第六章 旁路控制系统(BPC)
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BALCO EXPANSION PROJECT 4×300 MW THERMALPOWER PLANTBYPASS CONTROL SYSTEM印度BALCO扩建 4×300 MW燃煤电站工程旁路控制系统(BPS)调试方案Spe. 20092009年9月Complied by:编写:Checked by: 初审:Revised by: 审核:Approved by:批准:目录Contents1. 编制目的 Compile Purpose2. 调试范围 Scope of commissioning3. 调试前必须具备的条件 Conditions before commissioning4. 调试步骤 Process of commissioning5. 使用工具 Tools used for test6. 注意事项 Precautions1.编制目的Compile Purpose为了指导及规范系统及设备的调试工作,检验系统的性能,发现并消除可能存在的缺陷,保证系统及设备能够安全可靠投入运行,制定本方案。
This commissioning procedure is compiled to guide and standardize the practice of testing and adjusting to facilitate proofing of system performance, finding and repairing of possible defects, thus ensuring that the equipment and system can be brought into operation safely and reliably.2.调试范围Scope of commissioning2.1高压旁路系统阀门、测点的传动试验,联锁、保护试验。
Valves and measuring points transmission test and interlock, protection test for high pressure bypass system.2.2低压旁路系统阀门、测点的传动试验,联锁、保护试验。
摘要汽轮机旁路系统是现代单元机组热力系统的一个组成部分。
它的功能是,当锅炉和汽轮机的运行情况不相匹配时,即锅炉产生的蒸汽量大于汽轮机所需要的蒸汽量时,多余部分可以不进入汽轮机而经过旁路减温减压后直接引入凝汽器。
此外,有的旁路还承担着将锅炉的主蒸汽经减温减压后直接引入再热器的任务,以保护再热器的安全。
旁路系统的这些功能在机组启动、降负荷或甩负荷时是十分需要的。
当机组冷态启动时,在汽轮机冲转、升速或开始带负荷时锅炉产生的蒸汽量要比汽轮机需要的蒸汽量大,此时旁路系统可作为启动排汽用。
这样,锅炉可以独立地建立与汽轮机相适应的汽温和汽压,保证二者良好的综合启动,从而缩短了机组的启动时间,也延长了汽轮机的使用寿命。
与向空排气相比及回收了工质,又消除了噪音污染。
在机组迅速降负荷时,要求汽轮机迅速关小主汽门,而同时锅炉只可能缓慢的降负荷,即锅炉跟不上要求,此时旁路系统起着减压阀的作用。
这种情况下,旁路系统的存在使锅炉能独立与汽轮机而继续运行。
降负荷幅度越大,越迅速,越显示其优越性。
对于甩负荷事故情况,旁路系统能使锅炉保持在允许的蒸发量下运行,把多余的蒸汽引往凝汽器。
让运行人员有时间去判断甩负荷的原因,并决定锅炉负荷是应进一步下降还是继续保持下去,以便汽轮发电机组很快重新并网。
关键词大型火电机组,旁路控制,运行调试AbstractLarge-unit is the main power of electricity industry, along with global energy Insufficiency and progress of environment consciousness, now surpercritical and ultra-supercitical units that are high efficiency and low emission have been outstanding epquipmengts in the world. large –unit reprsents the tadvanced thermal process theoty, material science and automatic technology. cooperating control between bypass system and large-unit. with safety, high efficiency, low emission, which have close relationship with economic benefit[17].Bypass system is important auxiliary equipment of operation of large-unit, and has many funcions, such as coopreating startup, recycling process fluid, reducing consumption, decreasing emission. Bypass system has several process steps, including pressure reduction, desuperheating etc, and