旁路系統(tǒng)講義

1、A&D AS CS2 旁路及其控制系統(tǒng)旁路及其控制系統(tǒng)旁路旁路- -是與汽輪機(jī)并聯(lián)的蒸汽減溫減壓系統(tǒng)是與汽輪機(jī)并聯(lián)的蒸汽減溫減壓系統(tǒng) 作用作用- -將鍋爐產(chǎn)生的蒸汽不經(jīng)過(guò)汽輪機(jī)而引到下一級(jí)壓力將鍋爐產(chǎn)生的蒸汽不經(jīng)過(guò)汽輪機(jī)而引到下一級(jí)壓力和溫度的蒸汽管道或直接引入冷凝器和溫度的蒸汽管道或直接引入冷凝器 組成組成- -旁路蒸汽管道、閥門(mén)及其控制系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)旁路蒸汽管道、閥門(mén)及其控制系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)A&D AS CS2 類(lèi)型類(lèi)型- - 大旁路：將鍋爐產(chǎn)生的蒸汽直接引入冷凝器大旁路：將鍋爐產(chǎn)生的蒸汽直接引入冷凝器 小旁路：高、低壓兩級(jí)旁路系統(tǒng)組成：小旁路：高、低壓兩級(jí)旁路系統(tǒng)組成：高壓旁路高壓旁路-

2、-將蒸汽從鍋爐引入再熱器將蒸汽從鍋爐引入再熱器 低壓旁路低壓旁路- -將蒸汽從再熱器出口引入冷凝器將蒸汽從再熱器出口引入冷凝器 液壓旁路液壓旁路 電動(dòng)旁路電動(dòng)旁路 氣動(dòng)旁路氣動(dòng)旁路 旁路的種類(lèi)旁路的種類(lèi)A&D AS CS2 主汽閥調(diào)節(jié)汽閥主蒸汽冷再熱蒸汽鍋爐再熱調(diào)節(jié)汽閥再熱主汽閥高旁管路前置泵熱再熱蒸汽給水泵低壓缸冷凝器高壓缸中壓缸連通管PTPTTT低壓缸低旁管路低旁減溫器低旁壓力閥低旁噴水閥PTTTPTTT高旁壓力閥高旁噴水閥高旁噴水隔離閥PTTTPT給水管路凝結(jié)水管路高壓放汽閥高排通風(fēng)閥高排逆止閥再熱器典型旁路系統(tǒng)典型旁路系統(tǒng)A&D AS CS2 旁路系統(tǒng)的功能旁路系統(tǒng)的功能 縮短啟動(dòng)時(shí)間

3、縮短啟動(dòng)時(shí)間改善機(jī)組冷、熱、溫態(tài)啟動(dòng)性能改善機(jī)組冷、熱、溫態(tài)啟動(dòng)性能適應(yīng)高壓缸、中壓缸啟動(dòng)適應(yīng)高壓缸、中壓缸啟動(dòng)減小機(jī)組熱應(yīng)力減小機(jī)組熱應(yīng)力調(diào)節(jié)蒸汽參數(shù)，適應(yīng)汽機(jī)缸壁溫度調(diào)節(jié)蒸汽參數(shù)，適應(yīng)汽機(jī)缸壁溫度適應(yīng)機(jī)組定壓、滑壓運(yùn)行適應(yīng)機(jī)組定壓、滑壓運(yùn)行停機(jī)、甩負(fù)荷停機(jī)、甩負(fù)荷冷卻、保護(hù)鍋爐、再熱器冷卻、保護(hù)鍋爐、再熱器協(xié)調(diào)鍋爐與汽機(jī)蒸汽量的不平衡，穩(wěn)定鍋爐運(yùn)行協(xié)調(diào)鍋爐與汽機(jī)蒸汽量的不平衡，穩(wěn)定鍋爐運(yùn)行幫助汽機(jī)維持空轉(zhuǎn)或帶廠用電幫助汽機(jī)維持空轉(zhuǎn)或帶廠用電回收工質(zhì)回收工質(zhì)A&D AS CS2 XDPS400XDPS400VCC閥門(mén)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)驅(qū)動(dòng)閥位反饋DI開(kāi)關(guān)量輸入閥門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài)凝汽器保護(hù)信號(hào)DO開(kāi)關(guān)量輸出閥

