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汽輪機高低壓旁路系統(tǒng)設備介紹汽輪機高低壓旁路系統(tǒng)設備介紹PAGE/PAGE7汽輪機高低壓旁路系統(tǒng)設備介紹PAGE汽輪機上下壓旁路系統(tǒng)設備介紹

1、 高壓旁路

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。

①技術(shù)標準

高壓

蒸汽

旁路

高壓

噴水

調(diào)節(jié)

技術(shù)參數(shù)名稱單位設計工況冷態(tài)啟動溫態(tài)啟動熱態(tài)啟動極熱態(tài)啟動入口蒸汽壓力MPa(a)1014入口蒸汽溫度℃566390440450485入口蒸汽流量t/h667260260330335出口蒸汽壓力MPa(a)出口蒸汽溫度℃~220~230~240~260出口蒸汽流量t/h進/出口管道設計壓力MPa(a)進/出口管道設計溫度℃576/340計算壓力MPa(a)~33~24~24~24~24計算溫度℃111111111111計算流量t/h減溫水管道設計壓力MPa(a)37減溫水管道設計溫度℃250② 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。見圖4-2。

圖4-2高壓旁路閥示意圖

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;

2、低壓旁路

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。

①技術(shù)標準

入口蒸汽壓力MPa(a)入口蒸汽溫度℃566340400~420425465

低壓入口蒸汽流量t/h等于高旁出等于高旁出等于高旁出等于高旁出等于高旁出口流量口流量口流量口流量口流量蒸汽出口蒸汽壓力MPa(a)旁路出口蒸汽溫度℃160160160160160出口蒸汽流量t/h閥進/出口管道設計壓力MPa(a)進/出口管道設計溫度℃574/250計算壓力MPa(a)3333計算溫度℃低壓計算流量t/h噴水調(diào)節(jié)減溫水管道設計壓力MPa(a)閥減溫水管道設計溫度℃150注:表中的低壓旁路閥、低壓噴水調(diào)節(jié)閥的容量均為低壓旁路的總?cè)萘俊?/p>

②低壓旁路結(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。低旁閥結(jié)構(gòu)見圖 4-3

圖4-3低壓旁路閥示意圖

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;

③三級減溫減壓器

采用三級減壓、一次噴水減溫的結(jié)構(gòu)形式。圖 4-4為三級減溫減壓器示意圖。

低旁蒸汽進入減溫減壓器的管末端開孔區(qū), 噴向減溫減壓器殼體內(nèi), 殼體內(nèi)壁上設有不

銹鋼防沖蝕擋板。 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 MPa。在殼體內(nèi)壁沿圓周方向均布設有 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到達減溫的目的。 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 MPa。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 ,使蒸汽最終擴散到整個凝汽器區(qū)域。

旁路投入時,減溫噴水必須同時投入, 否那么將導致進入凝汽器內(nèi)的蒸汽溫度超過允許值,

對減溫減壓器和凝汽器造成損害。噴水源取自凝結(jié)水雜用系統(tǒng),設計壓力為 MPa,總噴

水量約t/h,噴水經(jīng)過濾后通過噴水調(diào)節(jié)閥接入減溫減壓器, 以防噴孔堵塞。減溫減壓 器

的噴水系統(tǒng)中的噴水控制閥應與低壓旁路閥動作信號聯(lián)鎖, 當?shù)蛪号月烽y動作時, 噴水控制

閥相應動作,噴入冷卻水。

圖4-4三級減溫減壓器示意圖

3、高、低壓旁路的控制。

①高旁閥的執(zhí)行機構(gòu)為氣動, 在失氣時,閥門處于關閉狀態(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。

高壓旁路的控制功能:

1〕主蒸汽壓力達高限時,快速開啟高旁閥防止鍋爐超壓。

2〕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)。

3〕接到汽輪機跳閘或發(fā)電機解列信號時,高旁閥迅速開啟。

4〕高旁減溫水壓力達低限時,快速關閉高旁閥。

5〕高旁閥后的蒸汽溫度達高限時,快速關閉高旁閥

②低旁閥的執(zhí)行機構(gòu)為氣動,在失氣時,低旁閥處于關閉狀態(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。

低旁控制功能如下:

1〕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。

2〕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。

3〕凝汽器壓力達高限〔即真空低〕時,快速關閉低旁閥,保護凝汽器。

4〕凝汽器溫度達高限時,快速關閉低旁閥,保護凝汽器。

5〕凝汽器水位達高限時,快速關閉低旁閥,保護凝汽器。

6〕低壓旁路減溫水壓力低時,迅速關閉低旁閥。

第三節(jié) 旁路的運行

1、上下旁的熱工聯(lián)鎖

①高壓旁路系統(tǒng)在下述情況下完成開啟動作:

