百万机组主再热蒸汽旁路系统

1、主再热蒸汽及旁路系统主再热蒸汽及旁路系统系统概述系统概述 主蒸汽管道从过热器出口集箱接出两路主蒸汽管主蒸汽管道从过热器出口集箱接出两路主蒸汽管道，在汽轮机机头分成四路分别接入布置在汽轮机机道，在汽轮机机头分成四路分别接入布置在汽轮机机头的四个主汽门，在靠近主汽门的两路主蒸汽主管道头的四个主汽门，在靠近主汽门的两路主蒸汽主管道上设有相互之间的压力平衡连通管。再热冷段由汽轮上设有相互之间的压力平衡连通管。再热冷段由汽轮机高压缸排汽口双管接出，合成单管后接至炉前，再机高压缸排汽口双管接出，合成单管后接至炉前，再分成双管接入再热器进口集箱。再热热段由分成双管接入再热器进口集箱。再热热段由再热器出再热器

2、出口集箱双管接出，再分别至汽机，同样两根再热热段口集箱双管接出，再分别至汽机，同样两根再热热段蒸汽母管在靠近汽轮机处也有平衡压力的连通管。蒸汽母管在靠近汽轮机处也有平衡压力的连通管。本本机组采用机组采用35BMCR容量的一级大旁路系统，旁路由容量的一级大旁路系统，旁路由主蒸汽连通管接入，最后进入凝汽器。汽轮机采用高主蒸汽连通管接入，最后进入凝汽器。汽轮机采用高压缸启动方式，大约在压缸启动方式，大约在15负荷时旁路关闭。主、再负荷时旁路关闭。主、再热蒸汽管道布置如下图所示热蒸汽管道布置如下图所示。高 压 缸 凝汽器B1243至凝汽器疏扩A集管a(fa1)至凝汽器疏扩A集管a(fa2)至凝汽器疏扩

3、A集管a(fa4)至凝汽器疏扩A集管a(fa3)中 压 缸 低 压 缸 A12锅炉主蒸汽来锅炉主蒸汽来锅炉再热蒸汽来锅炉再热蒸汽来旁路阀自凝结水系统来自凝结水系统来减温器凝汽器A自凝结水系统来减温器低 压 缸 B至凝汽器疏扩A集管g(fg2)高压缸预暖蒸汽管来至凝汽器疏扩A集管e(fe2)至锅炉再热器至锅炉再热器至凝汽器疏扩A集管g(fg2)至辅助蒸汽管道至给水泵B高压主汽门至凝汽器疏扩A小机高压集管v(v6)至给水泵A高压主汽门至凝汽器疏扩A小机高压集管v(v5)至轴封蒸汽管道至二段抽汽至凝汽器3VV阀至凝汽器疏扩A集管e(fe1)MMMSV1MSV2MSV3MSV4至轴封蒸汽管道主再热蒸汽

4、管道布置图主再热蒸汽管道布置图主再热蒸汽管道运行要求主再热蒸汽管道运行要求 在任何在任何1212个月运行期间内在高、中压缸进汽口处的平均温个月运行期间内在高、中压缸进汽口处的平均温度不超过额定温度。在一般情况下，温度不能超过额定温度度不超过额定温度。在一般情况下，温度不能超过额定温度达达8.38.3。如果在特殊情况下，温度偏差超过过此值，温度。如果在特殊情况下，温度偏差超过过此值，温度瞬时偏差值可在超过额定温度瞬时偏差值可在超过额定温度8.38.31414之间变化，条件是之间变化，条件是在任何在任何1212个月运行期间内在这两个值之间总的时间不超过个月运行期间内在这两个值之间总的时间不超过40

5、0400小时。如果在任何小时。如果在任何1212个月运行期间内，温度偏差在超过个月运行期间内，温度偏差在超过14142828之间总的运行时间不超过之间总的运行时间不超过8080小时，这种运行也是小时，这种运行也是允许的。在任何情况下温度均不准超过额定温度允许的。在任何情况下温度均不准超过额定温度2828。 蒸汽初始温度和（或）再热蒸汽温度周期波动超过蒸汽初始温度和（或）再热蒸汽温度周期波动超过1414将将对汽轮机零部件如动叶、喷嘴叶片、汽缸、阀壳等的寿命产对汽轮机零部件如动叶、喷嘴叶片、汽缸、阀壳等的寿命产生不利于影响。生不利于影响。 汽温偏差应维持在允许范围内，并将汽温的周期波动减汽温偏差应

