[教育]余熱鍋爐和汽輪機控制與保護

1、余熱鍋爐-汽輪機的控制和保護系統(tǒng),余熱鍋爐的控制調節(jié)與常規(guī)鍋爐相比無燃油或燃煤的燃燒控制。通常燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)余熱鍋爐采用跟隨燃機、汽機跟隨余熱鍋爐的控制方式(HRSG Flow GT & ST Flow HRSG)。即燃機控制負荷，余熱鍋爐出力受燃機運行狀態(tài)限制；而汽輪機調節(jié)汽閥控制余熱鍋爐主蒸汽的壓力。,余熱鍋爐的控制和保護系統(tǒng),余熱鍋爐自動控制系統(tǒng)主要包括汽包、除氧器的水位和壓力調節(jié)、主蒸汽溫度、壓力調節(jié)、省煤器出口溫度

2、調節(jié)。,水位調節(jié)和保護汽包水位調節(jié)和保護汽包水位調節(jié)必要性汽包水位太高會減少汽空間，使蒸汽在汽空間停留時間短，蒸汽中帶水增多，蒸汽含鹽量增加。水位太低，下降管中可能帶蒸汽，影響水循環(huán)可靠性。汽包水位調節(jié)任務使給水量適應蒸發(fā)量，并維持汽包水位在允許的變化范圍內。調節(jié)系統(tǒng)分類單沖量調節(jié)：蒸汽流量低于20%額定流量時，蒸汽參數(shù)較低，可忽略汽包內爐水密度影響，根據(jù)實際水位與與,水位設定值之差通過PI方式控制給水調節(jié)閥開度。三

3、沖量調節(jié)：余熱鍋爐高負荷條件下，負荷或壓力變動時，由于汽包水容積中蒸汽含量和蒸汽比容改變產生“虛假水位”。蒸汽流量達到20%額定流量后，綜合考慮蒸汽流量和給水流量相等的原則和水位偏差的大小來調節(jié)給水控制閥開度。補償虛假水位造成的調節(jié)偏差，糾正給水量的擾動。,汽包水位保護余熱鍋爐水位保護與鍋爐容量、結構、運行方式有關。,除氧器給水箱水位調節(jié)除氧器水位調節(jié)除氧器/給水箱水位調節(jié)通常采用單沖量水位調節(jié)系統(tǒng)。除氧器/給水箱水位依靠水位

4、控制器發(fā)出的信號對水位調節(jié)閥進行調節(jié)。,間接控制除氧器/給水箱水位方案：首先控制從補給水箱到凝汽器補水量，凝汽器水位變化后，再由凝汽器水位調節(jié)控制進入除氧器的凝結水量。設高位排水閥，防止水位超過給定值，接受水位調節(jié)器控制除氧器給水箱水位調節(jié)系統(tǒng)是簡單單回路定制調節(jié)系統(tǒng)，水位信號與設定值之差進入PID調節(jié)器。采用雙向執(zhí)行機構。,除氧器水位保護,溫度調節(jié)過熱蒸汽溫度調節(jié)蒸汽溫度高于設計值，主蒸汽管路和汽輪機材料強度會下降；低于

5、設計值，蒸汽焓下降，做功能力下降。蒸汽初溫低，增加汽輪機末級葉片含濕量。主蒸汽溫度隨燃機排氣溫度變化，運行中實際考慮主蒸汽減溫問題。主蒸汽減溫調節(jié)方法噴水減溫調節(jié)方法：噴水減溫器布置在過熱器中間，過熱器中間有導管，以便安裝噴水減溫器與蒸汽混合要求。噴水減溫器還可布置在過熱器出口主蒸汽管路上，不需要安裝導管，但過熱氣管壁最高溫度較高。,主蒸汽管路上測溫元件通過溫度變送器把信號輸入把信號輸入溫度控制器，在溫度控制器中測量數(shù)據(jù)

