汽轮机旁路系统(国产)
一种单缸汽轮机组多功能旁路系统及其使用方法
一种单缸汽轮机组多功能旁路系统及其使用方法嘿，朋友们！今天咱来聊聊单缸汽轮机组多功能旁路系统及其使用方法。
这玩意儿啊，就像是机器里的魔法小精灵，能让一切都变得顺顺溜溜的呢！单缸汽轮机组多功能旁路系统，你可以把它想象成是一条神奇的通道。
它能在机组运行的时候，起到好多重要的作用呢！比如说，它能调节蒸汽的流量和压力，就像是给机器的动力加了个精准的调节阀，让机器运行得稳稳当当。
那它咋用呢？这可得好好说道说道。
就好比你开汽车，得知道啥时候踩油门，啥时候踩刹车一样。
对于这个旁路系统，你得清楚啥时候该让它发挥作用，啥时候让它休息。
比如说，在机组启动的时候，旁路系统就像个大力士，帮着把蒸汽顺利地送进机组，让机组能轻松地启动起来，这可不是一般的厉害啊！要是没有它，那启动过程可能就没那么顺利啦。
在机组运行过程中，如果遇到一些特殊情况，比如负荷突然变化啦，这时候旁路系统就会迅速响应，像个机灵的小助手一样，帮忙调整蒸汽的状态，保证机组的稳定运行。
而且啊，这个旁路系统还很耐用呢！只要你平时好好爱护它，定期给它做做检查和保养，它就能一直乖乖地为你工作，不离不弃。
咱再说说它的好处，那可真是不少！它能提高机组的效率，让机器干活更带劲。
就像人吃饱了饭才有劲干活一样，旁路系统能让机组活力满满。
它还能减少机器的损耗，延长机器的使用寿命。
你想想，有了它的精心呵护，机组是不是就能用得更久啦？这可都是实实在在的好处啊！总之，单缸汽轮机组多功能旁路系统可真是个好东西，它的存在让机组的运行更顺畅、更高效。
咱可得好好利用它，让它为我们的生产和生活发挥更大的作用。
所以啊，大家可别小看了这个小小的旁路系统，它可是有着大能量呢！难道不是吗？。
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。
汽机旁路系统简介
汽机旁路系统简介概述汽机旁路系统首先用于欧洲的直流炉中，几乎所有的欧洲国家均使用了高低压汽机旁路系统，包括汽包炉。
高压旁路把来自锅炉过热器的蒸汽排到再热器，低压旁路把来自再热器的蒸汽排到凝汽器，欧洲国家的旁路通常为100%的容量，中国的系统主要容量多选用在40%MCR，并且具有安全保护功能。
为了满足大型汽轮机组启动运行和安全的需要，给机组配置旁路装置和切实可行的控制系统是十分必要的，旁路系统主要有电动和液动两大流派，气动系统主要应用于中小型机组。
旁路系统装置是火电机组重要的辅助设备，旁路系统设备的可靠性对电厂安全和经济运行影响较大，而系统设备的设计、安装、调试对旁路的运行效果有很大的影响。
因此，选择一套启闭及调节特性好的阀门、操作灵活便于维护且可靠性高的执行机构、经济实用且组态灵活型的控制系统从投资性价比的角度来看已是广大用户的共识。
1 旁路系统设计概况1. 功能设置1.1.1旁路系统有启动、溢流和安全三个主要功能（即三用阀功能），此外还有回收工质、暖管、清洗、减少汽阀和叶片侵蚀等功能。
A启动功能：其目的是为改善机组的启动特性而设置的。
可以提高锅炉在启动过程中的燃烧率；使蒸汽温度与汽轮机缸温得到最佳匹配；从而缩短机组启动的时间，减少寿命损耗。
B溢流功能：其目的实际为吸收机、炉之间的不平衡负荷而设置的。
可以排泄机组在负荷瞬变过度过程中的剩余蒸汽；调整稳定蒸汽压力；维持锅炉在不投油情况下的最低稳燃负荷。
C安全功能：取代锅炉安全阀的功能1.1.2采用高、低两极串联的旁路系统设有启动或溢流功能，可以分为如下两类：A以启动功能为旁路设置的主要功能，并附有稳定蒸汽压力，以及在事故工况下的保护功能。
可适应机组冷、热态等各种条件下的启动要求；定压、滑压运行；负荷变化过程的压力调节；保护过热、减少安全阀动作、回收工质等。
B以启动功能为旁路设置的基本功能，并设有溢流功能。
除能满足第A类功能外，还可适应：汽轮机甩负荷维持空负荷运行：汽轮机跳闸实现停机不停炉；电网故障机组带厂用电运行等各种运行方案。
汽轮机旁路系统
汽轮机旁路系统一、旁路系统技术和结构特点#3、#4机组采用高、低压两级串联旁路系统。
高压旁路容量为额定参数下40%BMCR的流量（Boiler Maximun Continuous Rating）；低旁旁路容量是高旁容量加上高旁减温水的流量。
正常启停均采用中压缸启动方式，在旁路系统故障不能投运的情况下，也可采用高压缸启动方式。
1.旁路系统的主要功能汽机旁路系统的型式、容量和控制水平与汽机及锅炉的型式、结构、性能及电网对机组运行方式的要求密切相关。
根据本机组的负荷性质、启动特点，该旁路系统主要有以下几方面功能要求：（1）调整主蒸汽、再热蒸汽参数，协调蒸汽压力、温度与汽机金属温度的匹配，保证汽轮机各种工况下中压缸启动方式的要求，缩短机组启动时间。
