辅汽及高、低压旁路系统介绍

汽轮机高低压旁路买卖技术规范书1 总则1.1本技术规范书适用于燃煤发电机组工程的高、低压旁路系统设备和附件,它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。

卖方提供的设备应是成熟可靠、技术先进的产品。

1.2本技术规范书中所提及的要求和供货范围都是最低限度的要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分地详述有关标准和规范的条文，但卖方保证提供符合本协议和工业标准的功能齐全的优质产品，满足国家有关安全、环保等强制性标准的要求。

1.3卖方执行技术规范所列标准，有不一致时，按较高标准执行。

卖方在设备设计和制造中所涉及的各项规程、规范和标准必须遵循现行最新标准版本。

若卖方所提供的技术规范前后有不一致的地方，以更有利于设备安装运行、工程质量为原则，由买方确定。

在合同签订后，买方有权因规范、标准发生变化而提出一些补充要求，在设备投料生产之前，卖方在设计上予以修改，但价格不作调整。

1.4在签订合同之后，买方保留对本技术规范提出补充要求和修改的权利，卖方应承诺予以配合，具体项目和条件由双方共同商定。

1.5本工程采用KKS标识系统。

卖方提供的技术资料（包括图纸）和设备的标识必须有KKS编码。

KKS的编制原则由买方提出，具体标识由卖方编制。

编码范围包括卖方所供系统、设备、主要部件（包括分包和采购件）和构筑物等，由设计院统一协调。

1.6卖方对供货范围内的高低压旁路成套系统设备负有全责，即包括分包（或对外采购）的产品。

分包（或对外采购）的主要产品制造商须征得买方的认可。

1.7卖方所提供的设备、阀门的接口应和买方的规格和材料一致，卖方应保证在现场没有任何异种钢和异径管的焊接问题，如有不一致，卖方提供过渡段并在出厂前完成焊接工作。

卖方所提供的阀门口径最终应满足设计院要求，除调节阀外，不得采用缩小口径加大小头的方法。

1.8对于卖方配套的控制装置、仪表设备，卖方应考虑和提供与DCS控制系统的接口并负责与DCS控制系统的协调配合，直至接口完备。

汽机旁路系统简介概述汽机旁路系统首先用于欧洲的直流炉中，几乎所有的欧洲国家均使用了高低压汽机旁路系统，包括汽包炉。

高压旁路把来自锅炉过热器的蒸汽排到再热器，低压旁路把来自再热器的蒸汽排到凝汽器，欧洲国家的旁路通常为100%的容量，中国的系统主要容量多选用在40%MCR，并且具有安全保护功能。

为了满足大型汽轮机组启动运行和安全的需要，给机组配置旁路装置和切实可行的控制系统是十分必要的，旁路系统主要有电动和液动两大流派，气动系统主要应用于中小型机组。

旁路系统装置是火电机组重要的辅助设备，旁路系统设备的可靠性对电厂安全和经济运行影响较大，而系统设备的设计、安装、调试对旁路的运行效果有很大的影响。

因此，选择一套启闭及调节特性好的阀门、操作灵活便于维护且可靠性高的执行机构、经济实用且组态灵活型的控制系统从投资性价比的角度来看已是广大用户的共识。

1 旁路系统设计概况1. 功能设置1.1.1旁路系统有启动、溢流和安全三个主要功能（即三用阀功能），此外还有回收工质、暖管、清洗、减少汽阀和叶片侵蚀等功能。

A启动功能：其目的是为改善机组的启动特性而设置的。

可以提高锅炉在启动过程中的燃烧率；使蒸汽温度与汽轮机缸温得到最佳匹配；从而缩短机组启动的时间，减少寿命损耗。

B溢流功能：其目的实际为吸收机、炉之间的不平衡负荷而设置的。

可以排泄机组在负荷瞬变过度过程中的剩余蒸汽；调整稳定蒸汽压力；维持锅炉在不投油情况下的最低稳燃负荷。

C安全功能：取代锅炉安全阀的功能1.1.2采用高、低两极串联的旁路系统设有启动或溢流功能，可以分为如下两类：A以启动功能为旁路设置的主要功能，并附有稳定蒸汽压力，以及在事故工况下的保护功能。

