汽轮机旁路控制系统讲解共82页
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摘要欧阳家百(2021.03.07)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 witheconomic 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IAbstractII目录III1引言11.1旁路控制系统的简介11.2旁路控制系统的功能22旁路控制系统42.1旁路控制系统的组成42.1.1旁路调节阀42.1.2液压动力单元和液压执行机构52.2旁路控制系统的工作方式52.2.1启动方式52.2.2运行方式52.3旁路控制系统的控制方式73分散控制系统83.1分散控制系统简述83.2 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93.4设计中用到的部分功能码104汽轮机组旁路控制系统设计124.1设计思想124.2高压旁路控制系统124.2.1高压旁路控制系统的主要作用124.2.2高压旁路控制系统的工作原理124.2低压旁路控制系统165汽轮机组旁路控制系统分析185.1高压旁路压力控制分析185.1.1自动控制分析185.1.2手动控制分析195.2高压旁路温度控制分析205.2.1自动控制分析205.2.2手动控制分析215.3低压旁路温度控制分析215.3.1自动控制分析215.3.2手动控制分析225.4低压旁路压力控制分析225.4.1自动控制分析225.4.2手动控制分析236结论24致谢25参考文献261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。
第十二章锅炉给水泵汽轮机BFPT控制系统淮北二厂的锅炉给水泵汽轮机BFPT由西屋公司的BFPT控制系统(又称MEH系统),控制运行。
小汽轮机的汽源有两路,一路为低压汽,来自四级抽汽,正常运行时,它是主要汽源;另一路来自新蒸汽,若由于某种原因,例如负荷较低,四抽蒸汽压力较低时,导致低压汽源不好用或不够用时,可以利用新蒸汽,供小汽轮机。
BFPT控制器的任务就是控制小汽轮机的低压进汽调门以及高压进汽调门的开度,继而将小汽轮机的转速控制在希望的值上(目标值)。
目标值可以由运行人员在BFPT控制系统的操作画面上来设定,也可以由锅炉给水控制系统来给定(参见CCS部分),如图12-1。
图12-1 遥控目标值形成原理一、BFPT控制系统的组成(1)电子控制柜:即DPU。
包括功能控制器卡以及用于调门控制的QSD卡。
QSD可与伺服阀(电液转换器)以及LVDT(线性可变差动变压压器)相接口。
功能处理器将执行PID运算以及各种逻辑运算,由它完成转速的自动控制以及保护、方式切换等功能。
(2)执行机构:即电液转换机构及油动机。
(3)操作员接口A:操作图形界面通过CRT操作画面,可进行方式选择、速度目标设定以及进行阀门试验。
B:手动面板,任何时候都可以通过手动面板控制阀门位置,继而控制小汽轮机转速。
二、BFPT的自动控制原理1.转速基准(转速设定值)的形成:转速设定值(即转速基准)有两个来源,如图12-2:一是运行人员在CRT上,通过“控制设定值”窗口画面设定。
二是由锅炉给水控制系统来的遥控指令(4~20)mA(对应3000~6000rpm)。
图12-2 基准变化速率的形成原理首先看一下转速基准变化速率的形成过程。
(1)不在遥控方式时速率的形成运行人员将通过CRT修改转速基准。
运行人员首先输入一个目标值并确认,T1将记录下这个新的目标值;根据当时的情况,运行人员可从CRT画面上设定一个转速变化速率,并确认,T2将记录下这个新的速率值,速率值始终为正值,不管是要增加转速还是要减小转速。
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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 underdifferent 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, andachieves some effect on safety opreation, combined load cooperation and economic benefit, while unveiling some problems to beresolved[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TOC \o "1-3" \h \z \u HYPERLINK \l _Toc23019 摘要PAGEREF _Toc23019 IHYPERLINK \l _Toc10745 Abstract PAGEREF _Toc10745 II HYPERLINK \l _Toc7595 目录 PAGEREF _Toc7595 IIIHYPERLINK \l _Toc29230 1引言 PAGEREF _Toc29230 1 HYPERLINK \l _Toc5195 1.1 旁路控制系统的简介 PAGEREF_Toc5195 1HYPERLINK \l _Toc949 1.2 旁路控制系统的功能 PAGEREF_Toc949 2HYPERLINK \l _Toc22056 2旁路控制系统 PAGEREF _Toc22056 4HYPERLINK \l _Toc22253 2.1旁路控制系统的组成 PAGEREF_Toc22253 4HYPERLINK \l _Toc7605 2.1.1旁路调节阀 PAGEREF _Toc76054HYPERLINK \l _Toc6600 2.1.2液压动力单元和液压执行机构PAGEREF _Toc6600 5HYPERLINK \l _Toc28991 2.2旁路控制系统的工作方式 PAGEREF _Toc28991 5HYPERLINK \l _Toc4344 2.2.1启动方式 PAGEREF _Toc43445HYPERLINK \l _Toc25568 2.2.2运行方式 PAGEREF _Toc25568 5HYPERLINK \l _Toc10139 2.3旁路控制系统的控制方式 PAGEREF _Toc10139 7HYPERLINK \l _Toc28423 3分散控制系统 PAGEREF _Toc28423 8HYPERLINK \l _Toc18716 3.1分散控制系统简述 PAGEREF_Toc18716 8HYPERLINK \l _Toc12604 3.2 Symphony控制系统设计中采用的各种模件及其介绍 PAGEREF _Toc12604 8HYPERLINK \l _Toc16240 3.3针对硬件的说明 PAGEREF _Toc16240 9HYPERLINK \l _Toc1034 3.4设计中用到的部分功能码 PAGEREF _Toc1034 10HYPERLINK \l _Toc24527 4汽轮机组旁路控制系统设计 PAGEREF _Toc24527 12HYPERLINK \l _Toc10804 4.1设计思想 PAGEREF _Toc10804 12 HYPERLINK \l _Toc25240 4.2高压旁路控制系统 PAGEREF_Toc25240 12HYPERLINK \l _Toc8356 4.2.1高压旁路控制系统的主要作用PAGEREF _Toc8356 12HYPERLINK \l _Toc26377 4.2.2高压旁路控制系统的工作原理PAGEREF _Toc26377 12HYPERLINK \l _Toc12208 4.2 低压旁路控制系统 PAGEREF_Toc12208 16HYPERLINK \l _Toc27110 5汽轮机组旁路控制系统分析 PAGEREF _Toc27110 18HYPERLINK \l _Toc1964 5.1高压旁路压力控制分析 PAGEREF_Toc1964 18HYPERLINK \l _Toc28245 5.1.1自动控制分析 PAGEREF _Toc28245 18HYPERLINK \l _Toc19167 5.1.2手动控制分析 PAGEREF _Toc19167 19HYPERLINK \l _Toc21093 5.2高压旁路温度控制分析 PAGEREF_Toc21093 20HYPERLINK \l _Toc14422 5.2.1自动控制分析 PAGEREF _Toc14422 20HYPERLINK \l _Toc21799 5.2.2手动控制分析 PAGEREF _Toc21799 21HYPERLINK \l _Toc1587 5.3低压旁路温度控制分析 PAGEREF_Toc1587 21HYPERLINK \l _Toc16966 5.3.1自动控制分析 PAGEREF _Toc16966 21HYPERLINK \l _Toc12120 5.3.2手动控制分析 PAGEREF _Toc12120 22HYPERLINK \l _Toc6000 5.4低压旁路压力控制分析 PAGEREF_Toc6000 22HYPERLINK \l _Toc22445 5.4.1自动控制分析 PAGEREF _Toc22445 22HYPERLINK \l _Toc23068 5.4.2手动控制分析 PAGEREF _Toc23068 23HYPERLINK \l _Toc17228 6结论 PAGEREF _Toc17228 24 HYPERLINK \l _Toc18544 致谢 PAGEREF _Toc18544 25HYPERLINK \l _Toc90 参考文献 PAGEREF _Toc90 261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。