6、并和設定點數(shù)據(jù)比較。根據(jù)比較結果，溫度控制器輸出信號對溫度控制閥進行調節(jié)，增加或減少噴水減溫器的噴水量。,飽和蒸汽部分旁通調節(jié)方式汽包出來飽和蒸汽大部分經過熱器吸收熱量后到主蒸汽管。其余飽和蒸汽經旁路調節(jié)閥進入主蒸汽管。利用調節(jié)旁通管路上溫度控制閥開度可以調節(jié)過熱器出口過熱蒸汽溫度。,省煤器出口溫度調節(jié)系統(tǒng)立式布置強制循環(huán)預熱鍋爐，采用省煤器再循環(huán)措施防止啟動或低負荷時省煤器出現(xiàn)蒸發(fā)現(xiàn)象。將高壓循環(huán)水泵出口得水通過省煤器再循環(huán)閥引

7、一部分到省煤器入口，增大省煤器水流量，確保省煤器出口水溫低于飽和溫度。根據(jù)汽包中飽和蒸汽溫度和省煤器出口水溫之間溫差控制省煤器再循環(huán)管路上電動調節(jié)閥開度。采用增量式PI調節(jié)，輸出信號以脈沖形式控制步進電機。溫差小于5.5ºC，輸出開信號，調節(jié)閥增大；溫差大于10ºC，輸出關信號，調節(jié)閥關小。根據(jù)給水流量控制省煤器再循環(huán)管路上電動調節(jié)閥開度。給水流量低于設定值時，電動調節(jié)閥開啟，循環(huán)水泵部分水經再循環(huán)管路流

8、入省煤器。,壓力調節(jié)汽包壓力調節(jié)通過調節(jié)主蒸汽閥開度和汽輪機主調汽閥開度來控制。汽包壓力調節(jié)主要包括壓力高限制、壓力低限制、壓力升速率限制和壓力降速率限制。,壓力高限制和升速率限制主要通過旁路系統(tǒng)實現(xiàn)；壓力低限制及壓力降速率主要通過汽輪機調節(jié)閥實現(xiàn)。除氧器/水箱壓力調節(jié)整體式除氧器中，余熱鍋爐啟動或低負荷時，需從中壓汽包引出蒸汽經減壓節(jié)流等措施進入除氧水箱。除氧器壓力低于設定值低限時，壓力控制器調節(jié)閥開大，增加蒸汽進入量。

9、除氧器壓力高于設定值時，壓力控制器發(fā)出信號使壓力調節(jié)閥關小，減少蒸汽進入量。,循環(huán)水量調節(jié)運行水泵和備用循環(huán)水泵之間必須連鎖保護，確保余熱鍋爐安全可靠運行。,壓差控制型聯(lián)鎖保護循環(huán)水泵出、進口壓力差低于某一給定值，壓差開關動作，發(fā)出報警，運行循環(huán)水泵自動停泵，備用循環(huán)水泵自動啟動。二者皆故障，余熱鍋爐跳閘停爐。流量控制型聯(lián)鎖保護如果循環(huán)水泵流量低于某一限值，將發(fā)出報警，運行水泵自動停泵，備用水泵自動啟動。二者皆故障，余熱鍋爐

10、跳閘停爐。,,二 汽輪機控制系統(tǒng),燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)汽輪機數(shù)字調節(jié)(DEH) 控制功能操作員自動啟動速度控制時，控制系統(tǒng)根據(jù)汽機缸壁溫度將汽機劃為冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)三種狀態(tài)。上下缸壁平均溫度小于200ºC為冷態(tài)；介于200ºC和360ºC之間為溫態(tài)；大于360ºC為熱態(tài)。汽輪機沖轉過程中，由操作員按汽機啟動曲線要求設定速度自動目標值和功率，轉速設定值根據(jù)汽機狀態(tài)按一定速率逼近目標

11、值。汽機熱態(tài)：升速率為400r/min；非熱態(tài)：300r/min,自動控制燃機按升速率要求向目標值爬升，最后控制在目標轉速上，直至汽機達到額定轉速。轉速設定值控制由上位機完成；可人為設定汽機負荷設定值的目標值及負荷設定值的升速率。轉速負荷控制基準為負荷設定值函數(shù)和轉速函數(shù)之和。汽機并網之前，負荷設定為0，轉速負荷控制系統(tǒng)簡化為比例控制，加上調節(jié)閥補償控制積分環(huán)節(jié)。汽機并網后，開度補償值固定不變，為并網前的值。,二 汽輪機控制系統(tǒng)