可适应机组冷、热态等各种条件下的启动要求；定压、滑压运行；负荷变化过程的压力调节；保护过热、减少安全阀动作、回收工质等。

B以启动功能为旁路设置的基本功能，并设有溢流功能。

除能满足第A类功能外，还可适应：汽轮机甩负荷维持空负荷运行：汽轮机跳闸实现停机不停炉；电网故障机组带厂用电运行等各种运行方案。

.汽机介绍————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：1.1 汽机设备规范该汽轮机是由上海汽轮机有限公司和德国SIEMENS公司联合设计制造的超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、八级回热抽汽、反动凝汽式汽轮机,型号为N1000-27/600/600（TC4F），末级叶片高度1146mm。

汽轮机高、中压缸采用分缸布置，高压缸为单流型，中压缸和低压缸均为双流型。

本机组采用数字电液式调节系统（DEH）。

调节系统的转速可调范围为0∼110%×3000rpm。

汽轮机设计寿命为30年。

汽轮发电机组设计额定输出功率为1000MW，汽轮机THA工况热耗率保证值7327 kJ/kW.H。

汽轮机采用全周进汽方式，高压缸进口设有两个高压主汽门、两个高压调节门和一个补汽阀，中压缸进口设有两个中压主汽门和两个中压调门。

补汽技术，是从主汽阀后、主调阀前引出一些新蒸汽（额定进汽量的5∼10%），经补汽阀节流降低参数（蒸汽温度约降低30℃）后进入高压第五级动叶后的空间，主流与这股蒸汽混合后在以后各级继续膨胀做功的一种措施。

