第七章機組旁路系統(tǒng)

第一節(jié)旁路系統(tǒng)概述

本工程旁路系統(tǒng)型式為兩級串聯(lián)旁路系統(tǒng)，由高壓旁路和低壓旁路組成，這種系統(tǒng)應用廣泛，特點是高壓旁路容量為鍋爐額定蒸發(fā)量的40%，對機組快速啟動特別是熱態(tài)啟動更有利。大型中間再熱機組均為單元制布置，為了便于機組啟停、事故處理及特殊要求的運行方式，解決低負荷運行時機爐特性不匹配的矛盾，基本上均設(shè)有旁路系統(tǒng)。所謂的旁路系統(tǒng)是指鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽部分或全部繞過汽輪機，通過減溫減壓設(shè)備(旁路閥)直接排入凝汽器的系統(tǒng)。一、旁路系統(tǒng)的作用

1改善機組的啟動性能。機組在各種工況下（冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)和極熱態(tài)），用高中壓缸啟動時投入旁路系統(tǒng)控制鍋爐蒸汽溫度使之與汽機汽缸金屬溫度較快地相匹配，從而縮短機組啟動時間和減少蒸汽向空排放，減少汽機循環(huán)壽命損耗，實現(xiàn)機組的最佳啟動。2機組在啟動和甩負荷時，可保護布置在煙溫高溫區(qū)的再熱器，以防干燒。3有利減少和防止機械顆粒對汽機的侵蝕?；厥展べ|(zhì)，減少噪音。4機組正常運行時，高壓旁路裝置具有超壓安全保護的功能。二、本工程旁路

我工程采用高、低壓二級串聯(lián)旁路系統(tǒng)。其中高壓旁路容量為40%BMCR，高壓旁路閥數(shù)量為1個，低壓旁路總?cè)萘繛?0%BMCR+減溫水，低壓旁路閥數(shù)量為2個。旁路容量僅能滿足機組啟動要求，不考慮滿足機組甩負荷要求。第二節(jié)高壓旁路系統(tǒng)高壓旁路系統(tǒng)裝置由高壓旁路閥(高旁閥)、噴水調(diào)節(jié)閥、噴水隔離閥等組成一、高旁閥結(jié)構(gòu)

高旁閥兼有減溫減壓、調(diào)節(jié)、截止的作用。新蒸汽由上部管道引入閥進口濾網(wǎng)，經(jīng)閥頭至閥出口濾網(wǎng)，蒸汽由于縮放作用而減壓，減溫水從閥下部減溫水噴嘴進入，高溫蒸汽被減溫后進入閥后連接管道。高壓旁路的減溫對象是高溫高壓的主蒸汽，因此，高壓旁路的減溫水來自比主蒸汽壓力更高的給水泵出口，作為一級減溫。01-閥座02-閥蓋03-閥進口濾網(wǎng)04-閥出口濾網(wǎng)05-閥體06-閥桿07-閥頭08-減溫水噴嘴二、高壓旁路控制

高旁閥的執(zhí)行機構(gòu)為氣動，在失氣時，閥門處于關(guān)閉狀態(tài)并自動閉鎖。高旁減溫水調(diào)節(jié)閥根據(jù)高旁壓力和蒸汽溫度進行調(diào)節(jié)，同時接受低旁開度和主蒸汽壓力的修正，在高旁未開的情況下減溫水調(diào)節(jié)閥強關(guān)。高壓旁路的控制功能如下：主蒸汽壓力達高限時，快速開啟高旁閥防止鍋爐超壓。主蒸汽壓力增長速率開啟。當壓力增長速率超過第一值時，高旁閥調(diào)節(jié)開啟，超過第二值時快速開啟，保證主蒸汽壓力變化平穩(wěn)。接到汽輪機跳閘或發(fā)電機解列信號時，高旁閥迅速開啟。高旁減溫水壓力達高限時，快速關(guān)閉高旁閥。高旁閥后的蒸汽溫度達高限時，快速關(guān)閉高旁閥。第三節(jié)低壓旁路系統(tǒng)

低壓旁路系統(tǒng)裝置由低壓旁路閥(低旁閥)、噴水調(diào)節(jié)閥、噴水隔離閥、凝汽器入口減溫減壓器等組成。一、低旁閥結(jié)構(gòu)