adopts automatic control method under different operation modes.Typical big unti bypass system comprises of high pressure bypass and low pressure bypass, individually executes different functions in unti operation. Bypass system operation control shall correspond with unit control system operation, and equip interlock device.Adding-bypass system is a system project, through bypass design, operation control mode selection, key element choice, system match, installation and commission, excellent cooperati ve startup among untis, to complete relevant functions.Bypass system has achieved widely domestic appliance, and achieves some effect on safety opreation, combined load cooperation and economic benefit, while unveiling some problems to be resolved[19].Further research of large-unit bypass system thermal process theory, thermal process matri al, fundamental element and automatic control, and accumulating exprerience during practice, co ntunuously improving design level and matching quality, are necessary route for gradually perfecting bypass system functions, improving operation safety and reliability, achieving higher economic benefit.Key Words Large Power Unit, Bypass Control, Cooperative Regulation目录摘要....................................................................... I Abstract ................................................................... II 目录..................................................................... III 1引言 (1)1.1 旁路控制系统的简介 (1)1.2 旁路控制系统的功能 (2)2旁路控制系统 (4)2.1旁路控制系统的组成 (4)2.1.1旁路调节阀 (4)2.1.2液压动力单元和液压执行机构 (5)2.2旁路控制系统的工作方式 (5)2.2.1启动方式 (5)2.2.2运行方式 (5)2.3旁路控制系统的控制方式 (7)3分散控制系统 (8)3.1分散控制系统简述 (8)3.2 Symphony控制系统设计中采用的各种模件及其介绍 (8)3.3针对硬件的说明 (9)3.4设计中用到的部分功能码 (10)4汽轮机组旁路控制系统设计 (12)4.1设计思想 (12)4.2高压旁路控制系统 (12)4.2.1高压旁路控制系统的主要作用 (12)4.2.2高压旁路控制系统的工作原理 (12)4.2 低压旁路控制系统 (16)5汽轮机组旁路控制系统分析 (18)5.1高压旁路压力控制分析 (18)5.1.1自动控制分析 (18)5.1.2手动控制分析 (19)5.2高压旁路温度控制分析 (20)5.2.1自动控制分析 (20)5.2.2手动控制分析 (21)5.3低压旁路温度控制分析 (21)5.3.1自动控制分析 (21)5.3.2手动控制分析 (22)5.4低压旁路压力控制分析 (22)5.4.1自动控制分析 (22)5.4.2手动控制分析 (23)6结论 (24)致 (25)参考文献 (26)1引言1.1 旁路控制系统的简介汽轮机旁路控制系统(BPC)是指与汽轮机并联的蒸汽减温减压系统。
旁路控制系统一、旁路组成本旁路系统由控制' 阀门及气动执行机构组成。
控制由DCS负责实现,控制策略和原理供参考。
阀门为气动执行机构(液动旁路类似)。
旁路系统阀门配置为高旁减温减压阀(BP)、高旁喷水调节阀(BPE )、高旁喷水隔离阀(BD)和低旁减温减压阀(LBP)、低旁喷水调节阀(LBPE)、低旁喷水隔离阀(LBD)和三级喷水调节阀。
二、设备性能要求K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)用高压缸或中压缸启动时,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,从而缩短启动时间和减少蒸汽向空排放及减少汽机循环寿命损耗,实现机组的最佳启动。