（2）协调机炉间不平衡汽量，旁路掉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。
使机组能适应频繁起停和快速升降负荷，并将机组压力部件的热应力控制在合适的范围内。
（3）在机组启动和甩负荷时，保护再热器不干烧和超温。
（4）回收工质，减少噪音。
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，减少甚至避免安全门动作。
2．旁路系统的设计原则本工程采用高、低压两级串联旁路系统。
由于该旁路系统是不兼带安全门功能的，即装设的旁路系统并不替代锅炉过热器出口的弹簧安全门和动力释放阀（PCV）的功能，且无停机不停炉或带厂用电的功能要求，因此确定旁路系统容量的因子，主要是根据各个工况的启动曲线来核算所需的旁路容量。
当然还需考虑机组的负荷变动率及锅炉的燃烧率能以多快的速度减少而不危及火焰的稳定性等因子，以满足快速升降负荷等功能要求。
3．旁路容量的选择旁路容量的选择对中压缸启动非常重要。
若高压旁路容量不够，势必会逼高主汽压力，此时锅炉很难保证主汽温度，而过高的主汽温度对高压缸及其转子极为不利，本机组当高排温度达420℃时即报警，435℃时即跳机；若低压旁路容量不够，势必会逼高再热汽压力，此时防止高压缸末级叶片过热的最小流量值增大，即必须提高此时的目标负荷值（即阀切换负荷值），否则高压缸调节级压力与高排压力比有可能过低而导致停机（为限制高压缸出现小流量高背压现象，防止高压缸末级叶片过热，汽机通常有如下保护：高压缸调节级压力与高排压力比为1.8时报警，为1.7时即跳机）。
chapter5驱动给水泵的小汽轮机与汽轮机旁路系统课件
二、旁路系统的型式
常见的有以下几种类型
1、三级旁路系统
高、低压旁路串联→用快速
液压系统控制
整机旁路→用慢速电机控制
优点：①能适应各种工况的调节，运行灵活性较高
②能迅速将大量蒸汽排往凝汽器，避免或减少锅炉对空排汽
缺点：系统复杂、金属消耗量和投资大、布置困难、操作运行复杂
根据主汽轮机的不同运行工况，小汽轮机的汽
源分别来自再热蒸汽冷段和主汽轮机的4段（中
压缸排汽）抽汽处。
高压主蒸汽（再热冷段蒸汽）经高压主汽阀、
调节阀后进入汽缸下部的喷嘴室。低压蒸汽则
经低压主汽阀、调节阀后进入汽缸上部的第一
级（低压）喷嘴。
两台小汽轮机（A/B）的排汽经各自的电动碟阀
之后排入凝汽器A／B。
r/min）
内效率：84 %（额定功率时）
最大连续功率：14.MW
额定进汽压力：1.11 MPa，温度365.1 ℃
额定排汽压力：6.9 kPa，温度38.7 ℃
额定转速：5516 r/min
调速范围：2846 ～5691r/min
叶片级数：11级
末级叶片长度：303.1m
chapter5驱动给水泵的小汽轮机与汽轮机旁路系统课件
小汽轮机排汽口管道的支管上设有电动真空破坏阀，
该阀在机组正常运行时处于关闭状态。其下游管道上
还接有密封水管，使该支管保持一定的水位，以确保
真空破坏阀的严密性。密封水来自凝结水系统，经φ5
的节流孔板后进入支管，其溢水排入地沟。排汽碟阀
的阀杆处也接有密封水管，以确保小汽轮机排汽管道
的严密性。
国产引进型300MW汽轮机组液压旁路系统改造
５ 性 能
ａ 定位精度小于全行程 的０ １％。 ． ．５
ｂ 重复率小于全行程的０ １ ． ．％。
Ｃ 死 区在控制 信号 的 ０ ｉ 一 ％范 围内可 ． ．％ ５
４ 集成型 执行 器旁路 系统特 点
ａ 采用机 电液一体化 、 ． 集成 化、 模块 化、 小型
化设计 。结构简单、 体积小 ， 无需外供油 源或气源 ，
成型 Ｒ Ｘ Ｅ Ａ电液 执行器 取代原 系统 的液 压执行机
立
双 液 缸 作用 压
瞳：高压回路 口： 低压回路
图 １ 智能集成型执行器工作原理图
３ 改造方 案
ａ 保 留原系统减压阀、 ． 减温阀。 ｂ 拆除二台控制油站、 ． 减压 阀和减温 阀液压 执行机构以及相应的油管路。
关键词
１ 概 述
国产引进型 ３０ Ｗ 机组 ， ０Ｍ 是按照美 国 ＷＨ公司
转让技术生产 的单轴、 双缸、 双排汽、 次再 热凝汽 一 式汽轮机 ， 按照美国 Ｃ Ｅ公司技术设计生产的亚临界 次再热控制循环汽包炉或 自然循 环汽包炉。原型 机组无旁路系统 ， 依靠锅炉 ５ Ｃ ％Ｍ Ｒ启 动疏水旁路
Ｃ 采用智能集成型执行器取代原系统的液压 ．
执行机构 。 ｄ 控制系统可纳入机组 Ｄ Ｓ系统 ， ． Ｃ 也可采用 独立的 Ｐ Ｃ可编程控制器。 Ｌ
构， 对该旁路系统进行改造。
ｅ 仅实现压力、 ． 温度正常调节与控制， 不设快
一
３ 一 Ｏ
维普资讯