汽輪機組跳閘〔負荷低于 35%時〕

汽輪機組甩負荷〔負荷低于 35%時〕

鍋爐過熱器出口蒸汽壓力超限

鍋爐過熱器出口蒸汽升壓率超限

鍋爐MFT〔主燃料〕動作

②高壓旁路系統(tǒng)在下述情況下完成關閉動作:

高壓旁路閥后的蒸汽溫度超限〔大于 400度〕

高壓旁路閥減溫水壓力低 2值〔Mpa〕

再熱器出口蒸汽壓力高〔 Mpa〕

按下事故關閉按鈕〔核對廠家資料與現(xiàn)場實際〕

高壓旁路閥的控制、執(zhí)行機構(gòu)失電或汽源壓力

③低壓旁路系統(tǒng)在下述情況下完成開啟動作:

汽輪機組跳閘〔負荷低于 35%時〕

汽輪機組甩負荷〔負荷低于 35%時〕

再熱熱段蒸汽壓力超限

④低壓旁路對凝汽器的平安保護功能

當機組在啟動或運行中有以下情況之一發(fā)生時,低旁能自動關閉。

凝汽器真空下降到設定值; 〔〕

低壓旁路減溫水壓力低 2值;〔〕

低壓旁路出口溫度大于 180度;

2、上下旁的控制策略

旁路系統(tǒng)能否正常運行, 直接影響機組的運行可靠性, 旁路系統(tǒng)的運行方式與汽輪機的

運行方式密切相關。

旁路閥的操作機構(gòu)有氣動、 液動和電動三種。氣動操作機構(gòu)采用廠用壓縮空氣系統(tǒng)的氣

源,系統(tǒng)簡單,動作時間一般為 2~3S,由于系統(tǒng)不用可燃工質(zhì)因而對機組沒有高溫著火的

威脅;液動操作機構(gòu)的特點是動作迅速、開啟時間短〔一般 1~2S〕,但系統(tǒng)較復雜,運行

費用和維護工作量大, 特別是布置在高溫管道區(qū)的操作裝置必須采取有效的防火措施; 電動

操作機構(gòu)力矩小,動作時間長〔一般需 40S〕,但操作維護簡單,工作可靠,它只能起到機

組啟動調(diào)節(jié)功能的作用,不能作為平安閥使用。氣動操作介于液動操作和電動操作之間,同時具備兩種系統(tǒng)的優(yōu)點,動作時間能滿足鍋爐平安閥的需求,又沒有液動機構(gòu)的復雜系統(tǒng)和維護工作量,本機組的旁路閥采用氣動操作機構(gòu)。

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〞。

旁路啟動

圖4-5高壓旁路啟動曲線

操作員選擇“啟動模式〞或來自DCS的“Boilerfireon〞〔鍋爐點火〕信號激活高壓旁路

進入“啟動模式〞。高壓旁路的“啟動模式〞下旁路壓力設定有三種狀態(tài),分別為“Minpressure〞〔最小壓力模式〕、“pressureRamp〞〔升壓模式〕和“Restart〞〔重啟模式〕。當旁路壓力設

定處于“Minpressure〞〔最小壓力模式〕或“ pressureRamp〞〔升壓模式〕時,高壓旁路就

產(chǎn)生“啟動模式〞信號。

在鍋爐升壓時,如果發(fā)生鍋爐燃燒不穩(wěn)定, 燃料下降將關閉高壓旁路閥, 鍋爐升壓中斷,

激活“Restart〞〔重啟模式〕;在“Restart〞〔重啟模式〕下,壓力設定一直跟隨主蒸汽壓力,

經(jīng)調(diào)整鍋爐燃燒穩(wěn)定后, 主蒸汽壓力開始增大, 重新開啟高壓旁路閥, 翻開旁路閥壓力仍小

于汽輪機的沖轉(zhuǎn)壓力 Psyne,壓力設定繼續(xù)處于“ pressureRamp〞〔升壓模式〕,假設大于汽輪

機的沖轉(zhuǎn)壓力 Psyne,“啟動模式〞自動解除,機組旁路自動進入“定壓模式〞 。

當鍋爐點火時,主蒸汽壓力低于最小設定值,壓力設定處于“ 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最小設定值 Pmin為止;維持壓力最小設定值 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定值Pmin時進入“pressureRamp〞〔升壓模式〕,高旁閥繼續(xù)維持設定的開度值Yramp=30%,至汽輪機的沖轉(zhuǎn)壓力Psyne,“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,高旁閥逐漸關小維持主蒸汽壓力直至全關。一旦高旁閥全關,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)。根據(jù)機組啟動狀態(tài)確定沖轉(zhuǎn)前

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