6、维持在允许范围内，并将汽温的周期波动减小到最小。小到最小。 系统的疏水系统的疏水疏水的主要作用是在机组启动、停机、低负荷运行时，或疏水的主要作用是在机组启动、停机、低负荷运行时，或在异常情况下，排除汽轮机本体及其管道内的凝结水，从在异常情况下，排除汽轮机本体及其管道内的凝结水，从而防止汽轮机过水引起的汽轮机转子弯曲，内部零件受到而防止汽轮机过水引起的汽轮机转子弯曲，内部零件受到损坏等严重事故损坏等严重事故 。疏水设置点：主再（冷、热段）热蒸汽管道疏水疏水设置点：主再（冷、热段）热蒸汽管道疏水 、高压、高压主汽阀阀座疏水、高压调节阀阀座疏水、中压联合汽阀疏主汽阀阀座疏水、高压调节阀阀座疏水、中压

7、联合汽阀疏水设有气动疏水阀；高压调节阀后主汽管疏水、中压联合水设有气动疏水阀；高压调节阀后主汽管疏水、中压联合汽阀阀前疏水设有电动疏水阀汽阀阀前疏水设有电动疏水阀 ，疏水最后疏至位于，疏水最后疏至位于A凝汽凝汽器侧边的疏水扩容器。器侧边的疏水扩容器。疏水阀的开关：疏水阀的开关：当负荷升至当负荷升至7%时，时， 疏水阀开；疏水阀开；当负荷减当负荷减到到7%时时 ，疏水阀关。，疏水阀关。开、关动作由开、关动作由DEH提供信号经辅机提供信号经辅机联锁装置，自动实现气动联锁装置，自动实现气动/电动疏水截止阀开启，并在集控电动疏水截止阀开启，并在集控室用灯光显示。室用灯光显示。 在冷再蒸汽管道疏水管道设

8、有一个疏水罐，一只在冷再蒸汽管道疏水管道设有一个疏水罐，一只疏水阀，机组启动时该阀开启，待负荷达到疏水阀，机组启动时该阀开启，待负荷达到10（在疏水罐上下的冷再热蒸汽管道上设有上下壁温（在疏水罐上下的冷再热蒸汽管道上设有上下壁温测量，关闭疏水的负荷可根据壁温测量结果现场调测量，关闭疏水的负荷可根据壁温测量结果现场调整）时疏水阀关闭，当机组负荷下降到整）时疏水阀关闭，当机组负荷下降到10（同样（同样在调试时调整）或汽机跳闸时疏水阀自动开启，疏在调试时调整）或汽机跳闸时疏水阀自动开启，疏水阀也可以在控制室手动操作。水阀也可以在控制室手动操作。气动疏水阀当失去气源时自动开启，手动操作失气动疏水阀当失

9、去气源时自动开启，手动操作失效。效。阀门管道布置阀门管道布置 高压主汽阀、调节阀连成一体悬吊在机高压主汽阀、调节阀连成一体悬吊在机头前运行平台下面头前运行平台下面(约约13米层米层),通过通过4根导汽根导汽管与高压汽缸相接。中压联成阀布置在管与高压汽缸相接。中压联成阀布置在15.5米层位于高中压缸两侧，通过中压进汽管与米层位于高中压缸两侧，通过中压进汽管与汽缸焊接，并采用浮动式弹簧支架固定在平汽缸焊接，并采用浮动式弹簧支架固定在平台上，如下图主再蒸汽进汽阀门示意图所示。台上，如下图主再蒸汽进汽阀门示意图所示。主再热蒸汽进汽阀示意图主再热蒸汽进汽阀示意图与老厂与老厂3机组不同的地方：机组不同的地