调 ， 小可达 ００ ％ 。 最 ．５
ｄ 输入信号 ４— ０ Ａ标准模 拟量和脉 冲量 ． ２ｍ
信号。 ｅ 高旁减压阀全行程动作过程时间约为 ６ ｓ ． ０； 低旁减压阀全行程 动作过 程时间约为 ９ ｓ ０ 。减温 阀 全行程动作过程时间小于 ３ ｓ ５。
具有中压缸启动功能的汽轮机旁路控制系统[实用新型专利]
![具有中压缸启动功能的汽轮机旁路控制系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/6480411759fb770bf78a6529647d27284a733753.png)
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]实用新型专利说明书[11]授权公告号CN 2674108Y [45]授权公告日2005年1月26日[21]ZL 专利号200420019787.8[22]申请日2004.01.21[21]申请号200420019787.8[73]专利权人上海新华控制技术（集团）有限公司地址200240上海市闵行经济开发区文井路160号[72]设计人廉宏伟 王卫龙 [74]专利代理机构上海专利商标事务所代理人陈亮[51]Int.CI 7F01D 19/00F01D 13/02权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页[54]实用新型名称具有中压缸启动功能的汽轮机旁路控制系统[57]摘要本实用新型公开了一种具有中压缸启动功能的汽轮机旁路控制系统，包括控制模块和执行模块，其中的控制模块包括：接口模块，接口模块接受操作指令并显示；第一、二输入模块，采集各种现场压力、温度及开关信号；分散处理模块，设置在所述接口模块和第一输入模块的输出端，对所述送入的操作指令和现场信号进行逻辑运算及处理，得到控制各阀门开度指令信号；控制执行模块，设置在所述分散处理模块和第二输入模块的输出端，比较阀门开度指令信号和各阀门现场信号并实现控制；执行模块，设置在所述控制执行模块的输出端，根据阀门开度指令信号进行控制。
200420019787.8权 利 要 求 书第1/1页1、一种具有中压缸启动功能的汽轮机旁路控制系统，其特征在于，包括控制模块和执行模块，其中的控制模块包括：接口模块，接口模块接受操作指令并显示；第一、二输入模块，采集各种现场压力、温度及开关信号； 分散处理模块，设置在所述接口模块和第一输入模块的输出端，对所述送入的操作指令和现场信号进行逻辑运算及处理，得到控制各阀门开度指令信号；控制执行模块，设置在所述分散处理模块和第二输入模块的输出端，比较阀门开度指令信号和各阀门现场信号并实现控制；执行模块，设置在所述控制执行模块的输出端，根据阀门开度指令信号进行控制。
旁路系统及操作说明
中国上海
.
一、汽轮机旁路系统简介
二、汽轮机旁路系统功能
三、旁路控制系统及其组成
四、旁路运行方式
五、旁路地保护与联锁
六、旁路系统操作简介
附图
旁路调节系统图
控制柜装配图
旁路通讯电缆连接图
旁路启动曲线
汽轮机旁路系统简介
汽轮机旁路系统是与汽轮机并联地蒸汽减温减压系统.它由蒸汽旁路阀门、旁路阀门控制系统、执行机构和旁路蒸汽管道组成.其作用是将锅炉产生地蒸汽不经过汽轮机而引到下一级压力和温度地蒸汽管道或冷凝器.文档收集自网络，仅用于个人学习
对于北重中压缸启动机组来说，旁路控制系统地作用更显得突出，旁路控制品质地好坏直接关系到机组地正常运行.旁路控制器和其他系统之间有着许多信号地联系，特别是与汽机控制系统.如果能有机地结合控制系统地资源，旁路控制器可以更精确满足旁路控制地要求，并可以简便地实施安全功能或快开或快关功能.配合汽机更好地完成切缸及反切缸功能，保证处于较高应力下地阀门和管道地寿命，对提高旁路控制系统地品质及旁路控制系统功能地完善有着很重要地意义.文档收集自网络，仅用于个人学习
旁路控制系统及其组成
旁路控制系统是保证中间再热机组安全可靠经济运行不可缺少地调节系统之一.旁路控制系统结合了数字控制器地稳定可靠与高压抗燃油快速地特点，用于控制蒸汽旁路系统地阀门，并保护锅炉再热器等设备.与汽轮机数字电液控制系统，给水泵汽轮机数字电液控制系统构成了汽机岛热控系统.旁路控制系统采用与系统相同地硬件结构和软件平台，通过公用地工程师站和操作员站对系统进行维护和操作显示.用户能够随时在线或离线对旁路控制系统地控制算法进行组态、修改、上装和下装.旁路控制系统中地数据可以通过数据高速公路与其它系统实现数据通讯和数据共享.旁路控制系统由电子控制柜、、控制卡件电源、、控制卡件、端子板、阀门定位器（也可以放在就地）、电缆等组成.文档收集自网络，仅用于个人学习
