旁路系统讲义

1、A&D AS CS2 旁路及其控制系统旁路及其控制系统旁路旁路- -是与汽轮机并联的蒸汽减温减压系统是与汽轮机并联的蒸汽减温减压系统 作用作用- -将锅炉产生的蒸汽不经过汽轮机而引到下一级压力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直接引入冷凝器和温度的蒸汽管道或直接引入冷凝器 组成组成- -旁路蒸汽管道、阀门及其控制系统、执行机构旁路蒸汽管道、阀门及其控制系统、执行机构A&D AS CS2 类型类型- - 大旁路：将锅炉产生的蒸汽直接引入冷凝器大旁路：将锅炉产生的蒸汽直接引入冷凝器 小旁路：高、低压两级旁路系统组成：小旁路：高、低压两级旁路系统组成：高压旁路高压旁路-

2、-将蒸汽从锅炉引入再热器将蒸汽从锅炉引入再热器 低压旁路低压旁路- -将蒸汽从再热器出口引入冷凝器将蒸汽从再热器出口引入冷凝器 液压旁路液压旁路 电动旁路电动旁路 气动旁路气动旁路 旁路的种类旁路的种类A&D AS CS2 主汽阀调节汽阀主蒸汽冷再热蒸汽锅炉再热调节汽阀再热主汽阀高旁管路前置泵热再热蒸汽给水泵低压缸冷凝器高压缸中压缸连通管PTPTTT低压缸低旁管路低旁减温器低旁压力阀低旁喷水阀PTTTPTTT高旁压力阀高旁喷水阀高旁喷水隔离阀PTTTPT给水管路凝结水管路高压放汽阀高排通风阀高排逆止阀再热器典型旁路系统典型旁路系统A&D AS CS2 旁路系统的功能旁路系统的功能 缩短启动时间

3、缩短启动时间改善机组冷、热、温态启动性能改善机组冷、热、温态启动性能适应高压缸、中压缸启动适应高压缸、中压缸启动减小机组热应力减小机组热应力调节蒸汽参数，适应汽机缸壁温度调节蒸汽参数，适应汽机缸壁温度适应机组定压、滑压运行适应机组定压、滑压运行停机、甩负荷停机、甩负荷冷却、保护锅炉、再热器冷却、保护锅炉、再热器协调锅炉与汽机蒸汽量的不平衡，稳定锅炉运行协调锅炉与汽机蒸汽量的不平衡，稳定锅炉运行帮助汽机维持空转或带厂用电帮助汽机维持空转或带厂用电回收工质回收工质A&D AS CS2 XDPS400XDPS400VCC阀门驱动阀门驱动阀位反馈DI开关量输入阀门开关状态凝汽器保护信号DO开关量输出阀

4、门快开、快关阀门闭锁AI模拟量输入高旁压力、温度低旁压力、温度AO模拟量输出阀门开度高旁流量分散处理单元I/O控制总线实时数据高速公路管理数据高速公路操作员站（与DEH公用）工程师站（与DEH公用）控制柜控制柜电源电源分散处理单元分散处理单元输入输入/ /输出卡输出卡端子板端子板 站控制卡站控制卡。旁路系统配置旁路系统配置 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电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电源分配箱前面背面ATC I/O卡件独立的独立的BPC控制系统控制系统DEH和和BPC安装在一起安装在一起旁路系统外形旁路系统外形 A&D AS CS2 自动控制自动控制1 1。按下。按下“启动启动”按钮后，按钮后，BPC-IBPC-I自动完成启动、定压、滑自动完成启动、定压、滑压的整个过程压的整个过程2 2。BPC-IBPC-I具有以下具有以下4 4个控制回路个控制回路高旁压力调节高旁压力调节高旁温度调节高旁温度调节低旁压力调节低旁压力调节低旁温度调节低旁温度调节阀位软手操阀位软手操在在CRT上手动操作各个旁路阀门上手

6、动操作各个旁路阀门可分别投入可分别投入“自动自动”，“软手操软手操”运行方式运行方式硬手动控制（可选）硬手动控制（可选）通过硬手操盘直接操作阀门通过硬手操盘直接操作阀门旁路控制方式旁路控制方式 A&D AS CS2 启动方式启动方式最小开度控制最小开度控制-提供主蒸汽通道提供主蒸汽通道最大开度控制最大开度控制定压运行定压运行达到冲转压力，维持机前压力达到冲转压力，维持机前压力汽机进汽后，高旁逐渐关闭汽机进汽后，高旁逐渐关闭滑压运行滑压运行高旁关闭后，进入滑压方式高旁关闭后，进入滑压方式限制升压率限制升压率BPEBPE控制阀后温度控制阀后温度BPBP、BPEBPE、BDBD联锁联锁高压旁路控制高