2、机组正常运行时,高压旁路装置作为主汽压超压保护安全装置,一旦主蒸汽压力超过高压旁路装置的设定值,高压旁路阀应能快速开启,并按照机组主蒸汽压力进行调节,直至恢复正常值;低压旁路装置依据机组负荷(调节级压力)调节再热汽压,当再热汽压超过负荷对应汽压时,低压旁路开启调节,并控制再热蒸汽压力。
3、旁路系统装置应能适应机组定压和滑压两种运行方式,并配合机组控制实现负荷调节。
4、当电网或机组故障跳闸甩负荷时,旁路系统装置应快速动作(高旁快开,低旁同时快速打开),实现维持锅炉最小负荷运行功能,使机组能随时重新并网恢复正常运行。
5、在启动和甩负荷时,旁路系统装置应能保护布置在烟温较高区的再热器,以防止烧坏。
6、旁路系统装置应具有回收工质,减少噪音作用。
旁路系统装置设备性能应满足机组在各种工况下(包括启动'正常运行、甩负荷时),能自动或手动(遥控操作)地正常动作和快速动作(高旁快开3秒' 高旁正常调节13秒、低旁快关3秒' 低旁正常调节13秒)。
7、旁路系统装置应具有下列二种保护功能(1)高压旁路对新蒸汽管系的安全保护功能当机组在运行中有下列情况之一发生时,高压旁路应能在3秒种内自动快速开启定值及以下时,高压旁路自动关闭。
DCS----分散控制系统DAS ----数据采集和处理系统CCS-----机炉协调控制系统SCS-----辅机顺序控制系统FSSS-----锅炉炉膛安全监视系统MEH-----给水泵汽轮机控制系统TBC-----汽轮机旁路控制系统EMS-----电气量控制系统DEH-----数字式电液控制系统ETS-----汽轮机紧急跳闸系统DASdata acquisition system,数据采集系统:对生产过程中参数或设备状态进行巡回检测,并经处理后进行显示、打印、报警的计算机系统。
用于作为分散控制系统的一部分时称“数据采集系统”(data acquisition system,DAS)。
MCS,模拟量控制系统modulating control system(MCS)模拟量控制系统实现钢炉、汽轮机及辅助系统参数自动控制的总称。
在这种系统中,常包含参数自动控制及偏差报警功能,对前者,其输出量为输人量的连续函数。
在对外文件中也可称闭环控制系统CCS(closed loop control System)。
FSSS,炉膛安全保护系统furnace safety supervisory system(FSSS)炉膛安全监控系统当锅炉炉膛燃烧熄火时,保护炉膛不爆炸(外爆或内爆)而采取监视和控制措施的自动系统。
包括炉膛安全系统 furnace safety system(FSS)和燃烧器控制系统 burner control system(BCS)。
SCS,顺序控制系统(程序控制系统)sequence control system(SCS)顺序控制系统对某一工艺系统或主要辅机按一定规律进行控制的控制系统(属于开环控制或逻辑控制之列)。
BBPS,TBPS,DEH,汽轮机共频电液调节digital electro-hydraulic control(DEH)数字式电液控制系统由按电气原理设计的敏感元件、数字电路(计算机)、按液压原理设计的放大元件和液压伺服机构构成的汽轮机控制系统。
文件号:ZC/JS005-44日期:2010年6月版本号:Ⅰ修订日期:BPC旁路液压控制系统安装调试手册编制:校对:批准:XINHUA文件编码:ZC/JS006-28德国莱纳克测量控制技术有限公司中国北京目录1. BPC旁路液压控制系统安装规程1.1 序言1.2 BPC旁路液压系统各部件的安装1.3 清洗管子及各种三通、弯头、接头1.4 BPC油管路的安装2. BPC旁路液压控制系统油冲洗规程2.1油冲洗前的准备2.2油冲洗2.3油样化验3. BPC旁路液压控制系统调试规程3.1 调试前的准备工作3.2 液压系统复装3.3 系统调试项目及要求1.BPC旁路液压控制系统安装规程1.1序言BPC旁路液压控制系统由液压站、蓄能器组件、执行机构和油管路等组成,其中执行机构已随阀门安装固定,其余部分均需现场安装。
BPC旁路液压控制系统的安装是一项重要的工作,安装时应仔细,不能马虎。
焊渣、管子端面长毛刺、灰尘等进入油管路将会造成BPC系统油路节流孔堵塞、液压元件卡死失灵。
特别是阀芯阀套配合间隙只有2um的伺服阀,一旦卡死,蒸汽阀门就无法控制,机组不能正常运行。
另外安装时切实做好油管路的清洁工作,将来在油冲洗过程中可节省时间,尽快使油质颗粒度达到规定的NAS 6级要求。
否则会因油质不合格不能正常启动,拖延整个机组试运行的进度。
在安装前应首先熟悉有关图纸资料,如BPC旁路液压控制系统图、BPC旁路液压控制系统说明书、BPC油管路系统及其他安装接口图。
1.2 BPC旁路液压控制系统各部件的安装参见BPC旁路液压控制系统图,BPC系统由执行机构、蓄能器组件、油管路系统等组成。
安装前,应对各部件功能全面了解,并参阅有关说明书及资料。
BPC旁路液压系统的各执行机构均随各蒸汽阀门已安装在阀门本体上,其它都需安装公司安装。
在阀门安装过程中,切勿碰坏执行机构上各部件,特别是外露的液压元件,也不能将接油口的堵头拆下,以免灰尘进入。
单元机组协调控制系统6.旁路控制系统6.1旁路系统的组成与功能一、旁路系统的组成汽机旁路系统是指与汽轮机并联的蒸汽减温、减压系统,如图所示。
它由旁路管道、减压、减温阀门及控制机构等组成。
其作用是在机组启动阶段或事故状态下将锅炉产生的蒸汽不经过汽轮机而引入下一级管道或凝汽器。
将主蒸汽旁通汽轮机的高压缸引入到再热器为高压旁路;将再热蒸汽旁通汽轮机的中、低压缸引入到凝汽器为低压旁路。