汽轮机旁路系统
汽轮机旁路系统
汽轮机旁路系统
125-1200MW机组各种规格的高低压旁路系统
工作特点：
汽轮机旁路系统是保证汽轮机和锅炉在各种工况下安全启动、稳定运行的保护系统之—。
同时是保护锅炉过热器、再热器不致再事故情况下超温、超压的主要保护装臵。
因此其安全稳定、可靠地工作对机组的安全稳定、可靠运行，至关重要。
其工作特点足：热冲击强烈、启停频繁，其内部减温减压元器件，承受很大的温差应力，且应力循环频次高。
其次，要承受减压后汽流较大的冲刷力，其强大的冲刷和热应力的反复多频次作用，是阀内件破坏的主因。
破坏特点：
由温差及热冲击引起的循环热应力是阀内件破坏的主因，其次是降压后汽流的冲蚀破坏。
技术特点：
1、ROSITE汽轮机高低压旁路系统采用了阀内件对称设计、内外加热的技术以减小温差应力；
2、采用了蒸汽雾化预热减温水技术减小温差应力；
3、采用蒸汽分区降温和蒸汽膜保扩技术来降低传质传热过程中减温水与高温蒸汽之间相应的阀内件金属间的温度差，以达到减少温差和温差应力的目的；
4、采用一级前臵式降温和三级后臵式降压阀笼、级间压差小，能减小汽流对密封面的冲蚀破坏；
5、大量采用模块化、分体式设计技术，全部阀内件均可拆卸更换、方便检修：
6、采用了变阻力通道式减温水调节阀，温度控制准确、精细，安全可靠，周期长；
7、阀门零部什全部采用锻焊件结构，强度高，承受热冲击能力强：
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汽轮机旁路系统
第八章旁路系统大型中间再热机组均为单元制布置，为了便于机组启停、事故处理及特殊要求的运行方式，解决低负荷运行时机炉特性不匹配的矛盾，基本上均设有旁路系统。
所谓的旁路系统是指锅炉所产生的蒸汽部分或全部绕过汽轮机或再热器，通过减温减压设备（旁路阀）直接排入凝汽器的系统。
1 •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2 •机组旁路系统型式1）两级串联旁路系统由高压旁路和低压旁路组成，这种系统应用广泛，特点是高压旁路容量为锅炉额定蒸发量的30%〜40%,对机组快速启动特别是热态启动更有利。
2）两级并联旁路系统由高压旁路和整机旁路组成，高压旁路容量设计为10%〜17%,其目的是机组启动时保护再热器，整机旁路容量设计为20%〜30%，其目的是将各运行工况（启动、电网甩负荷、事故）多余蒸汽排入凝汽器，锅炉超压时可减少安全阀动作或不动作。
3）三级旁路系统由高压旁路、低压旁路和整机旁路组成，其优点是能适应各种工况的调节，运行灵活性高，突降符合或甩负荷时，能将大量的蒸汽迅速排往凝汽器，以免锅炉超压，安全阀动作。
但缺点是设备多、系统复杂、金属耗量大、布置困难等。
4）大旁路系统锅炉来的新蒸汽绕过汽轮机高、中、低压缸经减温减压后排入凝汽器，其优点是系统简单、投资少、方便布置、便于操作；缺点是当机组启动或甩负荷时，再热器内没有新蒸汽通过，得不到冷却，处于干烧状态。
汽轮机旁路系统
汽轮机旁路系统沈阳电力高等专科学校杨庆柏刊载于《辽宁电机工程科普》1997年第2期汽轮机旁路系统( Turbine Bypass System简称TBS)的基本功能是改善机组启动性能、保护再热器、回收工质、减少噪音、带厂用电负荷运行和超压保护。
一、设置汽轮机旁路系统的必要性随着火力发电机组的单机容量不断增大，蒸汽参数也在不断提高，尤其是中间再热式汽轮发电机组得到越来越广泛的应用。
根据中间再热式汽轮发电机组的运行要求，机组的运行方式只能为单元制。
在一机对一炉的单元制运行方式中。
锅炉、汽轮机和发电机纵向成为一个统一的整体。
炉、机的一一对应使得锅炉产生的蒸汽无法储存，从而要求炉、机之间要互相配合，协调动作。
在单元机组正常运行时，可由协调控制系统依据外界的负荷需求来协调机、炉的动作，这既能满足外界负荷要求，又保证机组的安全。
然而在机组启动或紧急甩负荷的特殊情况下，锅炉和汽轮机在动态特性上的差异太大，如何使其协调工作就不是一个容易解决的问题。
在低负荷工况下，锅炉的最小允许负荷一般为额定蒸发量的30～50％，汽轮机则允许空载运行。
汽轮机空载运行时的汽量仅为额定时进汽量的5～8％。
由此可见，在低负荷工况下必须解决锅炉的剩余蒸汽回收问题，否则锅炉不但要对空排汽而损失大量的凝结水，而且还要产生强烈的噪声。
设置在锅炉内的再热器，必需经常流动一定量的蒸汽以不超温。
根据再热器选用的金属材料及炉内布置情况，通常要求冷却蒸汽流量的最小值约为额定值的14％，而汽轮机空载时的蒸汽量仅为额定值的5～8％。
特别是在甩负荷时蒸汽量为零，在停机不停炉时汽轮机完全不进汽。
由此可见。
中间再热式汽轮发电机组还须解决再热器的保护问题。
