第七章 机组旁路系统

第七章机组旁路系统

第一节旁路系统概述

本工程旁路系统型式为两级串联旁路系统，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40%，对机组快速启动特别是热态启动更有利。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，通过减温减压设备(旁路阀)直接排入凝汽器的系统。一、旁路系统的作用

1改善机组的启动性能。机组在各种工况下（冷态、温态、热态和极热态），用高中压缸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，从而缩短机组启动时间和减少蒸汽向空排放，减少汽机循环寿命损耗，实现机组的最佳启动。2机组在启动和甩负荷时，可保护布置在烟温高温区的再热器，以防干烧。3有利减少和防止机械颗粒对汽机的侵蚀。回收工质，减少噪音。4机组正常运行时，高压旁路装置具有超压安全保护的功能。二、本工程旁路

我工程采用高、低压二级串联旁路系统。其中高压旁路容量为40%BMCR，高压旁路阀数量为1个，低压旁路总容量为40%BMCR+减温水，低压旁路阀数量为2个。旁路容量仅能满足机组启动要求，不考虑满足机组甩负荷要求。第二节高压旁路系统高压旁路系统装置由高压旁路阀(高旁阀)、喷水调节阀、喷水隔离阀等组成一、高旁阀结构

高旁阀兼有减温减压、调节、截止的作用。新蒸汽由上部管道引入阀进口滤网，经阀头至阀出口滤网，蒸汽由于缩放作用而减压，减温水从阀下部减温水喷嘴进入，高温蒸汽被减温后进入阀后连接管道。高压旁路的减温对象是高温高压的主蒸汽，因此，高压旁路的减温水来自比主蒸汽压力更高的给水泵出口，作为一级减温。01-阀座02-阀盖03-阀进口滤网04-阀出口滤网05-阀体06-阀杆07-阀头08-减温水喷嘴二、高压旁路控制

高旁阀的执行机构为气动，在失气时，阀门处于关闭状态并自动闭锁。高旁减温水调节阀根据高旁压力和蒸汽温度进行调节，同时接受低旁开度和主蒸汽压力的修正，在高旁未开的情况下减温水调节阀强关。高压旁路的控制功能如下：主蒸汽压力达高限时，快速开启高旁阀防止锅炉超压。主蒸汽压力增长速率开启。当压力增长速率超过第一值时，高旁阀调节开启，超过第二值时快速开启，保证主蒸汽压力变化平稳。接到汽轮机跳闸或发电机解列信号时，高旁阀迅速开启。高旁减温水压力达高限时，快速关闭高旁阀。高旁阀后的蒸汽温度达高限时，快速关闭高旁阀。第三节低压旁路系统

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、凝汽器入口减温减压器等组成。一、低旁阀结构

低旁阀与高旁阀同样，兼有减温减压、调节、截止的作用。01-阀座；02-阀盖；03-阀进口滤网；04-阀出口滤网；05-阀体；06-阀杆；07-阀头；08-减温水喷嘴二、三级减温减压器采用三级减压、一次喷水减温的结构形式。汽流通过蒸汽管末端开孔区上的多个小孔，进行第一次临界膨胀降压，在壳体内扩容降压到0.3MPa。在壳体内壁沿圆周方向均布设有4个雾化喷嘴，从凝结水系统来的减温水雾化后与蒸汽充分混合汽化达到减温的目的。经过第一级减温减压后的蒸汽通过壳体内锥形喷网上的数个小孔，进行第二次临界膨胀降压，扩散到减温减压器后部区域，使蒸汽进一步扩容降压到0.1MPa。最后蒸汽通过分布在壳体及封头上的小孔进行第三次临界膨胀降压至0.047MPa，使蒸汽最终扩散到整个凝汽器区域。三、旁路控制

低旁阀的执行机构为气动，在失气时，低旁阀处于关闭状态并自动闭锁。低压旁路最终是将蒸汽排入凝汽器。但当凝汽器故障时，必须立即切断向凝汽器的排汽，低旁减温水调节阀根据低旁的压力和蒸汽温度进行调节，在低旁未开的情况下减温水调节阀强关。低旁控制功能如下：根据汽轮机调节级压力，来维持再热蒸汽的压力与机组负荷匹配。再热蒸汽升压率超过规定值时，快速开启低压旁路阀，维持再热蒸汽压力平稳上升。凝汽器压力达高限(即真空低)时，快速关闭低旁阀，保护凝汽器。凝汽器温度达高限时，快速关闭低旁阀，保护凝汽器。凝汽器水位达高限时，快速关闭低旁阀，保护凝汽器。低压旁路减温水压力低时，迅速关闭低旁阀。第四节旁路系统的运行

高压旁路的运行有四种运行方式，分别为“启动模式”、“定压模式”、“跟随模式”、“停机模式”。一、启动

当锅炉点火时，主蒸汽压力低于最小设定值，压力设定处于“Minpressure”(最小压力模式)，高旁系统要有少量蒸汽，以防止再热器干烧，高旁阀就有一定的开度Ymin＝10%并保持该最小开度直至主蒸汽压力达最小设定值Pmin为止；维持压力最小设定值Pmin，高旁阀的开度随着锅炉燃烧量的增加而开大，直到预先设定的开度值Yramp＝30%并维持这开度；；随锅炉燃烧量的继续增加，主蒸汽压力上升到大于最小设定值Pmin时进入“pressureRamp”(升压模式)，高旁阀继续维持设定的开度值Yramp＝30%，至汽轮机的冲转压力Psyne，这时“启动模式”自动解除，机组旁路自动进入“定压模式”，随着汽轮机高压调阀的开度增大，高旁阀逐渐关小维持主蒸汽压力直至全关。一旦高旁阀全关，高压旁路系统即自动转入“跟随模式”，处于热备用状态。二、运行在汽机带负荷正常运行，高压缸接收全部蒸汽，高压旁路阀已关闭，进入“跟随模式”；旁路压力设定设在“自动”，压力设定值为实际主汽压力加上一个差压“dP”(0.5MPa)，以保证高压旁路阀关闭。三、停机时旁路运行方式当机组计划停运时，检查高压旁路阀在“自动”且DEH的“HPTurbineloaded”(高压缸启动后)信号存在，机组处于正常运行，操作员