10、方：(1)调节配汽机构：调节配汽机构：3机：机： 2个主汽阀、个主汽阀、4个调门个调门 调门调节排列顺序（逆时针）：调门调节排列顺序（逆时针）：1-3-4-2海门：海门： 4个主汽阀、个主汽阀、4个调门个调门 调门调节排列顺序（逆时针）：调门调节排列顺序（逆时针）：1-2-4-3(2)阀门阀座构成：阀门阀座构成：3机：一个高压主汽阀和两个调阀组成一个高压主汽调节联合机：一个高压主汽阀和两个调阀组成一个高压主汽调节联合阀阀 ，高压缸排汽有逆止阀。，高压缸排汽有逆止阀。 海门：海门：4个高压主、调阀做成一体，同个阀座，没有高排逆止阀。个高压主、调阀做成一体，同个阀座，没有高排逆止阀。中压主调阀基本

11、上一样。中压主调阀基本上一样。(3)主汽阀：主汽阀： 3机两个主汽阀为连续型均带有予启阀，海门只机两个主汽阀为连续型均带有予启阀，海门只有有2、3号为带予启阀的连续型主汽阀，做为高压调阀暖阀之用，号为带予启阀的连续型主汽阀，做为高压调阀暖阀之用，1、4为开关型。为开关型。(4)冲转：都是高压缸冲转，不同的是冲转：都是高压缸冲转，不同的是3机用主汽阀冲转，海门机用主汽阀冲转，海门用调阀冲转。用调阀冲转。通风系统（通风系统（VV阀阀） 由于取消高排逆止阀，防止机组跳闸或甩负荷由于取消高排逆止阀，防止机组跳闸或甩负荷时，蒸汽倒流入高压缸引起高压缸超温，时，蒸汽倒流入高压缸引起高压缸超温， 在在#4高

12、压高压调节汽阀后的导汽管上接出通风阀调节汽阀后的导汽管上接出通风阀(VV阀阀)，引至凝，引至凝汽器，汽器，VV阀设有阀设有3mm节流孔板的旁路，节流孔板的旁路， VV阀在阀在机组运行中高压调节汽阀全关的情况下开启，其流机组运行中高压调节汽阀全关的情况下开启，其流量约为量约为105th；在机组正常运行时设有带节流孔板；在机组正常运行时设有带节流孔板的旁路的最大流量为的旁路的最大流量为480 kgh， VV阀由一气源门阀由一气源门控制，自动动作。控制，自动动作。 旁路系统旁路系统 为了协调机炉运行，改善整机启动条件及机组不同运为了协调机炉运行，改善整机启动条件及机组不同运行工况下带负荷的特性，适应

13、快速升降负荷，增强机组的灵行工况下带负荷的特性，适应快速升降负荷，增强机组的灵活性，每台机组设置一套汽轮机旁路系统。活性，每台机组设置一套汽轮机旁路系统。系统的主要功能：系统的主要功能：调节工况：在各种启动工况下，使蒸汽温度和金属温度相调节工况：在各种启动工况下，使蒸汽温度和金属温度相匹配，缩短启动时间；满足汽机冲转启动方式要求。匹配，缩短启动时间；满足汽机冲转启动方式要求。安全保护：跳机时快开功能；机组滑压运行时，旁路系统安全保护：跳机时快开功能；机组滑压运行时，旁路系统配合汽轮机实行压力跟踪；防止机组启动时锅炉及管道中固配合汽轮机实行压力跟踪；防止机组启动时锅炉及管道中固态颗粒对汽轮机调速

14、汽门、喷嘴及叶片的侵蚀的功能。态颗粒对汽轮机调速汽门、喷嘴及叶片的侵蚀的功能。回收工质：在机组启动、停运、事故甩负荷、停机不停炉回收工质：在机组启动、停运、事故甩负荷、停机不停炉等工况中，可以通过旁路系统回收工质，减少汽水损失。等工况中，可以通过旁路系统回收工质，减少汽水损失。 我厂旁路简介我厂旁路简介 我厂我厂1000MW汽轮机采用高压缸启动方式，汽轮机采用高压缸启动方式， 设置一级设置一级35BMCR容量高压启动大旁路系统。旁容量高压启动大旁路系统。旁路系统装置由高压旁路阀、喷水调节阀、喷水隔离路系统装置由高压旁路阀、喷水调节阀、喷水隔离阀等组成。旁路装置布置在汽机房阀等组成。旁路装置布置