大型火力发电机组为了减少金属热应力，降低机组寿命损耗，缩短起动时间，节约燃料，往往采用中压缸启动。
因此，需要考虑中压缸从何处进汽的问题。
综上所述，单元制运行的中间再热式汽轮发电机组，必须解决机组启停过程中机、炉之间的协调动作，再热器保护以及实现中压缸启动等问题。
国产引进型300MW汽轮机组液压旁路系统改造
国产 引进 型 ３０Ｍ 机 组 是按 照 美 国 ＷＨ公 ０ Ｗ
左右 ， 均采 用手 动操 作方 式 ， 组正 常运 行 中旁路 机
系统不 投入 热备 用 。
司转 让技 术 生 产 的单 轴 、 缸 、 排 汽 、 双 双 一次 再 热 凝汽 式 汽 轮 机 ， 套 的 锅 炉 按 照 美 国 Ｃ 配 Ｅ公 司 技 术设计 生 产的亚 临界 一次再 热 控制循 环 汽包 炉或
炉点火 至 汽轮 机挂 闸前 投 入 ， 锅 炉 起 动 的 过 程 在 中 ， 以提升 主蒸 汽温度 、 力 。旁 路 系统运 行 时 用 压
一
为进 一步 简化 系 统结 构 ， 高 旁 路 系 统运 行 提
的 可靠 性 、 控 性 和 可 操 作 性 ， 据 引 进 型 ３０ 可 根 ０
Ａｂ ｔ ａ ｔ：Ａ ｙ ｏ ｅ ｏ ｓｒ ｃｉｇ ｔｅ ｈ ｄ ａ ｌｃ ｏ ｅａｅ ｙ ｐ ｓ ｙ ｔｍ ｆｔｅ ｌｃ ｎｓｄ ｔｐ ０ Ｗ ｔａ ｔ ｂｉｅ。 ｓｒ ｃ ｗａ ｆｒ ｃ ｎ ｔａ ｔ ｈ ｙ ｒｕ ｉ ｐ ｒ ｔｄ ｂ — ａ ｓｓ ｓｅ ｏ ｈ ｉｅ ｅ ｙ ｅ ３ ０Ｍ ｎ ｓｅ ｍ ｕｒ ｎ ｂ ｋ ｎ Ｕ ｅ ｆ ａ ｙ ｍａ ｉ ｇ Ｓ ｏ ＲＥＸＡ ｉｔｌ ｇ ｎ ｉｔｇａｅ ｔｐ ｅｅ ｔｏ ｈ ｄ ａ ｉ ａ ｔａｏ ， ｉ ｅｅ ｔｄ。 ｗｉ ｗｈ ｃ ｔｅ ｙ ｐ ｓ ｎｅｌ ｅ ｔ ｎｅ ｒ ｔｄ ｙ ｅ ｌｃｒ－ ｙ ｒｕｌ ｉ ｃ ｃｕ ｔｒ ｓ ｐｒｓ ｎｅ ｔ ｈ ｉｈ ｈ ｂ ・ ａ ｓ ｐｏ ｌｍ ｆｔ ｅｐａｔ ｆｎ ｔｂ ｉ ｇ ａ ｌ Ｏ ｂ ｕｔｉ ｅｖｃ ｎ ｔｅ ｎ ｒ ｌｗａ ｒｂｅ ｏ ｓ ，ｏ ｏ ｅｎ ｂｅ ｔ ｐ ｎ ｓｒ ｉｅ ｉ ｈ ｏ ｍａ ｙ。ｈ ｓｂ ｅ ｏｖ ｄ． ｈ ｅ ａ ｎ ｓ ｌｅ ｅ
第12章 汽轮机自启动旁路和旁路控制系统(王4万字)
第一章汽轮机自启停和旁路控制系统第一节汽轮机自启停系统一、概述汽轮机自启动指汽轮机启动过程中的各步序都自动完成，即从暖阀到日标负荷，包括选择目标转速、升速率、高低速暖机时间、初负荷保持时间、目标负荷、升负荷率等。
汽轮机在启动过程中要测定和控制转子热应力、汽缸及主要阀门的有关温差，使其在允许条件下，以最快速度升速，以缩短启动时间；在给机组加载或减载时，应根据应方是否在允许范围内，决定加裁或减载速率，尽可能地提高机组响应外界负荷的能力，又将汽轮机的寿命消耗控制在正常范围以内；还要控制汽轮机各辅助系统和辅机的运行。
在升速期间，机组升速到第一次保持转速时，一方面进行速度保持，一方面定时计算转子最大应力，直到计算出的结果小于允许应力时便中断保持，将速度升到上一档并保持转速。
在给机组加载或减载时，随着应力的增加，加载率就会自动降低，如果超过了允许应力水平时，就保持负荷，允许应力是可以由操作员选择的，其数值相对于寿命消耗而变化。
高、正常和低的寿命消耗对应的应力限值不一样，当采用较高的应力限值时就意味着选择了较高的寿命消耗。
在启动全过程中，还要监视汽缸及主要阀门的有关温差，如果有任何温差接近其限值，就要开始保持加热量不变或者负荷不变。
因此汽轮机启动和加载/减载是一个极其复杂的测定和控制过程．对于大型再热机组其任务尤为繁重。
汽轮机自启动系统(TAS)又称自动汽轮机控制(A TC)，要具有极其复杂的测定、计算和控制功能，一般要通过使用计算机方能实现。
平圩电厂、北仑港电厂的600MW机组汽轮机自启动功能是内汽轮机的DEH系统来实现的；华能上海石洞口二厂600MW超临界机组的自启动系统的功能扩大到整个单元机组的自启动．从锅炉点火前的机、炉辅机的启动、锅炉点火、升温升压、制粉系统(磨煤机组)的投运等，直到带满负荷，均由机组自动管理系统(UAM)，即机组自动启动系统发出指令，在操作人员少量干预下自动完成。
例如，磨煤机组启动台数需操作员预先手动设置后自动完成启动。
汽机旁路控制系统
主汽门前启动蒸汽参数要求
550
STC汽机启动参数的要求
温度 ℃ 汽轮机进口处再热蒸汽温度 ℃
500
450
冷态启动
400
阀切换时最低的主蒸汽进口 温度
350
300
阀切换时最低的蒸汽室
超、超超临界冷态：主蒸汽 温度: 360-400 ℃ ;最高压力 9MPa;冷态（150℃）：360440 ℃;压力无限制.