4、門(mén)快開(kāi)、快關(guān)閥門(mén)閉鎖AI模擬量輸入高旁壓力、溫度低旁壓力、溫度AO模擬量輸出閥門(mén)開(kāi)度高旁流量分散處理單元I/O控制總線(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)高速公路管理數(shù)據(jù)高速公路操作員站（與DEH公用）工程師站（與DEH公用）控制柜控制柜電源電源分散處理單元分散處理單元輸入輸入/ /輸出卡輸出卡端子板端子板 站控制卡站控制卡。旁路系統(tǒng)配置旁路系統(tǒng)配置 A&D AS CS2 端子板端子板端子板端子板端子板端子板端子板端子板端子板端子板5V 5V#2#124V 24V#2#1DPUDPU#1#2I/O卡件BPCBPC電源分配箱前面背面端子板端子板端子板端子板端子板端子板端子板端子板端子板端子板5V 5V#2#124V 24V

5、#2#1DPUDPU#1#2BPC I/O卡件ATC+BPCATC+BPC電源分配箱前面背面ATC I/O卡件獨(dú)立的獨(dú)立的BPC控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)DEH和和BPC安裝在一起安裝在一起旁路系統(tǒng)外形旁路系統(tǒng)外形 A&D AS CS2 自動(dòng)控制自動(dòng)控制1 1。按下。按下“啟動(dòng)啟動(dòng)”按鈕后，按鈕后，BPC-IBPC-I自動(dòng)完成啟動(dòng)、定壓、滑自動(dòng)完成啟動(dòng)、定壓、滑壓的整個(gè)過(guò)程壓的整個(gè)過(guò)程2 2。BPC-IBPC-I具有以下具有以下4 4個(gè)控制回路個(gè)控制回路高旁壓力調(diào)節(jié)高旁壓力調(diào)節(jié)高旁溫度調(diào)節(jié)高旁溫度調(diào)節(jié)低旁壓力調(diào)節(jié)低旁壓力調(diào)節(jié)低旁溫度調(diào)節(jié)低旁溫度調(diào)節(jié)閥位軟手操閥位軟手操在在CRT上手動(dòng)操作各個(gè)旁路閥門(mén)上手

6、動(dòng)操作各個(gè)旁路閥門(mén)可分別投入可分別投入“自動(dòng)自動(dòng)”，“軟手操軟手操”運(yùn)行方式運(yùn)行方式硬手動(dòng)控制（可選）硬手動(dòng)控制（可選）通過(guò)硬手操盤(pán)直接操作閥門(mén)通過(guò)硬手操盤(pán)直接操作閥門(mén)旁路控制方式旁路控制方式 A&D AS CS2 啟動(dòng)方式啟動(dòng)方式最小開(kāi)度控制最小開(kāi)度控制-提供主蒸汽通道提供主蒸汽通道最大開(kāi)度控制最大開(kāi)度控制定壓運(yùn)行定壓運(yùn)行達(dá)到?jīng)_轉(zhuǎn)壓力，維持機(jī)前壓力達(dá)到?jīng)_轉(zhuǎn)壓力，維持機(jī)前壓力汽機(jī)進(jìn)汽后，高旁逐漸關(guān)閉汽機(jī)進(jìn)汽后，高旁逐漸關(guān)閉滑壓運(yùn)行滑壓運(yùn)行高旁關(guān)閉后，進(jìn)入滑壓方式高旁關(guān)閉后，進(jìn)入滑壓方式限制升壓率限制升壓率BPEBPE控制閥后溫度控制閥后溫度BPBP、BPEBPE、BDBD聯(lián)鎖聯(lián)鎖高壓旁路控制高