15、在汽机房15.1m层上，阀层上，阀门形式为角式，水平进水平出，执行机构水平布置。门形式为角式，水平进水平出，执行机构水平布置。 旁路喷水减温水源取自凝结水，水压最大旁路喷水减温水源取自凝结水，水压最大4 MPa(a)，正常正常3 MPa(a)，水温正常，水温正常32.5。 旁路系统的构成旁路系统的构成 旁路装置由阀门及其控制系统两部分组成。包括旁路装置由阀门及其控制系统两部分组成。包括旁路阀、喷水调节阀和喷水隔离阀。其技术参数见旁路阀、喷水调节阀和喷水隔离阀。其技术参数见下表。下表。技术参数名称技术参数名称单位单位设计工况设计工况冷态启动冷态启动温态启动温态启动热态启动热态启动极热态启极热态启

16、动动旁旁路路阀阀入口蒸汽压力入口蒸汽压力MPa(aMPa(a) )25.025.09.709.709.709.709.709.709.709.70入口蒸汽温度入口蒸汽温度600600415415440440480480510510入口蒸汽流量入口蒸汽流量t/ht/h10621062273273273273304304304304出口蒸汽压力出口蒸汽压力MPa(aMPa(a) )0.80.80.80.80.80.80.80.80.80.8出口蒸汽温度出口蒸汽温度175.4175.4175.4175.4175.4175.4175.4175.4175.4175.4出口蒸汽流量出口蒸汽流量t/ht/h

17311.319319367.367.376.376.阀门行程（阀门行程（StrokeStroke）mmmm60603535363641414242进进/ /出口设计压力出口设计压力MPa(aMPa(a) )27.56/1.627.56/1.6进进/ /出口设计温度出口设计温度610/200610/200喷喷 水水调调 节节阀阀计算压力计算压力MPa(aMPa(a) )2.33.22.33.22.33.22.33.22.33.22.33.22.33.22.33.22.33.22.33.2计算温度计算温度35.535.535.535.535.535.535.535.535.

18、535.5计算流量计算流量t/ht/h28828838.38.464663.63.72.72.减温水设计压力减温水设计压力MPaMPa4.54.5减温水设计温度减温水设计温度100100阀门阀门 高压旁路阀是高压旁路的核心部件，使高温高压蒸汽先高压旁路阀是高压旁路的核心部件，使高温高压蒸汽先降压，再降温。其出口一般安装消音器，用于降低高压汽流降压，再降温。其出口一般安装消音器，用于降低高压汽流通过所产生的噪声。高压喷水调节阀用于降低减温水的压力，通过所产生的噪声。高压喷水调节阀用于降低减温水的压力，调节减温水的流量，以满足降低蒸汽温度的要求。高压喷水调节减温水的流量，以满足降低蒸汽温度的要求。

19、高压喷水隔离阀具有关断作用，在旁路停用时关闭减温水。隔离阀具有关断作用，在旁路停用时关闭减温水。控制机构控制机构 旁路系统的控制操作机构，主要有电动、液动和气动几旁路系统的控制操作机构，主要有电动、液动和气动几种。液动和气动执行机构的力矩大，动作时间快，种。液动和气动执行机构的力矩大，动作时间快，15秒内秒内即可将阀门开启，调节器的可靠性高；但系统复杂，需专用即可将阀门开启，调节器的可靠性高；但系统复杂，需专用液动、气动设备，投资和运行费用高，维护工作量大。电动液动、气动设备，投资和运行费用高，维护工作量大。电动执行机构力矩小，动作时间较长执行机构力矩小，动作时间较长(1040秒秒)，但运行灵

20、活，但运行灵活，设备投资少，工作可靠性高且维修较简单。设备投资少，工作可靠性高且维修较简单。 本机组的旁路装置采用液动执行机构。本机组的旁路装置采用液动执行机构。减温减压器减温减压器 减温减压器的减温水源来自凝结水泵出口，凝减温减压器的减温水源来自凝结水泵出口，凝结水精处理装置后，压力约为结水精处理装置后，压力约为3MPa。为防止减温。为防止减温减压器上的喷水孔堵塞，喷水应在先过滤后再接入减压器上的喷水孔堵塞，喷水应在先过滤后再接入减温减压器。减温减压器。 当旁路系统投入时，减温减压器的喷当旁路系统投入时，减温减压器的喷水必须同时投入，否则将导致进入凝汽器内的蒸汽水必须同时投入，否则将导致进入