点评：360 ℃，压力超过 9MPa，过热度小于56 ℃， 压力无限制是？
西门子启动参数要求-热态
超临界热态：主蒸汽温度: min-430℃ ;压力无限制.
超超热态：主蒸汽温度: min-560℃ ;压力无限制.
➢ 不设旁路-美国
➢ 一级旁路-主蒸汽直接进入凝汽器。不保护再热器； Pr及Tr提升慢，不利于热态启动-国内部分：长兴、铁岭等，
锅炉一级5%疏水旁路
➢ 二级串联旁路-满足快速启动要求，保护再热器，Pr及 Tr满足汽机热态启动要求-目前国内主要
➢ 大容量具有启动-溢流-安全功能的旁路系统；除启动外， 还具备快速降负荷功能；FCB带厂用电；代替锅炉过热安 全门—三用旁路控制阀-欧洲,如石洞口二厂
500
550
525 475
500 450
425
400
350
小于55.6℃过热度
15
10
5
主蒸汽压力 MPa
0 550 500
400
300
调节级后温度 ℃
450 400 350 300 调节级后温度 ℃
200 250 200
汽机旁路系统简介
汽机旁路系统简介概述汽机旁路系统首先用于欧洲的直流炉中，几乎所有的欧洲国家均使用了高低压汽机旁路系统，包括汽包炉。
高压旁路把来自锅炉过热器的蒸汽排到再热器，低压旁路把来自再热器的蒸汽排到凝汽器，欧洲国家的旁路通常为100%的容量，中国的系统主要容量多选用在40%MCR，并且具有安全保护功能。
为了满足大型汽轮机组启动运行和安全的需要，给机组配置旁路装置和切实可行的控制系统是十分必要的，旁路系统主要有电动和液动两大流派，气动系统主要应用于中小型机组。
旁路系统装置是火电机组重要的辅助设备，旁路系统设备的可靠性对电厂安全和经济运行影响较大，而系统设备的设计、安装、调试对旁路的运行效果有很大的影响。
因此，选择一套启闭及调节特性好的阀门、操作灵活便于维护且可靠性高的执行机构、经济实用且组态灵活型的控制系统从投资性价比的角度来看已是广大用户的共识。
1 旁路系统设计概况1.功能设置1.1.1旁路系统有启动、溢流和安全三个主要功能（即三用阀功能），此外还有回收工质、暖管、清洗、减少汽阀和叶片侵蚀等功能。
A启动功能：其目的是为改善机组的启动特性而设置的。
可以提高锅炉在启动过程中的燃烧率；使蒸汽温度与汽轮机缸温得到最佳匹配；从而缩短机组启动的时间，减少寿命损耗。
B溢流功能：其目的实际为吸收机、炉之间的不平衡负荷而设置的。
可以排泄机组在负荷瞬变过度过程中的剩余蒸汽；调整稳定争气压力；维持锅炉在不投油情况下的最低稳燃负荷。
C安全功能：取代锅炉安全阀的功能1.1.2采用高、低两极串联的旁路系统设有启动或溢流功能，可以分为如下两类：A以启动功能为旁路设置的主要功能，并附有稳定蒸汽压力，以及在事故工况下的保护功能。
可适应机组冷、热态等各种条件下的启动要求；定压、滑压运行；负荷变化过程的压力调节；保护过热、减少安全阀动作、回收工质等。
B以启动功能为旁路设置的基本功能，并设有溢流功能。
除能满足第A类功能外，还可适应：汽轮机甩负荷维持空负荷运行：汽轮机跳闸实现停机不停炉；电网故障机组带厂用电运行等各种运行方案。
引进WH技术国产300MW汽轮机组液压旁路系统改造
门不参与调节 ， 因而旁路系统仅在锅炉点火 至汽轮机挂 闸前 投入 ， 在锅炉启动的过程 中， 以提升主蒸汽温度 、 用 压力 。旁 路系统运 行 一 般 高 压旁 路 开 启 ２ ％ 左 右 ， 压 旁 路 开启 ０ 低 ５ ％左右 ， ０ 均采用手 动操作 方式 ， 机组正 常运行 中旁 路系 统
不投 入热备用 …。
为设备原理 图。由智能可控电机和独立的 、 封闭的液压控制 系统组 成 ， 采用高度集 成化 、 块化 、 模 小型化设 计 ， 有组件 所 内部集成 ， 一体化结构 。 智能可控 电机接受控制 模块 的功 能
该型机组一般 采用苏尔 寿液压执行 机构 的液压旁路 系 统 、 门子电动执行机构 的电动旁路或 国产电动执行机构 的 西 电动旁路 。近年来 ， 普遍 反映旁路 系统不 能正 常投入 ， 其 尤 是液压执行机构的液压旁路 系统 ， 液漏 泄 、 油 执行 机构卡涩 ，
汽轮机旁路系统
汽轮机旁路系统与汽轮机并联的蒸汽减温减压系统。
它的主要作用是：①机组起、停时协调锅炉出口和汽轮机进口的蒸汽参数；②机组起、停或发生事故时保护再热器；③回收工质。