7、压旁路控制 A&D AS CS2 时间PmaxPminYminProll转速开度汽压设定Ymax定压冲转并网负荷滑压最大开度启动升压P汽压最小压力启动方式定压方式滑压方式旁路启动曲线旁路启动曲线 A&D AS CS2 启动按钮SR10OR旁路手动高旁入口压力冲转压力H/高旁开度/LANDN脉冲延时启动方式定压方式滑压方式旁路运行方式旁路运行方式 ANDA&D AS CS2 高旁压力定值高旁压力定值 高旁压力Pbp高旁开度YbpTs1-TTF(x)+最大开度YmaxP+0.01定压方式滑压方式+高旁压力定值PbpsK+-PmaxPmintP最小开度：最小开度： PS= Pmin最大开度：最大开度

8、： PS= Pbp定压方式：定压方式： PS= Proll滑压方式：滑压方式： PS= Pbp +PA&D AS CS2 高旁压力定值高旁压力定值2 2当旁路系统处于启动方式时，由于主蒸汽压力小于给定值发生器输出的最小压力定值，因此PID调节器的输入为负值。这时，PID调节器输出为最小阀位Ymin 。当主蒸汽压力上升到给定值发生器输出的最小压力定值Pmin，并继续增长时，PID调节器输出的阀位定值在原来整定的最小开度Ymin基础上逐渐增大。Ys与高旁阀最大开度Ymax比较，其差值送入给定值发生器， Ys Ymax，给定值发生器输入为正值，给定值发生器输出由Pmin开始上升。因此随着主蒸汽压力的

9、上升，主蒸汽压力给定值也跟踪上升。当主蒸汽压力上升到冲转压力时，逻辑回路使旁路系统转为定压方式运行。主蒸汽压力保持在切换瞬间的值，即冲转压力。随着汽轮机冲转后耗汽量的增加，高旁阀逐渐关闭，当高低旁路阀完全关闭后，系统转为滑压运行方式。主蒸汽压力设定值主蒸汽压力P。A&D AS CS2 KY=YbpeY=选择RTLP1+Ts1启动APbpPsKddtK滑压滑压定压AdpYmaxAKddtAMYbpAMYbp设定Tbp设定Ybpe设定Pbp设定f(P,Ybp,T)高旁流量+-去汽轮机来自锅炉Tbp+-+-去再热器TbpextBPBPEBD速率限制Pbp快开/快关给水高旁控制原理图高旁控制原理图A&

10、D AS CS2 1 高压旁路温度控制回路高压旁路温度控制回路当旁路系统运行时，温度控制回路通过喷水阀向高旁阀的蒸汽膨胀室喷水冷却蒸汽，以保持高旁阀后温度为设定值。高旁阀后实际温度与温度设定值比较，得到温度控制的偏差，送入BPC温度控制PID调节器，PID调节器的输出即作为高旁喷水阀位给定值的一部分，送入阀位控制回路。为了改善温度控制特性，特别是蒸汽流量大时减少喷水量的过调和蒸汽流量过小时，增强喷水量的稳定性，采用PD环节补偿测温元件的时间延迟，同时动态地改变控制器的放大信号，使之与蒸汽流量相匹配。蒸汽流量是由主蒸汽压力与高旁阀开度经函数转换得到的通流面积相乘而算出的。蒸汽流量信号与PID调节

11、器的输出信号相乘得到喷水阀的阀位定值信号。当高旁阀开度 2时，阀位定值仅由温差和蒸汽流量决定。当 2时，BD阀全开， 2时，BD阀全关，BD的开启和关闭在CRT上有指示。当BD阀不在全开或全关位置时，BD阀开、关指示灯将闪烁。 A&D AS CS2 最小开度最小开度按调节级压力控制按调节级压力控制低旁流量限制低旁流量限制根据低旁流量根据低旁流量LBPLBP、LBPELBPE联锁联锁低压旁路控制低压旁路控制 Pimp调节级压力maxminPs压力设定点最小开度：最小开度： PS= Pmin定压方式：定压方式： PS= (Prhpo /Pimpo)*Pimp滑压方式：滑压方式： PS= Plbp

12、+P00IMPRHPPPK A&D AS CS2 KY=YlbpeY=PlbpPsKddtKAMYlbpYlbp设定去汽轮机来自锅炉Tlbp+-+-LBP冷却器凝结水快开/快关HPmaxminPsPimpLBPE去冷凝器f(P,Ylbp,T)流量限制Pimp高旁来汽PlbpePmax低旁控制原理图低旁控制原理图A&D AS CS2 低压旁路的压力控制特性如图12所示。在启动阶段为启动方式。此时低旁阀开度为最小值，压力设定值为最小压力定值。当汽轮机冲转时，低压旁路控制回路维持此最小压力不变。大约在30以上负荷时，再热器出口压力与负荷成正比。在此阶段中，汽轮机中低压部分运行在滑压方式。低压旁路的压