补汽技术提高了汽轮机的过载和调频能力，它使全周进汽机型的安全可靠性、经济性全面超过喷嘴调节机型。

高压缸采用单流、双层缸设计，其双层缸由静叶持环组成的内缸和筒形外缸组成，外缸为桶形设计，内缸为垂直纵向平分面结构。

中压缸采用双流程、双层缸设计，其双层缸由水平中分式内、外缸组成。

双流低压缸是两层缸体设计，焊接的外缸和内缸均为水平对分。

汽轮机转子采用鼓式转子。

鼓式转子主要由转鼓、动叶片和联轴器组成。

该汽轮机组的轴系由1个单流程反向高压转子、1个双流程中压转子和2个双流程低压转子组成。

这四个汽轮机转子均为整锻式转子，所有转子均无中心孔，各转子之间全部采用刚性联轴器连接。

高压转子的进汽端设有平衡活塞，它的高压侧与高压缸进汽相通，压力高，低压侧与高压缸排汽相通，压力低。

一．填空题1．三台高加和三台低加的正常疏水都采用逐级自流以利用疏水热量，提高热效率。

2．高加正常疏水最终回流至除氧器，低加正常疏水最终回流至汽机排汽联合装置。

3．每台机组设置两台100%容量凝结水泵、一套凝水精处理装置、一台轴封加热器、三台低压加热器、一台内置式除氧器、一台 300m³的凝结水水箱。

4．两台100%容量凝结水泵布置在机房零米凝泵坑内，正常运行期间，一运一备。

5．凝泵密封水采用自密封系统，正常运行时，密封水取自凝泵出口，经减压后供至两台凝泵轴端。

启动时密封水来自凝结水补水系统。

6．为确保凝结水水质合格，每台机配一套凝结水精处理装置，布置在机房零米。

7．除氧器布置在除氧间22米，除氧器采用滑压运行方式。

8．除氧方法分为化学除氧和热力除氧两种，电厂常用以热力除氧为主，化学除氧为辅的方法进行除氧。

9．凝结水旁路采用大小旁路相结合的方式:其中5号、6号低压加热器采用大旁路, 7A和7B号低压加热器能单独解列。

10．7号低压加热器为两个，分别布置在两个联合排汽装置喉部。

11.给水系统的最初注水来自凝结水系统。

12.本工程为600MW超临界直接空冷机组，给水泵配置为2×50%汽动给水泵+1x30％电动定速启动泵。

13.汽动给水泵汽轮机采用自带凝汽器方案，给水泵汽轮机排汽经凝汽器冷却后的凝结水进入主机排汽装置。

14. 在正常运行时两台汽动给水泵带100％负荷，当一台泵故障停运时另一台泵可以承担60％的负荷。

15.电动给水泵采用定速泵，只在启动阶段时运行，当负荷大于30％时自动退出运行。

16.高压加热器采用大旁路系统，当3台高压加热器中任何1台发生故障时，则开启旁路直接向省煤器供水。

17.除氧器型式为无头卧式，型号为YY2120，东方辅机厂生产，布置在除氧间22m层。

18.凝结水泵型号为NLT500-570×4S，上海凯士比泵有限公司制造，布置在汽机房0米。

19.汽动给水泵型号为CHTD6/5，上海凯士比泵有限公司生产，布置在汽机房运转层13.7米。

高低压串联旁路在火力发电厂中的应用【摘要】现今我国正处于火力发电建设的快速发展的关键时期，所以关于火力发电的高、低压旁路系统的研究也成为了相关人士普遍关注的重点。

旁路系统是随着火力发电机组单元化以及采用中间再循环而不断产生和发展起来的。

是火力发电发展中必不可少的一个重要的辅助设备。

目前国产的机组旁路系统存在着许多较为普遍的问题，需要进行进一步的研究分析并找出问题的对策。

高低压串联旁路在火力发电厂中得到了广泛的应用，其中最主要的应用是将旁路系统广泛的应用到汽轮机中，这样不仅可以平衡锅炉的产汽量也能够有效的平衡汽轮机的耗汽量，并有效的巩固锅炉的稳定运行。

高低压串联旁路系统还处于一个不断发展的阶段，需要研究这进一步的分析应用。

【关键词】高低压串联旁路；机组功能；火力发电厂如果高低压串联旁路可以在发电厂中进行有效的运用将大大提高火力发电运行的灵活度，从而能够合理有效的配置资源，高低压串联旁路能够有效的促进机组安全性的提高，同时还能够促进机组经济运行。

旁路系统在机组中起到的作用是当锅炉的参数没有办法达到汽轮机冲转的有利条件时，这时候高低压旁路就开始发挥其强大的作用。

并且随着电网的峰谷差异化越来越大，一些大机组要有效的进行调峰，这样就促使高低压旁路也越来越重要。

本文从两个大的方面来分析高低压串联旁路在火力发电厂的有效应用。

对旁路系统在火力发电厂的功能进行有效分析，然后提出合理的优化意见，使旁路系统能够在火力发电中产生更大的作用。

1 高低压串联旁路在火力发电厂的主要功能1.1 有效实现单元机组的滑压启动和运行旁路系统在火力发电厂主要是应用在汽轮机上。

单元机组在滑压启动过程中要严格按照启动曲线的任务和要求运行。

在研究过程中为单元机组提供了四种主要的方式，其中包括冷态的启动和温态的启动以及热态的启动和极度热态的启动。

同时还提供了相应的一组启动特性曲线模式。

在整个汽轮机的启动过程中需要运用旁路系统来配合汽轮机的控制系统DEH来共同满足这一项关键的要求。

一、什么是火力发电机组FCB运行？FCB（Fast Cut Buck)又称小岛运行，指火电机组在电网或线路出现故障,而机组本身运行正常的情况下,机组主变出线断路器跳闸,不联跳汽机和锅炉,汽机保持3000r/min,锅炉快速减少燃料量,高、低压旁路(简称高旁、低旁)快速开启,实现机组仅带厂用电的孤岛运行。