蒸汽旁通整台汽轮机、直接引入凝汽器的系统称为整体旁路；蒸汽旁通高压缸的称为高压旁路；蒸汽旁通中、低压缸的称为中、低压旁路。
常见的旁路系统有3种：①只设整体旁路的称为一级旁路系统，其优点是系统简单、操作方便，适用于再热器不需保护的机组；②设有高压和中、低压旁路的称为两级旁路系统，其优点是调节灵活，能有效地保护再热器，但系统较复杂；③同时设有整体旁路、高压旁路和中、低压旁路的称为三级旁路系统。
这种系统最为复杂，但有利于机组适应负荷变化的要求。
汽轮机旁路系统的其它作用有：两级串联旁路如下简图：(1)在汽机冲转前.建立清洁的汽水循环系统。
设备及管道停运后，启动初期蒸汽会夹杂水分、杂质和颗粒等，比如高压的主蒸汽中往往携带有四氧化三铁(Fe304)硬粒。
对汽轮机的进汽口和叶片等处产生颗粒侵蚀，流速越高、侵蚀就越严重，特别是超超临界机组蒸汽通过进汽口处的压力和流速相对比亚临界和超临界机组蒸汽要高，因此这些固体颗粒对进汽口、叶片的冲蚀也更大，尤其在启动及甩负荷运行时更为突出。
采用旁路系统，能有效防止此类物质进入汽轮机.保证汽机安全。
(2)能使锅炉独立运行，因而减少了大修及主要设备维修以后整个调试时间和缩短试验周期。
(3)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。
(4)满足电网对机组各种负荷的需求，特别当电网要求机组负荷低于锅炉稳定燃烧的负荷时。
汽轮机旁路系统
四、并网后旁路控制
在机组并网后，APS 调用旁路退出功能组，完成 下列任务:锅炉增加燃料、DEH 增负荷指令促使中调门 ( IV) 全开、按一定速率将高旁压力控制阀关闭、检查 高排逆止门脱离关位且冷再压力低于0. 5MPa 时自动联 关VV 阀、关闭高旁隔绝门、按一定速率关闭低旁压力 控制阀及截止阀。
FCB工况下的汽机旁路控制系统
FCB:Fast Cut Back（孤岛运行），指发电厂的机 组快速切负荷。
近年来，世界各国都加强了对电力系统可靠性的 研究，加紧制定应对大面积停电的各种措施。除加强 电网建设外，发电厂的FCB功能建设已越来越受到重 视。
FCB功能（孤岛运行）是对机组设备、运行技术 和控制性能的重大挑战，是火电机组最难实现的功能 之一。汽机旁路系统作为锅炉、汽机的减温减压器， 其控制功能和性能是FCB成功的关键。
升温升压过程中，安全、经济启动及控制冲转参 数至需求值，是旁路系统自动控制的目标，期间旁路 控制策略从锅炉金属安全性方面也做了相应的考虑及 超弛保护。
三、汽机冲转过程旁路控制
在汽机冲转阶段，高旁采用定压方式，维持冲转 压力，而低旁有一个降压过程，主要目的是保证2 900 r /min TV/GV 切换成功和并网后高排逆止门顺利打开。 若在此种方式下发生汽机跳闸，重新挂闸后，根据当 时机组转速判断自动控制方式，在0 ～ 600 r /min 之间 挂闸时，进入中压缸启动方式; 在600 ～ 2 900 r /min 挂 闸时，自动进入高中压联合启动方式，由TV － IV 联 合控制;在2 900 r /min 以上不进行挂闸。当汽轮机达到 同步转速时，ATC 转速控制阶段到此结束，ATC 方式 自动切至监视状态。
汽轮机旁路系统
小组成员：沈启杰 金涛 郑忻坝 车伟阳
汽轮机旁路系统
汽轮机旁路系统2008-05-12 12:39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。
低压旁路可使再热器出来的蒸汽部分进入或不进入汽轮机的中低压缸而直接进入凝汽器，通过减压减温装置将再热器出口蒸汽参数降至凝汽器的相应参数。
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（三）、ROSITER汽轮机旁路的特点
1、ROSITER汽轮机旁路系统图
2、ROSITER汽轮机旁路系统优点