7、壓旁路控制 A&D AS CS2 時(shí)間PmaxPminYminProll轉(zhuǎn)速開(kāi)度汽壓設(shè)定Ymax定壓沖轉(zhuǎn)并網(wǎng)負(fù)荷滑壓最大開(kāi)度啟動(dòng)升壓P汽壓最小壓力啟動(dòng)方式定壓方式滑壓方式旁路啟動(dòng)曲線(xiàn)旁路啟動(dòng)曲線(xiàn) A&D AS CS2 啟動(dòng)按鈕SR10OR旁路手動(dòng)高旁入口壓力沖轉(zhuǎn)壓力H/高旁開(kāi)度/LANDN脈沖延時(shí)啟動(dòng)方式定壓方式滑壓方式旁路運(yùn)行方式旁路運(yùn)行方式 ANDA&D AS CS2 高旁壓力定值高旁壓力定值 高旁壓力Pbp高旁開(kāi)度YbpTs1-TTF(x)+最大開(kāi)度YmaxP+0.01定壓方式滑壓方式+高旁壓力定值PbpsK+-PmaxPmintP最小開(kāi)度：最小開(kāi)度： PS= Pmin最大開(kāi)度：最大開(kāi)度

8、： PS= Pbp定壓方式：定壓方式： PS= Proll滑壓方式：滑壓方式： PS= Pbp +PA&D AS CS2 高旁壓力定值高旁壓力定值2 2當(dāng)旁路系統(tǒng)處于啟動(dòng)方式時(shí)，由于主蒸汽壓力小于給定值發(fā)生器輸出的最小壓力定值，因此PID調(diào)節(jié)器的輸入為負(fù)值。這時(shí)，PID調(diào)節(jié)器輸出為最小閥位Ymin 。當(dāng)主蒸汽壓力上升到給定值發(fā)生器輸出的最小壓力定值Pmin，并繼續(xù)增長(zhǎng)時(shí)，PID調(diào)節(jié)器輸出的閥位定值在原來(lái)整定的最小開(kāi)度Ymin基礎(chǔ)上逐漸增大。Ys與高旁閥最大開(kāi)度Ymax比較，其差值送入給定值發(fā)生器， Ys Ymax，給定值發(fā)生器輸入為正值，給定值發(fā)生器輸出由Pmin開(kāi)始上升。因此隨著主蒸汽壓力的

9、上升，主蒸汽壓力給定值也跟蹤上升。當(dāng)主蒸汽壓力上升到?jīng)_轉(zhuǎn)壓力時(shí)，邏輯回路使旁路系統(tǒng)轉(zhuǎn)為定壓方式運(yùn)行。主蒸汽壓力保持在切換瞬間的值，即沖轉(zhuǎn)壓力。隨著汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)后耗汽量的增加，高旁閥逐漸關(guān)閉，當(dāng)高低旁路閥完全關(guān)閉后，系統(tǒng)轉(zhuǎn)為滑壓運(yùn)行方式。主蒸汽壓力設(shè)定值主蒸汽壓力P。A&D AS CS2 KY=YbpeY=選擇RTLP1+Ts1啟動(dòng)APbpPsKddtK滑壓滑壓定壓AdpYmaxAKddtAMYbpAMYbp設(shè)定Tbp設(shè)定Ybpe設(shè)定Pbp設(shè)定f(P,Ybp,T)高旁流量+-去汽輪機(jī)來(lái)自鍋爐Tbp+-+-去再熱器TbpextBPBPEBD速率限制Pbp快開(kāi)/快關(guān)給水高旁控制原理圖高旁控制原理圖A&