汽轮机旁路系统是随发电机组的发展而产生和发展的。
大型火电机组都采用大容量、高参数、中间再热式的热力系统,且采用机炉电单元配置,由于汽轮机和锅炉特性不同而带来机炉之间的某些不协调问题,可以通过设置旁路系统来解决。
根据各机组的不同情况,汽轮机旁路系统配置有不同的型号和不同的容量。
旁路容量在国内多数设计是30%或40%MCR(锅炉最大连续蒸发量),少数引进机组的旁路容量达100%MCR。
在旁路系统中,没有做功的主蒸汽和再热蒸将要分别旁通到再热器和凝汽器,为了防止再热器超压、超温和凝汽器过负荷,必须对旁通蒸汽进行减温、减压。
在高压旁路中,BP是高旁减压阀,BPE是喷水减温阀,BD为喷水隔离阀。
减温水为高压给水,BD也具有减压作用。
在低压旁路中,LBP是低旁减压阀,LBPE为喷水减温阀,减温水为凝结水。
相应地,旁路控制系统由高旁压力和高旁温度控制系统系统,低旁压力和低旁温度控制系统系统组成。
二、旁路系统的功能汽轮机旁路系统的主要作用是协助机组以最短的时间完成热态启动,在机组甩负荷时与锅炉和整个机组配合,实现甩负荷后的一些较复杂的运行方式(如机组快速切负荷FCB等),并进行锅炉超压防护。
合适的旁路容量和完善的自动控制系统可以配合机组协调控制系统来完成机组的压力全程控制。
汽机旁路系统的具有以下功能。
(1) 改善机组启动性能。
对于直流炉,无旁路系统不能启动。
机组冷态或热态启动初期,当锅炉输出的蒸汽参数尚未到达汽轮机冲转条件时,这部分蒸汽就由旁路系统通流到凝汽器,以回收汽水工质,以适应机组暖管的要求。
常见电力英文缩写(总4页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除B-MCR:锅炉的最大连续工况,B-ECR:锅炉的最经济连续工况,THA:汽轮机热耗率验收工况,TRL:铭牌功率,VWO:调节阀全开工况,AMS:asset management system 设备管理系统说明:为西屋公司OVATION系统的一个软件包,实现对智能变送器、智能执行器的诊断、调校、故障预测、定期校验管理等功能,采用该系统能节省大量的设备调试时间及维护量。
DCS:distributed control system 分散控制系统说明:对生产过程进行数据采集、控制、保护、监视等。
DEH:digital electro-hydraulic control system 数字式电液调节系统说明:采用微机系统对汽轮机进行转速、功率调节及实现超速保护等。
MEH:micro-electro-hydraulic control system 小汽机数字电液调节系统说明:针对给水泵小汽轮机采用的数字控制系统,实现转速及给水流量的控制。
ETS:emergency trip system 汽轮机危急跳闸系统说明:对汽轮机出现异常情况时,发出指令卸去安全油压,全关主汽门,保护汽轮机。
METS:micro emergency trip system 小汽轮机危急跳闸系统说明:对给水泵的小汽轮机出现异常情况时,发出指令卸去安全油压,全关主汽门,保护小汽轮机。
MIS:management information system 管理信息系统说明:为企业的生产经营和决策提供信息,包括生产、计划、物资、财务、销售、人事、档案等子系统。
SIS:supervisory information system 厂级监控信息系统说明:机组的经济性诊断、厂级的经济性分析、厂级负荷分配等BOP:balance of plant 辅助控制网说明:将水、煤、灰等辅助系统的控制系统通过网络连接起来,实现集中监控。
文件号:ZC/JS006-85日期:2010年6月版本号:Ⅰ修订日期:BPC旁路液压控制系统说明书编制:校对:批准:德国莱纳克测量控制技术有限公司中国北京目录1、情况简述2、液压站部分2.1 液压站的防护2.2 液压站工作原理及主要部件2.2.1 液压站的工作原理2.2.2 液压站的主要部件2.2.3 液压站的特点2.2.4 液压站的对外接口2.2.5 液压站的电源要求2.3 液压站现场安装与调试2.3.1 液压站的安装2.3.2 液压站压力的整定方法及整定值2.3.3 压力开关、压差开关、压力变送器和液位开关动作的整定值2.3.4 蓄能器充气与充气压力2.3.5 泵联锁试验2.3.6 系统耐压试验2.4 启动液压站前必须做的工作3、油管路系统及执行机构部分3.1 油管路系统3.2 执行机构3.2.1 HBP、HBPE、LBP和LBPE阀的执行机构3.2.2 HBD和LBD阀的执行机构1、情况简述BPC旁路液压控制系统由液压站(含再生装置)、高旁减温减压阀执行机构、高旁喷水调节阀执行机构、高旁喷水隔离阀执行机构、低旁减温减压阀执行机构、低旁喷水调节阀执行机构、低旁喷水隔离阀执行机构和高压蓄能器组件,以及将上述部套连接在一起的油管路系统组成。
2、液压站部分2.1液压站的防护液压站是旁路液压系统的重要组成部分之一。
液压站在运行过程中需要维护、检修。
如何及时、正确地维护、检修对液压站的安全、可靠运行是非常重要的。
在旁路液压站投入运行之前,请阅读本手册。
说明:液压站在投入使用后必须每天检查设备上的防护及油漆是否遭到环境的破坏,如发现必须在第一时间进行修复。
2.2 液压站工作原理及主要部件2.2.1液压站的工作原理2.2.1.1主油泵回路的工作原理(见附图旁路液压站原理图)由交流马达通过联轴器驱动恒压变量泵,泵的入口油通过油箱、泵入口截止阀、吸油滤器、恒压变量泵将抗燃液压油吸入,高压油经泵出口滤芯、单向阀、泵出口截止阀进入高压油母管,蓄能器与高压油母管并联。