13、力定值为再热器出口压力加上一个固定的偏差P，以保证低旁阀LBP在关闭状态。而再热器出口的压力给定值则由汽轮机高压缸调节级压力乘上一个系数得到，此系数为：式中：-额定负荷下热再热压力；Mpa-额定负荷下调节级压力；Mpa图中最大压力定值为低旁最大压力定值，它应小于再热器安全门的动作压力，最小压力定值 一般即整定为低旁压力最小控制值。低旁压力定值与再热器出口压力进行比较后得到的差值即送入PID调节器进行处理，PID调节器的输出即为低旁阀的阀位给定值。低旁阀的阀位回路工作原理与高旁阀相同。为了防止旁路运行时凝汽器过载，必须限制低压旁路的蒸汽流量。一般通过限制低旁阀后压力来实现这一目的。低旁阀后压力与

14、代表最大蒸汽流量的压力限制值比较，当 时，经过低选，将此信号送入PID调节器，限制PID的输出上限，使低旁阀LBP向关闭方向动作。A&D AS CS2 低压旁路温度控制回路是低压旁路压力控制回路的随动系统。由低旁调节系统方框图13中可以看出，通过低压旁路阀的开度转换为相应的通流面积与再热器出口压力及低旁入口温度运算后，得到通过低旁阀的蒸汽流量，再经函数转换成低旁阀的阀位给定值，送入LBPE的阀位控制回路。A&D AS CS2 旁路阀与减温阀开启、关闭联锁旁路阀与减温阀开启、关闭联锁高压旁路与低压旁路联锁高压旁路与低压旁路联锁快开：先开低旁，再开高旁快开：先开低旁，再开高旁快关：先关高旁，再关低

15、旁快关：先关高旁，再关低旁低旁流量限制低旁流量限制低旁快关低旁快关-保护冷凝器保护冷凝器冷凝器真空低冷凝器真空低冷凝器温度高冷凝器温度高低旁减温器后温度高低旁减温器后温度高喷水压力低喷水压力低冷凝器水位高冷凝器水位高旁路切除旁路切除-DEHDEH闭锁旁路开关闭锁旁路开关快关优先于快开快关优先于快开旁路保护与联锁旁路保护与联锁快关逻辑快开逻辑快关信号快开动作快开信号快关动作A&D AS CS2 旁路执行机构旁路执行机构A&D AS CS2 BDBPBPEBPBP、BPEBPE、BDBDA&D AS CS2 LBPLBPELBPLBP、LBPELBPEA&D AS CS2 双侧作用油缸双侧作用油缸

16、开启力较小开启力较小便于保位便于保位伺服阀伺服阀- -闭锁阀联合控制闭锁阀联合控制防止伺服阀卡涩防止伺服阀卡涩可以保持当前阀位可以保持当前阀位开关电磁阀开关电磁阀伺服阀卡涩后，闭锁阀闭锁伺服阀卡涩后，闭锁阀闭锁电磁阀实现开关电磁阀实现开关大流量电磁换向阀大流量电磁换向阀实现低旁快关实现低旁快关执行机构特点执行机构特点A&D AS CS2 旁路操作画面旁路操作画面A&D AS CS2 旁路系统画面旁路系统画面A&D AS CS2 主汽阀调节汽阀主蒸汽冷再热蒸汽再热调节汽阀再热主汽阀热再热蒸汽低压缸冷凝器高压缸中压缸连通管低旁压力阀高旁压力阀高排通风阀高排逆止阀再热器倒暖阀放汽阀旁路与中压缸启动旁

17、路与中压缸启动- -杨柳青杨柳青A&D AS CS2 中压缸启动中压缸启动倒暖阀对高压缸进行预暖倒暖阀对高压缸进行预暖 高排通风阀关闭，高压疏水阀和放汽阀打开高排通风阀关闭，高压疏水阀和放汽阀打开DEHDEH控制倒暖阀开度，通过将冷再热蒸汽从高压缸末端引入控制倒暖阀开度，通过将冷再热蒸汽从高压缸末端引入，从高压缸疏水阀和高压缸前端进汽管路上的放汽阀排出，从高压缸疏水阀和高压缸前端进汽管路上的放汽阀排出，来预热高压缸。来预热高压缸。当高压缸下半第一级金属温度当高压缸下半第一级金属温度204204后，即认为预热完成。后，即认为预热完成。随后将高排通风阀打开，倒暖阀关闭随后将高排通风阀打开，倒暖阀关

18、闭, ,准备冲转准备冲转 当锅炉参数达到启动要求后，首先全开高压调门当锅炉参数达到启动要求后，首先全开高压调门GVGV，由中压调门由中压调门IVIV控制转速至控制转速至600600r/minr/min，仪表检查结束后，进行中压调门仪表检查结束后，进行中压调门IVIV到高压主汽门到高压主汽门TVTV的的切换，这时，高压缸开始进汽。切换，这时，高压缸开始进汽。A&D AS CS2 中压缸启动中压缸启动由高压主汽门由高压主汽门TVTV和中压调门和中压调门IVIV联合控制转速，至主汽联合控制转速，至主汽门门TVTV控制后，再由高压主汽门控制后，再由高压主汽门TVTV控制转速至控制转速至TV/GVTV/GV切换切换转速，转速