12、,汽機并網后，負荷設定信號參與調節(jié)閥控制。汽機實際轉速與轉速設定值之差，作用于主汽閥開度，使系統(tǒng)具有一次調頻能力。轉速負荷控制系統(tǒng)投入調節(jié)閥實際控制時，汽機調節(jié)閥開度由負荷設定值確定，實際負荷由調節(jié)閥開度和主蒸汽狀態(tài)決定。負荷控制時需將功率調節(jié)回路投入，操作員設定目標值和升負荷速率。,二 汽輪機控制系統(tǒng),功率調節(jié)器控制調節(jié)閥開度按升負荷率要求向目標負荷爬升。負荷設定值按設定速率逼近目標值，負荷設定值升速率一般應小于負荷升速率限制值。

13、串接于功率調節(jié)器下游的調節(jié)級壓力調節(jié)器有利于加快負荷控制響應速度和穩(wěn)定以及操作員自動方式的負荷控制。,自動汽輪機控制汽機自動(ATC)是最高一級運行方式，包括轉速和負荷及他們的速率，由計算機程序或外部設備進行控制。啟動過程中，應力監(jiān)視站(RSM)站根據(jù)啟動應力曲線和汽機自動控制站(ATC)判斷汽機工況，自動向操作員自動站發(fā)出閥位限制、目標速度、升速率、自動同步控制等數(shù)據(jù)信號。完成沖轉、升速、閥切換、全速到同步并網過程。負荷控制時，

14、操作員自動接受RSM站和ATC站送來升負荷率的限制。RSM站和ATC站連續(xù)分析計算機組報警情況。通過CRT對操作員進行指導。,二 汽輪機控制系統(tǒng),只有在ATC站判斷汽機工況負荷的條件下和向操作員站發(fā)出“ATC”允許信號情況下，才允許進入ATC方式。ATC投入運行，汽機發(fā)電機組全自動運行，控制系統(tǒng)根據(jù)轉子應力計算結果自動給出升速率或升負荷率，各階段目標值按順序自動給出。,自動同步汽機達到額定轉速后，使DEH和電氣自動同步裝置接口。此

15、方式下，汽機速度控制的速度目標值由電氣自動同步裝置確定。經電氣同步裝置判斷符合并網條件，發(fā)電機開關合閘并網。DEH回到操作員自動方式進行負荷控制。,二 汽輪機控制系統(tǒng),限制功能進口蒸汽低壓力控制系統(tǒng)（最小蒸汽壓力限制控制系統(tǒng)）主汽壓力限制器有手操(MTPL)、操作員自動(OTPL)、遙控方式(RTPL)三種。限制器在機組并網時起作用。調節(jié)閥前蒸汽的實際壓力接近最小壓力值，進口蒸汽低壓力控制基準跟蹤調節(jié)閥控制基準，如果小于等于最

16、小壓力設定值，其差值輸入PID調節(jié)器，不斷減小進口蒸汽低壓力控制基準，直至使主汽壓力回到高于設定值。,二 汽輪機控制系統(tǒng),進口蒸汽壓力降速率控制系統(tǒng)選擇主汽閥前的蒸汽壓力作為控制對象，主要在鍋爐故障或其他不正常情況下，主蒸汽壓力劇降時起作用。采用限制與主蒸汽壓力相對應的飽和蒸汽溫度降速率的方式限制主蒸汽壓力的降速率。蒸汽壓力對應飽和蒸汽溫度實際降速率接近限制值時，蒸汽壓力降速率跟蹤調節(jié)閥控制基準。大于或等于限制值，其差值輸入PID