10、D AS CS2 1 高壓旁路溫度控制回路高壓旁路溫度控制回路當(dāng)旁路系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，溫度控制回路通過(guò)噴水閥向高旁閥的蒸汽膨脹室噴水冷卻蒸汽，以保持高旁閥后溫度為設(shè)定值。高旁閥后實(shí)際溫度與溫度設(shè)定值比較，得到溫度控制的偏差，送入BPC溫度控制PID調(diào)節(jié)器，PID調(diào)節(jié)器的輸出即作為高旁噴水閥位給定值的一部分，送入閥位控制回路。為了改善溫度控制特性，特別是蒸汽流量大時(shí)減少?lài)娝康倪^(guò)調(diào)和蒸汽流量過(guò)小時(shí)，增強(qiáng)噴水量的穩(wěn)定性，采用PD環(huán)節(jié)補(bǔ)償測(cè)溫元件的時(shí)間延遲，同時(shí)動(dòng)態(tài)地改變控制器的放大信號(hào)，使之與蒸汽流量相匹配。蒸汽流量是由主蒸汽壓力與高旁閥開(kāi)度經(jīng)函數(shù)轉(zhuǎn)換得到的通流面積相乘而算出的。蒸汽流量信號(hào)與PID調(diào)節(jié)

11、器的輸出信號(hào)相乘得到噴水閥的閥位定值信號(hào)。當(dāng)高旁閥開(kāi)度 2時(shí)，閥位定值僅由溫差和蒸汽流量決定。當(dāng) 2時(shí)，BD閥全開(kāi)， 2時(shí)，BD閥全關(guān)，BD的開(kāi)啟和關(guān)閉在CRT上有指示。當(dāng)BD閥不在全開(kāi)或全關(guān)位置時(shí)，BD閥開(kāi)、關(guān)指示燈將閃爍。 A&D AS CS2 最小開(kāi)度最小開(kāi)度按調(diào)節(jié)級(jí)壓力控制按調(diào)節(jié)級(jí)壓力控制低旁流量限制低旁流量限制根據(jù)低旁流量根據(jù)低旁流量LBPLBP、LBPELBPE聯(lián)鎖聯(lián)鎖低壓旁路控制低壓旁路控制 Pimp調(diào)節(jié)級(jí)壓力maxminPs壓力設(shè)定點(diǎn)最小開(kāi)度：最小開(kāi)度： PS= Pmin定壓方式：定壓方式： PS= (Prhpo /Pimpo)*Pimp滑壓方式：滑壓方式： PS= Plbp

12、+P00IMPRHPPPK A&D AS CS2 KY=YlbpeY=PlbpPsKddtKAMYlbpYlbp設(shè)定去汽輪機(jī)來(lái)自鍋爐Tlbp+-+-LBP冷卻器凝結(jié)水快開(kāi)/快關(guān)HPmaxminPsPimpLBPE去冷凝器f(P,Ylbp,T)流量限制Pimp高旁來(lái)汽PlbpePmax低旁控制原理圖低旁控制原理圖A&D AS CS2 低壓旁路的壓力控制特性如圖12所示。在啟動(dòng)階段為啟動(dòng)方式。此時(shí)低旁閥開(kāi)度為最小值，壓力設(shè)定值為最小壓力定值。當(dāng)汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)時(shí)，低壓旁路控制回路維持此最小壓力不變。大約在30以上負(fù)荷時(shí)，再熱器出口壓力與負(fù)荷成正比。在此階段中，汽輪機(jī)中低壓部分運(yùn)行在滑壓方式。低壓旁路的壓