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（1）高速执行：ROSITER汽轮机旁路系统一旦收到来自主蒸汽或 过热管路压力过高的信号，或收到汽轮机的故障信号，旁路阀会高 速执行，防止发生事故。 （2）精确调节：在汽轮机启动和出现故障时，蒸汽排放调节阀可控 制主蒸汽和中低压管路中的压力和流量。同时，减温系统可调节进 入再热器和凝汽器的温度。这两部分同时工作保持蒸汽系统的压力 与温度，在故障时，保证稳定的汽缸压力，并使汽轮机可更快启动。 （3）温度调节：喷水调节阀和喷嘴向混合器内注水，使蒸汽与水混 合直到汽水混合物的温度达到再热器入口和凝汽器所需的温度。喷 水调节阀随温度进行调节，从而开关以保持所需温度。 （4）严密关断：本系统内的阀门必须要严密关断，因为它有95%以 上的时间都是处于关闭状态的。如果关闭不严，会导致阀座受损。 阀座密封面一旦损坏，又会导致能量损失，并在汽轮机启动和故障 时，不易控制。
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3、加快起停速度，改善启动条件，延长汽轮机寿命：机组在各种工况 下（冷态、温态、热态和极热态）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，减少蒸汽向空排放，减少汽 机循环寿命损耗，实现机组的最佳启动。 4、甩负荷时锅炉能维持热备用状态：电网故障时，旁路系统可快速打 开，维持锅炉在最低稳燃负荷运行或带厂用电运行。汽轮机发生故障时， 可实现停机不停炉运行，以便尽快并网带负荷，将机组恢复至正常状态。 5、回收工质，减少噪音：旁路系统的基本功能是协调单元机组机炉之 间的不平衡流量。锅炉最低负荷一般为额定负荷的30%～40%，而汽轮 机空载汽耗仅为额定值的5%～7%，采用旁路系统将避免大量的多余蒸 汽直接排入大气，将造成大量工质的热量损失，产生严重的排汽噪声、 污染环境。
A、高压旁路蒸汽转换阀 B、高压旁路蒸汽转换阀 C、低压旁路蒸汽转换阀
高 旁 控 制 原 理 图
高 旁 压 力 定 值Βιβλιοθήκη ·最终逻辑控制原理由设计院确定
阀门结构图(续)
C、低压旁路蒸汽转换阀
D、低压旁路蒸汽转换阀
旁路保护与联锁
² 旁路阀与减温阀开启、关闭联锁 ² 高压旁路与低压旁路联锁 快开：先开低旁，再开高旁 快关：先关高旁，再关低旁 ² 低旁流量限制 ² 低旁快开——保护 ²冷凝器真空低 ²冷凝器温度高 ²低旁减温器后温度高 ²喷水压力低 ²冷凝器水位高 ² 旁路切除——DEH闭锁旁路开关 ² 快关优先于快开
·最终逻辑控制原理由设计院确定·
低 压 控 制 原 理 图
旁路运行方式
·最终逻辑控制原理由设计院确定·
（二）、ROSITER汽轮机旁路系统的功能
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 组成，减温水来自锅炉给水泵出口；低压旁路系统装置由低压旁路阀 （低旁阀），喷水调节阀，喷水隔离阀组成，减温水来自凝结水泵出口。
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1、保护再热器：在锅炉点火，汽轮机冲转之前，汽轮机高压缸没有排汽， 新蒸汽通过高压旁路进入再热器，使再热器管子得到了冷却，起到了保 护再热器的作用。 2、防止设备超压：锅炉运行中，当汽压升高时，打开旁路可防止锅炉超 压，减少安全门的动作次数，有助于保证安全门的严密性，延长其使用 寿命。
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3、ROSITER汽轮机旁路阀门结构特点
（1）ROSITER汽轮机旁路蒸汽转 ①选型说明
②技术特点 阀门采用优质耐蚀材料，有限元微体 应力分析设计手段； 阀内件采取了对称设计、内外同时加 热的技术，以减小温差应力； 采用了特殊的喷水雾化喷嘴，使喷射 水与蒸汽有效混合，达到快速降温目的；
4.阀门结构图
技术概况
汽轮机旁路系统 （一）旁路系统的组成 汽轮机旁路系统是中间再热单元机组热力系统的重要组成系统之一。旁 路系统有三级旁路、两级串联旁路、两级并联旁路、整机旁路系统等形 式。两级串联旁路系统是锅炉来的主蒸汽绕过汽轮机高压缸，经过高压 旁路减温减压后，进入锅炉再热器；由再热器加热出来的蒸汽又绕过汽 轮机中压缸，经低压旁路减温减压后排入凝汽器。将锅炉来的主蒸汽绕 过汽轮机直接减温减压后排入凝汽器的旁路系统叫整机旁路系统。三级 旁路系统是由高、低压两级串联旁路和整机旁路组成。两级并联旁路系 统由高压旁路和整机旁路组成。现代大型机组多采用两级串联旁路系统。