17、調節(jié)器，不斷減小控制基準直到壓力降速率小于限制值。若蒸汽壓力降速率基準升至100%,退出調節(jié)閥控制。,二 汽輪機控制系統(tǒng),二 汽輪機控制系統(tǒng),余熱鍋爐負荷限制系統(tǒng)滑壓運行，余熱鍋爐產汽量和流向汽機的蒸汽量二者不能平衡時，汽包內壓力不斷下降至某一較低壓力下運行，汽機運行安全難以保證。余熱鍋爐出口蒸汽壓力降至一定程度時，余熱鍋爐負荷限制系統(tǒng)控制汽機調節(jié)閥關小，汽機定壓運行。,余熱鍋爐負荷控制系統(tǒng)未處于實際控制主汽閥開度情況下，若實際壓力

18、值與設定值之差大于0.03MPa，余熱鍋爐負荷限制值為100%，即余熱鍋爐限制退出；差值在0.01-0.02MPa，余熱鍋爐負荷控制輸出信號跟蹤汽機調節(jié)閥基準。差值小于0MPa，余熱鍋爐負荷控制器投入運行，參加汽機調節(jié)閥控制。實際壓力與設定值之差進入PI調節(jié)器，余熱鍋爐負荷限制值不斷減小，汽機調節(jié)閥逐漸關小，直到實際壓力大于設定值。,二 汽輪機控制系統(tǒng),汽機升負荷速率限制系統(tǒng)若負荷升速率接近限制值，汽機升負荷速率控制基準跟蹤調

19、節(jié)閥控制基準。負荷升速率大于等于限制值，其差值輸入PID調節(jié)器，控制基準不斷降低，直到升負荷速率小于限制值為止。負荷升速率小于限制值，PID調節(jié)器輸出信號不斷增大至100%，汽機升負荷速率限制退出調節(jié)閥控制。負荷升速率限制值與汽機熱狀態(tài)及投入運行的余熱鍋爐數(shù)目有關。,二 汽輪機控制系統(tǒng),遙控方式操作員自動站在操作員自動方式下，接受機組協(xié)調控制系統(tǒng)來的指令對汽機進行負荷控制的方式。DEH發(fā)出遙控請求信號、協(xié)調控制系統(tǒng)發(fā)出遙控允

20、許信號情況下，DEH進入遙控方式。協(xié)調控制系統(tǒng)中切換器選擇汽機主控輸入命令TM，TM與DEH中的控制閥門指令值相比，根據(jù)其偏差的極性和大小控制A/D模數(shù)轉換器發(fā)出增/減脈沖，作為DEH的遙控增減信號，使DEH的控制閥門指令值增或減變化，由此控制汽機調門動作。DEH可在ATC方式下投入遙控，與前者區(qū)別是ATC監(jiān)視負荷變化率。必要時,ATC將阻止負荷變化。向協(xié)調控制系統(tǒng)發(fā)出汽機速率保持，禁止遙控降、禁止遙控增等信號。,二 汽輪機控制系

21、統(tǒng),閥門管理和閥門實驗閥門管理:單閥方式：所有調門同時同步動作。機組啟動或負荷增減變化時使用。順序閥方式：根據(jù)負荷大小順序打開調節(jié)閥，減少閥門部分開造成的節(jié)流損失。單閥和數(shù)序閥方式能在不影響負荷條件下自由切換。,閥門試驗：機組正常運行時，對自動主汽閥、調節(jié)汽閥分別進行開關動作試驗，防止閥門卡死，閥門試驗須在單閥方式負荷控制下進行。同時投入功率調節(jié)和調節(jié)級壓力回路投入。,二 汽輪機控制系統(tǒng),綜述轉速負荷控制系統(tǒng)在汽機沖轉

22、、升負荷及穩(wěn)定運行過程中其主要作用。其他子系統(tǒng)均為限制性保護控制。轉速負荷控制系統(tǒng)設有手動、自動、全自動三種控制模式，其他子系統(tǒng)只有自動模式。除轉速負荷控制系統(tǒng)外，其他子系統(tǒng)可有四種狀態(tài)：退出調節(jié)閥控制，輸出基準為100%；被限制量接近限制值時，輸出信號跟蹤調節(jié)閥控制基準；被限制量等于或超出限制值時，調節(jié)器投入，參與調節(jié)閥控制基準的MIN最小選擇。輸出基準為最小，該子系統(tǒng)實際控制調節(jié)閥。,二 汽輪機控制系統(tǒng),三 汽