13、力定值為再熱器出口壓力加上一個(gè)固定的偏差P，以保證低旁閥LBP在關(guān)閉狀態(tài)。而再熱器出口的壓力給定值則由汽輪機(jī)高壓缸調(diào)節(jié)級(jí)壓力乘上一個(gè)系數(shù)得到，此系數(shù)為：式中：-額定負(fù)荷下熱再熱壓力；Mpa-額定負(fù)荷下調(diào)節(jié)級(jí)壓力；Mpa圖中最大壓力定值為低旁最大壓力定值，它應(yīng)小于再熱器安全門(mén)的動(dòng)作壓力，最小壓力定值 一般即整定為低旁壓力最小控制值。低旁壓力定值與再熱器出口壓力進(jìn)行比較后得到的差值即送入PID調(diào)節(jié)器進(jìn)行處理，PID調(diào)節(jié)器的輸出即為低旁閥的閥位給定值。低旁閥的閥位回路工作原理與高旁閥相同。為了防止旁路運(yùn)行時(shí)凝汽器過(guò)載，必須限制低壓旁路的蒸汽流量。一般通過(guò)限制低旁閥后壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的。低旁閥后壓力與

14、代表最大蒸汽流量的壓力限制值比較，當(dāng) 時(shí)，經(jīng)過(guò)低選，將此信號(hào)送入PID調(diào)節(jié)器，限制PID的輸出上限，使低旁閥LBP向關(guān)閉方向動(dòng)作。A&D AS CS2 低壓旁路溫度控制回路是低壓旁路壓力控制回路的隨動(dòng)系統(tǒng)。由低旁調(diào)節(jié)系統(tǒng)方框圖13中可以看出，通過(guò)低壓旁路閥的開(kāi)度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的通流面積與再熱器出口壓力及低旁入口溫度運(yùn)算后，得到通過(guò)低旁閥的蒸汽流量，再經(jīng)函數(shù)轉(zhuǎn)換成低旁閥的閥位給定值，送入LBPE的閥位控制回路。A&D AS CS2 旁路閥與減溫閥開(kāi)啟、關(guān)閉聯(lián)鎖旁路閥與減溫閥開(kāi)啟、關(guān)閉聯(lián)鎖高壓旁路與低壓旁路聯(lián)鎖高壓旁路與低壓旁路聯(lián)鎖快開(kāi)：先開(kāi)低旁，再開(kāi)高旁快開(kāi)：先開(kāi)低旁，再開(kāi)高旁快關(guān)：先關(guān)高旁，再關(guān)低

15、旁快關(guān)：先關(guān)高旁，再關(guān)低旁低旁流量限制低旁流量限制低旁快關(guān)低旁快關(guān)-保護(hù)冷凝器保護(hù)冷凝器冷凝器真空低冷凝器真空低冷凝器溫度高冷凝器溫度高低旁減溫器后溫度高低旁減溫器后溫度高噴水壓力低噴水壓力低冷凝器水位高冷凝器水位高旁路切除旁路切除-DEHDEH閉鎖旁路開(kāi)關(guān)閉鎖旁路開(kāi)關(guān)快關(guān)優(yōu)先于快開(kāi)快關(guān)優(yōu)先于快開(kāi)旁路保護(hù)與聯(lián)鎖旁路保護(hù)與聯(lián)鎖快關(guān)邏輯快開(kāi)邏輯快關(guān)信號(hào)快開(kāi)動(dòng)作快開(kāi)信號(hào)快關(guān)動(dòng)作A&D AS CS2 旁路執(zhí)行機(jī)構(gòu)旁路執(zhí)行機(jī)構(gòu)A&D AS CS2 BDBPBPEBPBP、BPEBPE、BDBDA&D AS CS2 LBPLBPELBPLBP、LBPELBPEA&D AS CS2 雙側(cè)作用油缸雙側(cè)作用油缸