低旁閥與高旁閥同樣，兼有減溫減壓、調(diào)節(jié)、截止的作用。01-閥座；02-閥蓋；03-閥進口濾網(wǎng)；04-閥出口濾網(wǎng)；05-閥體；06-閥桿；07-閥頭；08-減溫水噴嘴二、三級減溫減壓器采用三級減壓、一次噴水減溫的結(jié)構(gòu)形式。汽流通過蒸汽管末端開孔區(qū)上的多個小孔，進行第一次臨界膨脹降壓，在殼體內(nèi)擴容降壓到0.3MPa。在殼體內(nèi)壁沿圓周方向均布設(shè)有4個霧化噴嘴，從凝結(jié)水系統(tǒng)來的減溫水霧化后與蒸汽充分混合汽化達到減溫的目的。經(jīng)過第一級減溫減壓后的蒸汽通過殼體內(nèi)錐形噴網(wǎng)上的數(shù)個小孔，進行第二次臨界膨脹降壓，擴散到減溫減壓器后部區(qū)域，使蒸汽進一步擴容降壓到0.1MPa。最后蒸汽通過分布在殼體及封頭上的小孔進行第三次臨界膨脹降壓至0.047MPa，使蒸汽最終擴散到整個凝汽器區(qū)域。三、旁路控制

低旁閥的執(zhí)行機構(gòu)為氣動，在失氣時，低旁閥處于關(guān)閉狀態(tài)并自動閉鎖。低壓旁路最終是將蒸汽排入凝汽器。但當凝汽器故障時，必須立即切斷向凝汽器的排汽，低旁減溫水調(diào)節(jié)閥根據(jù)低旁的壓力和蒸汽溫度進行調(diào)節(jié)，在低旁未開的情況下減溫水調(diào)節(jié)閥強關(guān)。低旁控制功能如下：根據(jù)汽輪機調(diào)節(jié)級壓力，來維持再熱蒸汽的壓力與機組負荷匹配。再熱蒸汽升壓率超過規(guī)定值時，快速開啟低壓旁路閥，維持再熱蒸汽壓力平穩(wěn)上升。凝汽器壓力達高限(即真空低)時，快速關(guān)閉低旁閥，保護凝汽器。凝汽器溫度達高限時，快速關(guān)閉低旁閥，保護凝汽器。凝汽器水位達高限時，快速關(guān)閉低旁閥，保護凝汽器。低壓旁路減溫水壓力低時，迅速關(guān)閉低旁閥。第四節(jié)旁路系統(tǒng)的運行

高壓旁路的運行有四種運行方式，分別為“啟動模式”、“定壓模式”、“跟隨模式”、“停機模式”。一、啟動

當鍋爐點火時，主蒸汽壓力低于最小設(shè)定值，壓力設(shè)定處于“Minpressure”(最小壓力模式)，高旁系統(tǒng)要有少量蒸汽，以防止再熱器干燒，高旁閥就有一定的開度Ymin＝10%并保持該最小開度直至主蒸汽壓力達最小設(shè)定值Pmin為止；維持壓力最小設(shè)定值Pmin，高旁閥的開度隨著鍋爐燃燒量的增加而開大，直到預先設(shè)定的開度值Yramp＝30%并維持這開度；；隨鍋爐燃燒量的繼續(xù)增加，主蒸汽壓力上升到大于最小設(shè)定值Pmin時進入“pressureRamp”(升壓模式)，高旁閥繼續(xù)維持設(shè)定的開度值Yramp＝30%，至汽輪機的沖轉(zhuǎn)壓力Psyne，這時“啟動模式”自動解除，機組旁路自動進入“定壓模式”，隨著汽輪機高壓調(diào)閥的開度增大，高旁閥逐漸關(guān)小維持主蒸汽壓力直至全關(guān)。一旦高旁閥全關(guān)，高壓旁路系統(tǒng)即自動轉(zhuǎn)入“跟隨模式”，處于熱備用狀態(tài)。二、運行在汽機帶負荷正常運行，高壓缸接收全部蒸汽，高壓旁路閥已關(guān)閉，進入“跟隨模式”；旁路壓力設(shè)定設(shè)在“自動”，壓力設(shè)定值為實際主汽壓力加上一個差壓“dP”(0.5MPa)，以保證高壓旁路閥關(guān)閉。三、停機時旁路運行方式當機組計劃停運時，檢查高壓旁路閥在“自動”且DEH的“HPTurbineloaded”(高壓缸啟動后)信號存在，機組處于正常運行，操作員