23、機保護系統(tǒng),保護系統(tǒng)對轉速、軸向位移、熱應力、振動等運行參數(shù)進行監(jiān)控；超出安全范圍，保護系統(tǒng)發(fā)出聲光報警信號，啟動備用設備；燃機減負荷或者停機。保護元件除監(jiān)督保護作用之外還能指示被監(jiān)督量。,汽機保護系統(tǒng) 超速保護：汽機轉速超過一定安全范圍時，電子超速保護系統(tǒng)或機械式危急保安器動作，泄放安全油，關閉主汽閥和調節(jié)汽閥，汽機停轉。,功率負荷不平衡保護發(fā)電機甩掉全部負荷，使得汽機的輸出功率瞬間超出其軸端負荷很多，功率負荷失衡導致汽機發(fā)電

24、機組轉速猛增，甚至造成飛車事故。在發(fā)生上述情況時，保護系統(tǒng)迅速關閉調速汽門和再熱蒸汽聯(lián)合調整門。截止汽輪機進汽，快速降低軸功率，抑制汽機轉速增加，起到超前保護作用。軸向位移保護汽機葉片和葉輪前后存在壓差，產生與氣流方向相同的軸向推力。另有其他因素也可產生軸向推力。由推力軸承承受，保持轉子與氣缸及其他靜止部分的相對位置。推力過大，過負荷造成推力瓦燒壞或汽機動靜部分發(fā)生摩擦。設軸向位移進冊保護裝置監(jiān)測汽機轉子軸向位移變化。,三

25、汽機保護系統(tǒng),差脹保護汽機起停時，由于參數(shù)偏離或疏水、加熱時間等原因，轉子和汽缸脹差超過預置的軸向動靜部分之間的間隙就可能發(fā)生動靜摩擦。保護系統(tǒng)安裝監(jiān)視和保護設備。振動保護汽機啟動、停機、運行過程中，伴隨一定程度振動。振動過大增加輪盤、葉片等部件應力，機組動靜部分可能摩擦。保護系統(tǒng)對振動狀態(tài)監(jiān)測。超過安全范圍，發(fā)出報警信號；繼續(xù)增大并超出一定范圍，汽機跳閘。熱應力保護汽機轉子或汽缸熱應力超過安全范圍，限制汽機功率或轉速的變

26、化速率。,三 汽機保護系統(tǒng),汽機排汽溫度高保護汽機啟動或甩掉負荷后空載運行時，由于摩擦鼓風損失等原因，可能使排汽缸溫度上升；嚴重時汽缸過分膨脹導致低壓轉子支持軸承座傾斜，破換轉子和汽缸同心度。一般對策在機組的排汽缸內加裝噴水減溫裝置，控制排汽缸溫升。低氣壓保護主蒸汽壓力低于某一限制值，開始減少汽機功率，主蒸汽壓力低于某一安全范圍時，汽機停機。凝汽器熱井水位高保護軸向排氣汽機，凝汽器熱井水位高，凝結水導入汽機低壓缸，故設該

27、保護。其他：低壓油保護、低真空保護。。。。。。,三 汽機保護系統(tǒng),緊急跳閘控制單元汽機軸向位移、差脹、振動等參數(shù)超出安全警戒范圍后，跳機保護系統(tǒng)觸發(fā)危急遮斷器滑閥動作，泄放安全控制油，自動關閉高、中壓缸的主汽閥和調節(jié)汽閥，迫使汽機停機。,緊急跳閘控制單元由自動跳閘電磁閥(20/AST)、跳閘繼電器(TRIP/A\B)、和壓力開關(63/ASP)等組成。,三 汽機保護系統(tǒng),正常時自動跳閘電磁閥帶電關閉，自動停機緊急跳閘油母管保持正