21、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。温度超过允许值，对减温减压器和凝汽器造成损害。因此，减温减压喷水系统中的喷水控制阀应与旁路因此，减温减压喷水系统中的喷水控制阀应与旁路阀动作信号联锁阀动作信号联锁。 旁路系统的运行旁路系统的运行 旁路系统能适应机组定压和变压运行的需要。在定压启旁路系统能适应机组定压和变压运行的需要。在定压启动过程中，旁路系统能平稳地维持冲转、升速、定速并网的设动过程中，旁路系统能平稳地维持冲转、升速、定速并网的设定压力值，如果采用变压运行，则采用变压运行工况的压力曲定压力值，如果采用变压运行，则采用变压运行工况的压力曲线，保证主蒸汽压力逐渐升高，高压

22、旁路阀随汽轮机进汽量增线，保证主蒸汽压力逐渐升高，高压旁路阀随汽轮机进汽量增加而逐渐关小。待其全关及机组带负荷后，高压旁路控制系统加而逐渐关小。待其全关及机组带负荷后，高压旁路控制系统的主蒸汽压力设定值自动加入一偏置，以防止高压旁路频繁地的主蒸汽压力设定值自动加入一偏置，以防止高压旁路频繁地动作。动作。 旁路投入时，主蒸汽先进入旁路阀。该阀门开启后，蒸汽旁路投入时，主蒸汽先进入旁路阀。该阀门开启后，蒸汽压力先被降低，然后在阀门出口与雾化的减温水进行充分混合、压力先被降低，然后在阀门出口与雾化的减温水进行充分混合、换热，使高温蒸汽冷却至所要求的温度。旁路的减温水从凝结换热，使高温蒸汽冷却至所要求

23、的温度。旁路的减温水从凝结水泵出口来，依次经过减温水隔离阀和减温水调节阀，进入高水泵出口来，依次经过减温水隔离阀和减温水调节阀，进入高压旁路阀。隔离阀控制减温水的开关；调节阀一方面降低凝结压旁路阀。隔离阀控制减温水的开关；调节阀一方面降低凝结水泵出口水的压力，另一方面则调节减温水流量。调节阀出口水泵出口水的压力，另一方面则调节减温水流量。调节阀出口的减温水，喷入旁路阀，吸收蒸汽的热量，降低蒸汽温度。减的减温水，喷入旁路阀，吸收蒸汽的热量，降低蒸汽温度。减温减压后的蒸汽由旁路阀流出，进入凝汽器。温减压后的蒸汽由旁路阀流出，进入凝汽器。旁路系统的联锁保护旁路系统的联锁保护旁路系统具有下列联锁保护手

24、段：旁路系统具有下列联锁保护手段：当旁路喷水调节阀打不开时，旁路阀应关当旁路喷水调节阀打不开时，旁路阀应关闭。高压旁路喷水调节阀不能超前旁路阀开闭。高压旁路喷水调节阀不能超前旁路阀开启，而应稍滞后开启。启，而应稍滞后开启。高压旁路阀关闭时，其喷水调节阀则应同高压旁路阀关闭时，其喷水调节阀则应同时或超前关闭，并应自动闭锁温度自控系统。时或超前关闭，并应自动闭锁温度自控系统。当凝汽器真空下降到设定值，或凝结水压当凝汽器真空下降到设定值，或凝结水压力低，或旁路出口压力、温度超过设定值时，力低，或旁路出口压力、温度超过设定值时，旁路阀自动快速全关，以保护凝汽器。旁路阀自动快速全关，以保护凝汽器。旁路的