发电机和汽机故障跳闸也可实施FCB功能,保持锅炉继续运行。

此时,机组辅机的电源快切到其他正常电源,锅炉快速减少燃烧率,高、低压旁路快速开启;如果是发电机出线部分故障跳闸,汽机仍可保持3000r/min空载运行。

（实践运行中优化版）二、FCB运行方式的适用情况FCB运行方式主要用于孤网运行的机组中，这种运行方式能机组在线路故障的情况而机组本身正常的情况下，使汽轮机带厂用电运行，避免了机组厂用电全失而导致机组恢复时间延长，对于机组的快速恢复是非常有利的，也可以提高机组的运行经济。

三、实现FCB运行方式的必备条件机组要实现FCB运行方式，必须具备以下条件：1、机组旁路设计满足FCB动作后的运行要求这就要求在机组FCB动作后，能够维持机组主再热蒸汽参数快速恢复到一个稳定值，减少对系统的扰动。

这一点在设计过程和旁路容量的选择和逻辑的设计中就需要充分地考虑到。

2、对机组DEH 调节系统进行相应的优化。

FCB后汽轮机进入转速控制，需要维持转速3000rpm运行，且在FCB过程，OPC会动作，这就要求调节系统能够满足在蒸汽参数大幅度波动的情况具备良好的一次调频能力，能机组转速快速恢复到3000RPM，且负荷与厂用电量相适应。

这是实现FCB运行成功的关键。

3、对锅炉水位控制逻辑的优化和汽压控制的优化。

FCB动作后，锅炉汽包水位和汽压受到机组功率大幅度变化，会有极大的波动，迅速变化的主汽流量和压力会使汽包水位迅速变化，导致虚假水位的产生。

如果调节不当，会造成汽包瞬间满水或者缺水从而导致锅炉MFT，FCB失败。

所以在FCB控制逻辑中就必须设置当机组FCB方式时，汽包水位由三冲量控制自动无扰切换切单冲量控制，且输出与当量功率相对应的给水流量。

第九章旁路系统1.旁路系统设备规范2.旁路系统的投运和停运2.1旁路系统的投运2.1.1机组启动前，确认已执行《锅炉启动前检查卡》，检查完毕2.1.2检查高低旁油站油位、油温正常，高低旁油泵工作正常，备用油泵处于正常备用状态2.1.3检查控制油压压力正常，油站就地控制盘无异常报警2.1.4在正常启停和运行过程中，应保持高、低旁阀和高、低旁减温水控制阀处于自动控制状态。

2.1.5在机组启动过程中，当下列条件成立时，确认高旁阀开至最小开度18%锅炉极热态任一燃烧器运行高旁开至最小开度汽包压力＞2.1.6在机组启动过程中，如辅汽汽源由高旁供应，应密切监视高旁的开度，避免辅汽压力波动或失压。

2.2旁路系统的停运机组并网后，随着负荷的上升，确认旁路自动关闭，进入主汽压力的溢流控制，主汽压溢流控制的压力偏差为高旁阀关主汽压力溢流控制 负荷指令＞3. 旁路系统的运行及监视调整3.1 旁路系统正常运行方式3.1.1旁路系统正常运行中应投自动,高压旁路设定压力=主汽压设定值+0.8Mpa, 高压旁路减温水控制温度=340℃；3.1.2低压旁路设定压力=F （*主汽流量对应压力设定值）+0.588Mpa ；低压旁路减温水控制温度=150℃。