28、常工作壓力；通道1的跳閘電磁閥受跳閘繼電器常開觸點控制，保持通電；通道2跳閘電磁閥保持通電。,有跳閘信號觸發(fā)，兩個通道四只跳閘電磁閥失電，使兩個通道跳閘油集管泄壓而自動停機。單個敏感元件或單側邏輯回路故障，不會引起跳閘集管泄壓，避免引起誤操作。設置兩個通道方便系統(tǒng)在線實驗。,三 汽機保護系統(tǒng),四 聯(lián)合循環(huán)煙氣旁路控制,煙氣旁路系統(tǒng)的作用增加了聯(lián)合循環(huán)裝置的靈活性。燃機運行，余熱鍋爐可處于隔離狀態(tài)。,余熱鍋爐和燃機的協(xié)調性能好。

29、燃機冷態(tài)啟動到額定負荷需10-30分鐘；余熱鍋爐和汽機的升溫、升壓、升負荷速度取決于金屬允許的熱應力，冷態(tài)啟動到額定負荷需4小時左右。調節(jié)煙氣旁路可使二者良好匹配。負荷急劇變化期間，為避免余熱鍋爐超壓可用作分流煙氣，使余熱鍋爐快速減負荷。事故處理中，汽機跳閘或汽機甩負荷運行時，煙氣旁路的快關功能是實現(xiàn)余熱鍋爐快速減負荷的最有效手段。,聯(lián)合循環(huán)煙氣旁路的結構和形式煙氣旁路系統(tǒng)一般包括煙氣分流擋板、旁通煙囪、擋板驅動裝置、擋板密封系統(tǒng)

30、等。旁路擋板一般設置液動、電動或電、液聯(lián)合的操作控制機構。,四 聯(lián)合循環(huán)煙氣旁路控制,液動式控制系統(tǒng)：優(yōu)點：調節(jié)器可靠性高，執(zhí)行機構力矩大；且能夠快速動作；技術和設備裝置比較完善。缺點：設備投資大、系統(tǒng)比較復雜，須有專用液壓站等，要消耗功率，增加運行費用和維護工作量；液動調節(jié)器綜合信號比較困難。,電動式控制系統(tǒng)：優(yōu)點：設備投資少，工作可靠性高，能夠較靈活的綜合信號；維護和檢修工作量小，運行費用低。缺點：執(zhí)行機構力矩小，動作較慢

31、。作為保護裝置，響應速度慢。,四 聯(lián)合循環(huán)煙氣旁路控制,煙氣旁路系統(tǒng)的控制聯(lián)合循環(huán)中，煙氣旁路擋板一般不作為調節(jié)余熱鍋爐壓力和溫度的手段，擋板自動控制采用開環(huán)控制。,機組啟動擋板打開方式先預定余熱鍋爐擋板全開，在啟動燃機，燃機并網后，按規(guī)定速率升燃機負荷。擋板全關，燃機按單循環(huán)方式啟動并網后，再啟動余熱鍋爐，根據(jù)余熱鍋爐汽包壓力控制擋板開度，由順序控制系統(tǒng)分段逐步將擋板打開至100%。煙氣擋板可做余熱鍋爐啟動閉鎖保護，即余熱鍋爐啟

32、動條件沒有達到，擋板開啟閉鎖。如果采用調節(jié)煙道擋板開度來調節(jié)蒸汽壓力，同時布置旁通擋板和入口擋板情況下，可采用調節(jié)旁通擋板開度來調節(jié)蒸汽壓力。,四 聯(lián)合循環(huán)煙氣旁路控制,對于液壓控制煙氣旁路擋板通?？煞终ｊP閉和緊急關閉。余熱鍋爐跳閘保護動作時，觸發(fā)煙氣旁路擋板緊急關閉邏輯。經整定時間延時后擋板沒有關閉到位，燃機跳閘。,旁通擋板、入口擋板、防雨擋板、插板的聯(lián)鎖保護,各組擋板裝有位置變送器和限位開關，此外還有就地位置指示器。各組擋板

