被激活,最小压力控制随之退出。

高旁压力设定值生成器开始根据锅炉蒸发量来增加压力设定值,从而维持高旁的最大开度,同时控制器对高旁压力的设定值的最大梯度进行限制。

一旦主汽压力达到汽轮机冲转压力(Psync),设定值生成器便切换至(定)压力控制模式,最大开度控制随即退出。

随着汽轮机开始流通蒸汽,旁路阀为维持汽轮机的冲转压力会逐渐关闭,直到汽轮机消化了锅炉全部蒸汽,旁路完全关闭。

旁路一关闭,设定值生成器便退出定压模式,设定值生成器开始进入压力跟随模式。

压力设定值开始跟踪实际压力加上偏置差压。

这个差压能维持旁路处于关闭状态。

压力设定值的最大变化梯度仍在起作用。

当当前主蒸汽压力变化超出了梯度限制,旁路将开启,控制器返回到压力控制模式。

此时,压力得到控制,直到恢复正常操作,接着旁路关闭。

4 高旁的连锁保护功能:主汽压力大于8MPa时,满足下列条件之一,高旁快开:(1)主汽压力升速率超过设定值(1MPa/min);(2)汽机跳闸;(3)主汽压力超过17.76MPa。

满足下列条件之一,高旁紧急关:(1)阀后温度高(>360℃);(2)控制卡件失电;(3)凝汽器保护动作。

5 汽轮机切缸时的高旁的配合中压缸启动过程中,高压缸自动切换的进行不仅要满足高压缸金属温度与主蒸汽温度匹配的条件,还要考虑到通过高压缸的流量与高压旁路流量及再热蒸汽压力的合理匹配关系,即旁路流量大于高压缸流量。

高压缸切换以旁路流量大于高压缸流量为必备条件之一,因此,切缸时高压旁路必须有一定开度和流量,这样才能保证切缸时有足够的蒸汽通过高压缸,同时又有一定裕量防止中压缸断汽。

高旁流量q由高压缸流量基准值M和主蒸汽压力修正系数K共同决定:q=K·M其中,K=0.102 3高压缸流量Q由总流量指令F和定压修正因子Kp共同决定:Q=(F·1.1)/Kp其中定压修正因子Kp=额定主汽压力/实际主汽压力6 低旁自动控制过程在锅炉启动期间,低旁减压阀处于手动控制。

将再热蒸汽回收并暖管,直至将再热蒸汽压力调节到冲转压力。

低旁处于“压力控制”阶段时,通过调节低旁减压阀的开度来维持汽轮机冲转所需的压力。

当机组并网后,低旁压力控制器切换至“负荷压力”控制阶段。

低旁压力设定值变为高压缸第一级后压力P1的函数值f(x),f(x)=KP1+α;在中压缸控制阶段,高压缸隔离,此时的高压缸后第一级压力为零,即P1=0 f(x)= α=1.5MPa,;当高压缸投入运行后,低旁的压力设定值自动跟踪机组的实际负荷。

此时低旁压力定值f(x)跟踪负荷,常数α为0.3 MPa,它可以确保在机组正常运行时低旁减压阀的关闭,此时低旁处于“滑压控制”过程。

在机组跳闸、甩负荷等异常工况下,低旁减压阀的压力定值自动由f(x)转换为1.5 MPa,以确保低旁减压阀的快速开启,防止锅炉再热器超压。

为了防止凝汽器超温变形损坏,低旁减压阀后的减温器上布置有两级减温水,减温水阀的开关直接感受减压阀的开度和减压阀后汽压信号。

图二低旁的冷态启动过程Pressure/Load/Flow:再热器压力/负荷/流量; Min Press:最小压力;Load Press:负荷压力; Hot Reheat Press:热再压力;Turbine Load:汽轮机负荷; Steam Flow:蒸汽流量;7 低旁的连锁保护功能为了适应机组跳闸、甩负荷、凝汽器超压、超温等工况,低旁系统设置有快开和紧急关保护。

汽机跳闸或高旁快开低旁减压阀快开;当阀后温度高、凝汽器保护动作(凝汽器真空低)、喷水压力低低旁阀紧急关。

8 低旁温度控制由于低旁后的蒸汽接近饱和状态,故低旁阀后的温度并不能真实反应喷水效果所以低旁后温度控制器将计算系统必要的喷水流量作为喷水流量的设定值,并通过实际的阀位计算实际的喷水流量,并通过阀门特性,将其转换为阀位的设定值,从而控制低旁喷水减温阀的开度,达到预期的减温效果。

一旦低旁减压阀打开,低旁温度控制器将被置于自动模式,并且将喷水流量置为最小的喷水流量,以便迅速开启低旁喷水阀。

当低旁减压阀关闭时,喷水阀同时被关闭。

8 存在的不足及改进(1) 高旁最小开度控制:当锅炉点火后,机组进入启动过程,高旁阀随即进入最小开度控制方式,减压阀直接开至最小开度Ymin,这样使得机组在冷态启动的过程中压力蓄积十分缓慢,加长了机组的整个冷态启动过程。

为了使缩短机组的启动时间又不影响工质的循环流量,可以将高旁阀门的最小开度控制,阀位指令阶跃给定改为按照主汽压力的函数Y=f(P)并以一定的速率逐渐开启,开度达到最小开度Ymin后,阀门开度下限设定为Ymin,阀位保持不变,继续等待主汽压力的上升。

(2) 由于旁路系统在中压缸启动方式汽轮机的启动过程中起到的关键的作用,旁路系统应在汽轮机启/停机过程中与数字式电液调节控制系统相互协调配合。

例如机组启动过程中的冷、温、热态曲线对旁路和汽机的要求;汽机切缸过程中旁路的配合等。

如果在旁路系统中考虑到这些因素,会大大提高机组启动过程中的稳定性。

9 结论总之,苏尔寿高低压旁路在系统布置、电液传动装置结构和其控制功能方面,充分考虑了中压缸启动机组从冷态启动到冲车定速直至并网带负荷的整个启动过程的要求。

其优越的控制、安全性能能够适应在机组启、停、甩负荷带厂用电等特殊工况下的正常运行。

参考文献:索思远《600 MW 机组旁路控制系统研究》山西电力2009.2作者:殷建华1981.12 男内蒙古自治区包头市内蒙古科技大学本科助理工程师李民1982. 3 男内蒙古自治区包头市内蒙古科技大学本科助理工程师。

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