16、開(kāi)啟力較小開(kāi)啟力較小便于保位便于保位伺服閥伺服閥- -閉鎖閥聯(lián)合控制閉鎖閥聯(lián)合控制防止伺服閥卡澀防止伺服閥卡澀可以保持當(dāng)前閥位可以保持當(dāng)前閥位開(kāi)關(guān)電磁閥開(kāi)關(guān)電磁閥伺服閥卡澀后，閉鎖閥閉鎖伺服閥卡澀后，閉鎖閥閉鎖電磁閥實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)電磁閥實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)大流量電磁換向閥大流量電磁換向閥實(shí)現(xiàn)低旁快關(guān)實(shí)現(xiàn)低旁快關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)特點(diǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)特點(diǎn)A&D AS CS2 旁路操作畫(huà)面旁路操作畫(huà)面A&D AS CS2 旁路系統(tǒng)畫(huà)面旁路系統(tǒng)畫(huà)面A&D AS CS2 主汽閥調(diào)節(jié)汽閥主蒸汽冷再熱蒸汽再熱調(diào)節(jié)汽閥再熱主汽閥熱再熱蒸汽低壓缸冷凝器高壓缸中壓缸連通管低旁壓力閥高旁壓力閥高排通風(fēng)閥高排逆止閥再熱器倒暖閥放汽閥旁路與中壓缸啟動(dòng)旁

17、路與中壓缸啟動(dòng)- -楊柳青楊柳青A&D AS CS2 中壓缸啟動(dòng)中壓缸啟動(dòng)倒暖閥對(duì)高壓缸進(jìn)行預(yù)暖倒暖閥對(duì)高壓缸進(jìn)行預(yù)暖 高排通風(fēng)閥關(guān)閉，高壓疏水閥和放汽閥打開(kāi)高排通風(fēng)閥關(guān)閉，高壓疏水閥和放汽閥打開(kāi)DEHDEH控制倒暖閥開(kāi)度，通過(guò)將冷再熱蒸汽從高壓缸末端引入控制倒暖閥開(kāi)度，通過(guò)將冷再熱蒸汽從高壓缸末端引入，從高壓缸疏水閥和高壓缸前端進(jìn)汽管路上的放汽閥排出，從高壓缸疏水閥和高壓缸前端進(jìn)汽管路上的放汽閥排出，來(lái)預(yù)熱高壓缸。來(lái)預(yù)熱高壓缸。當(dāng)高壓缸下半第一級(jí)金屬溫度當(dāng)高壓缸下半第一級(jí)金屬溫度204204后，即認(rèn)為預(yù)熱完成。后，即認(rèn)為預(yù)熱完成。隨后將高排通風(fēng)閥打開(kāi)，倒暖閥關(guān)閉隨后將高排通風(fēng)閥打開(kāi)，倒暖閥關(guān)

18、閉, ,準(zhǔn)備沖轉(zhuǎn)準(zhǔn)備沖轉(zhuǎn) 當(dāng)鍋爐參數(shù)達(dá)到啟動(dòng)要求后，首先全開(kāi)高壓調(diào)門(mén)當(dāng)鍋爐參數(shù)達(dá)到啟動(dòng)要求后，首先全開(kāi)高壓調(diào)門(mén)GVGV，由中壓調(diào)門(mén)由中壓調(diào)門(mén)IVIV控制轉(zhuǎn)速至控制轉(zhuǎn)速至600600r/minr/min，儀表檢查結(jié)束后，進(jìn)行中壓調(diào)門(mén)儀表檢查結(jié)束后，進(jìn)行中壓調(diào)門(mén)IVIV到高壓主汽門(mén)到高壓主汽門(mén)TVTV的的切換，這時(shí)，高壓缸開(kāi)始進(jìn)汽。切換，這時(shí)，高壓缸開(kāi)始進(jìn)汽。A&D AS CS2 中壓缸啟動(dòng)中壓缸啟動(dòng)由高壓主汽門(mén)由高壓主汽門(mén)TVTV和中壓調(diào)門(mén)和中壓調(diào)門(mén)IVIV聯(lián)合控制轉(zhuǎn)速，至主汽聯(lián)合控制轉(zhuǎn)速，至主汽門(mén)門(mén)TVTV控制后，再由高壓主汽門(mén)控制后，再由高壓主汽門(mén)TVTV控制轉(zhuǎn)速至控制轉(zhuǎn)速至TV/GVTV/GV切換切換轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速