25、有关联锁控制旁路的有关联锁控制旁路系统设备性能应满足机组在各种启动工况下能旁路系统设备性能应满足机组在各种启动工况下能自动或手动（遥控操作）地进行启动。自动或手动（遥控操作）地进行启动。旁路阀采用液动控制，在正常情况下，旁路系统从旁路阀采用液动控制，在正常情况下，旁路系统从全关到全开的一次行程时间为全关到全开的一次行程时间为8-15 秒；在紧急情况秒；在紧急情况下，旁路系统能在下，旁路系统能在3秒内快速开启。秒内快速开启。旁路阀的开度在旁路阀的开度在95以下时：以下时：主蒸汽压力上升，阀门则应随之逐渐开启。主蒸汽压力上升，阀门则应随之逐渐开启。主蒸汽压力下降，阀门则应随之逐渐关闭。主蒸汽压力下

26、降，阀门则应随之逐渐关闭。旁路阀的开度在旁路阀的开度在95以上时：以上时：主蒸汽压力上升，阀门则应几乎不动；主蒸汽压力上升，阀门则应几乎不动；主蒸汽压力下降，阀门则随之向关闭方向动作，主蒸汽压力下降，阀门则随之向关闭方向动作，直至压力达到设定值为止。直至压力达到设定值为止。主蒸汽流量在旁路装置设计容量以下时，主蒸汽压主蒸汽流量在旁路装置设计容量以下时，主蒸汽压力下降，旁路阀则应几乎不动。力下降，旁路阀则应几乎不动。主蒸汽流量在旁路装置设计容量以上时，主蒸汽压主蒸汽流量在旁路装置设计容量以上时，主蒸汽压力下降，旁路阀则应随之向关闭方向动作。力下降，旁路阀则应随之向关闭方向动作。当新蒸汽压力稳定较

27、长时间，阀门将向关闭方向动当新蒸汽压力稳定较长时间，阀门将向关闭方向动作，直到完全关闭为止。作，直到完全关闭为止。旁路装置（旁路阀与喷水调节阀）的联动保护手段旁路装置（旁路阀与喷水调节阀）的联动保护手段 旁路喷水调节阀打不开，则旁路阀应关闭。旁路喷水调节阀打不开，则旁路阀应关闭。 旁路喷水阀不能超前旁路阀开启，而应稍滞后开旁路喷水阀不能超前旁路阀开启，而应稍滞后开启。启。 当旁路阀快速关闭时，其喷水调节阀则应同时或当旁路阀快速关闭时，其喷水调节阀则应同时或超前关闭，并应自动闭锁温度自控系统超前关闭，并应自动闭锁温度自控系统旁路对新蒸汽管系的安全保护功能：旁路对新蒸汽管系的安全保护功能：当机组在

28、运行中有下列情况之一发生时，旁路能自当机组在运行中有下列情况之一发生时，旁路能自动快速开启：动快速开启： 主蒸汽压力超过设定值。当压力恢复到额定值及以主蒸汽压力超过设定值。当压力恢复到额定值及以下时，旁路阀自动关闭；下时，旁路阀自动关闭；汽轮机跳闸，自动主汽门关闭；汽轮机跳闸，自动主汽门关闭；发电机油开关跳闸；发电机油开关跳闸；发电机甩负荷在旁路装置容量相应的负荷及以上时；发电机甩负荷在旁路装置容量相应的负荷及以上时；实际压力比设定压力的偏差太大实际压力比设定压力的偏差太大 压力上升率太快。压力上升率太快。当出现下列信号，旁路阀紧急关闭：当出现下列信号，旁路阀紧急关闭：旁路阀出口温度超过设定值

29、旁路阀出口温度超过设定值 汽机超速汽机超速汽机排汽压力高过设定值汽机排汽压力高过设定值 旁路对凝汽器的安全保护功能旁路对凝汽器的安全保护功能 当机组在启动或运行中有下列情况之一发生时，旁路应当机组在启动或运行中有下列情况之一发生时，旁路应能自动快速关闭。能自动快速关闭。 凝汽器真空下降到设定值；凝汽器真空下降到设定值；凝汽器温度高于设定值；凝汽器温度高于设定值；凝汽器热井水位高于设定值；凝汽器热井水位高于设定值；旁路出口压力或温度高于设定值；旁路出口压力或温度高于设定值；旁路减温水的压力低于设定值。旁路减温水的压力低于设定值。当主汽运行压力、温度超过设定范围时，旁路装置当主汽运行压力、温度超过设定范围时，旁路装置能自动打开或关闭，并按机组