33、用限位開關實現(xiàn)電氣聯(lián)鎖。旁路擋板和入口擋板的聯(lián)鎖： 只有入口擋板全開，旁通擋板才能關；只有旁通擋板全開，入口擋板才能關。入口擋板和防雨擋板聯(lián)鎖只有防雨擋板全開，入口擋板才能開；只有入口擋板全關，防雨擋板才能全關。,四 聯(lián)合循環(huán)煙氣旁路控制,入口擋板和插板聯(lián)鎖只有插板提升到煙道外，入口擋板才能開；只有入口擋板全關，擋板才能插入煙道。,五 聯(lián)合循環(huán)蒸汽旁路控制,指汽輪機并聯(lián)的蒸汽減溫、減壓系統(tǒng)。由旁路閥門、管道及控制機構

34、等組成。在機組啟動階段或事故狀態(tài)下將余熱鍋爐產生的蒸汽不經汽輪機而引入下一級管道或凝汽器。蒸汽旁通汽機高壓缸引到再熱器為高壓旁路；蒸汽旁通汽機中、低壓缸引到凝汽器為低壓旁路。,蒸汽旁路系統(tǒng)的作用改善機組啟動性能。機組啟動初期，蒸汽經旁路系統(tǒng)到凝汽器，適應系統(tǒng)暖管和儲能的要求。減少汽缸熱應力。能夠適應機組滑壓和定壓運行的要求。機組啟動時，可控制主蒸汽按照給定的速率上升，沖轉過程中保持主蒸汽壓力不變。正常運行，跟蹤主蒸汽壓力變化，限

35、制其波動幅度防止超壓。啟動工況或者汽機跳閘時，旁路系統(tǒng)可保證過熱器、再熱器有一定的蒸汽流量，使其得到足夠冷卻。起余熱鍋爐安全閥作用。在汽機跳閘或甩負荷期間作為安全閥使用，避免余熱鍋爐超壓。在母管制余熱鍋爐并爐過程中調節(jié)待并爐蒸汽壓力，協(xié)調完成并爐操作。,五 聯(lián)合循環(huán)蒸汽旁路控制,汽機需“給定功率”模式運行時，蒸汽旁路可起到溢流作用。延長機組和部件的壽命，消除噪聲，回收工質。總之，旁路系統(tǒng)具有啟動、溢流、安全三項功能。蒸汽旁路

36、系統(tǒng)形式一般設有液動、氣動、電動或電液聯(lián)合的操作控制機構，以實現(xiàn)減壓、減溫裝置的快速投入。通常選用動作時間較短的氣/液動式控制旁路為宜。蒸汽旁路系統(tǒng)運行方式主要指高壓旁路運行方式，包括啟動運行方式、定壓運行方式、滑壓運行方式和事故運行方式四種。,五 聯(lián)合循環(huán)蒸汽旁路控制,閥位方式(啟動方式)啟停時的汽機旁路控制過程由優(yōu)先關邏輯控制實現(xiàn)在鍋爐啟動前汽機旁路系統(tǒng)各閥門處于關閉狀態(tài)。從余熱鍋爐升爐到汽機沖轉前采用閥位方式運行。開始

37、階段是最小開度控制µmin，該最小開度在操作臺上預設。蒸汽經高壓旁路流動，并經過再熱器和低壓旁路加熱管道系統(tǒng)。主蒸汽壓力升高到最小定值p0,min時，控制回路維持最小壓力定值，旁路閥逐漸開大，最都到達所設定最大開度µmax.旁路閥保持最大開度。壓力設定值按不超過預先給定的升速率逐漸增加，提高主蒸汽壓力。同時壓力的上升速率也受到壓力設定值升速率限制。隨著設定壓力不斷增加，壓力定值也跟蹤升高。,五 聯(lián)合循環(huán)蒸汽旁路控制

38、,定壓方式：主蒸汽壓力升高到P>=2.0MPa的汽輪機沖轉壓力時，旁路系統(tǒng)自動轉為定壓運行方式。壓力整定值保持一定，保持汽機啟動的主蒸汽壓力，實現(xiàn)定壓啟動。汽輪機沖轉升速，耗汽量增加，旁路閥相應關小。隨著汽輪機啟動過程中各個階段對主汽壓力的要求，操作員可人工設定定值發(fā)生器的輸出，通過對旁路閥的控制使之壓力符合要求汽機轉速升高到3000轉/分鐘，并網帶5%負荷。此時旁路仍在定壓運行狀態(tài)。旁路閥起調節(jié)主蒸汽壓力的作用。隨著余

39、熱鍋爐負荷增加，繼續(xù)增加壓力設定值，p近似為3MPa，汽機負荷達到30%額定負荷時，余熱鍋爐切分，壓力定值按一定升壓率增加到額定壓力。P>=3.0MPa，旁路閥關閉，系統(tǒng)切換為滑壓運行方式。,五 聯(lián)合循環(huán)蒸汽旁路控制,滑壓方式滑壓方式運行，主蒸汽壓力設定值自動跟蹤主蒸汽壓力實際值，新汽壓力的升速率小于設定值，壓力定值輸出為實際主汽壓力加上一個可調偏置值，保持旁路閥門處于關閉狀態(tài)。一旦主蒸汽實際壓力超過設定值，旁路閥開啟。運行中

40、余熱鍋爐出口壓力出現(xiàn)擾動，其升壓率大于壓力定值發(fā)生器內部設定，旁路閥瞬間打開。定值大于實際值，旁路閥再度關閉。旁路閥只要開啟，滑壓方式立即轉為定壓方式，壓力定值為轉變瞬間的壓力波動值加上壓力閥限。高壓、低壓旁路減溫閥在高、低旁路減壓閥打開時，調節(jié)出口蒸汽溫度與低溫再熱器、凝汽器相匹配。,五 聯(lián)合循環(huán)蒸汽旁路控制,旁路系統(tǒng)事故運行方式甩負荷時的汽機旁路控制：機組正常時，由于高/低旁路減壓閥控制調節(jié)器的壓力定值比反饋變量高，因而處

41、于關閉狀態(tài)。汽機甩負荷、主蒸汽壓力異常超過設定值時，使高、低旁路迅速打開，相應的噴水閥門也打開，旁路系統(tǒng)轉入定壓運行，維持余熱鍋爐的熱備用狀態(tài)。機組甩負荷時，優(yōu)先開邏輯控制高/低壓旁路閥打開。優(yōu)先開的條件：發(fā)電機解列、主蒸汽壓力>0.8MPa；高壓旁路減壓閥處于自動。事故工況下汽機旁路控制：高壓旁路減溫后蒸汽溫度高，優(yōu)先關邏輯使高旁減溫閥關閉，同時發(fā)出快關信號給高旁減壓閥，動作相應電磁閥，通過液動裝置快速關閉高旁減溫

42、閥。,五 聯(lián)合循環(huán)蒸汽旁路控制,下列三種情況發(fā)生時，或門邏輯發(fā)出信號給低旁減壓閥，動作相應電磁閥，通過液動裝置快速關閉高旁減壓閥。凝汽器真空低、凝汽器溫度高于一定值、減溫噴水壓力低。,六 聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組的協(xié)調控制,基本裝置功率分配控制系統(tǒng)控制原則為按穩(wěn)態(tài)負載進行功率分配。將給定負載值分為燃機循環(huán)給定功率和汽機循環(huán)給定功率，二者的比值按照其容量比值確定。,燃機加載、減載過程較快，余熱鍋爐-汽機加載、減載較慢。動態(tài)過程中總的輸出功率

43、將不能很快改變。,六 聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組的協(xié)調控制,六 聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組的協(xié)調控制,單向補償式功率分配控制系統(tǒng)將給定的汽機功率與實際功率之差適當取一個比例系數(shù)，比例系數(shù)與按容量分配的燃機給定功率之和作為燃機功率的給定值。在加載之初燃機多負擔負荷；汽機逐漸增加負載后，燃機再慢慢減掉負載。,雙向補償式功率分配控制系統(tǒng)αG信號作用至燃氣輪機控制回路而改變一部分燃機負荷，有利于提高機組負荷響應能力； αS信號作用于汽輪機控制回路可克服汽輪機