*主汽流量对应压力设定值对应关系如下图3.2 旁路系统的监视与调整3.2.1检查就地控制盘无报警，设备运行正常，参数正常，CRT 旁路控制投自动，无异常报警。

3.2.2高旁保护关（快关）条件如下 凝汽器压力高旁保护关 高旁阀后温度＞400℃3.2.3低旁保护关条件如下 凝汽器压力低旁保护关 低旁阀后温度＞2503.2.4旁路的快开当机组发生FCB 时，只要高旁无保护关信号存在，会有5S 的脉冲令高旁快开，5秒后如主汽压力与设定值偏差小于0.3Mpa ，快开信号复归。

当机组发生FCB 时，只要低旁无保护关信号存在，会有1S 的脉冲令低旁快开，1秒后如再热汽压123456主汽流量T/H压力设定值M p a2600与设定值偏差小于0.2Mpa，快开信号复归。

汽机旁路知识介绍根据自己学习总结介绍了，汽机旁路系统的配置、用途、功能及控制与保护。

列举了执行机构（气、液、电动）品牌厂家和其余汽机旁路的生产厂家。

并对汽机旁路亚临界、超临界和超超临界机组材料的选用；Cv值的计算；旁路喷水调节阀流量的确定；管道流速的选择与口径的确定等问题进行了分析。

对喷嘴等关键部件进行了思考。

一、汽轮机旁路概述汽轮机旁路系统是与汽轮机并联的蒸汽减温减压系统。

它由蒸汽旁路阀门、旁路阀门控制系统、执行机构和旁路蒸汽管道组成。

其作用是将锅炉产生的蒸汽不经过汽轮机而引到下一级压力和温度的蒸汽管道或冷凝器。

蒸汽旁路系统有两种：一种是将锅炉产生的蒸汽直接引入冷凝器，这种旁路系统称为大旁路。

另一种是由高、低压两级旁路系统组成：旁路汽轮机的高压缸而将蒸汽从锅炉引入再热器的称为高压旁路；旁路汽轮机的中、低压缸而将蒸汽从再热器出口引入冷凝器的称为低压旁路。

大型火电机组都采用高参数、中间再热式的热力系统，采用一机一炉的单元配置。

在这种机组中，一台锅炉只向一台汽轮机供汽，这就要求锅炉的产汽量与汽轮机的耗汽量保持平衡。

而实际上汽轮机的空载流量仅为汽轮机额定蒸汽流量的2％～5％，远远小于锅炉的最低稳定燃烧蒸发量（30％～50％）。

锅炉在更低的燃烧率下不能稳定运行。

因此必须有其它的蒸汽管道，作为锅炉的负载，承担其余的蒸汽流量。

另外当事故工况下汽轮机甩去负荷或停机时，大量的多余蒸汽必须通过旁路阀门而排入冷凝器，减少锅炉安全门起跳，同时避免大量蒸汽排入大气。

因此在中间再热机组中配置蒸汽旁路系统可以改善锅炉和汽轮机特性上的差异，提高机组的安全性和经济性。

汽机旁路系统首先用于欧洲的直流炉中,几乎所有的欧洲国家均使用了高低压汽机旁路系统,包括汽包炉.高压旁路把来自锅炉过热器的蒸汽排到再热器,低压旁路把来自再热器的蒸汽排到凝汽器,欧洲国家的旁路通常为100%的容量,中国的系统主要容量多选用在40%MCR,并且具有安全保护功能.为了满足大型汽轮机组启动运行和安全的需要,给机组配置旁路装置和切实可行的控制系统是十分必要的,旁路系统主要有电动和液动两大流派,气动系统主要应用于中小型机组. 旁路系统装置是火电机组重要的辅助设备,旁路系统设备的可靠性对电厂安全和经济运行影响较大,而系统设备的设计、安装、调试对旁路的运行效果有很大的影响。

6号机组两次FCB RB动作处理总结运行部，石玉兵，6号机组分别与12月10日因励磁系统Q70切换开关故障及12月18日因7瓦温度高故障发生了两次停机不停炉工况，现将两次故障发生时设备动作情况及故障处理情况进行一次总结。

一、下面将就该故障发生后必须关注的重要系统进行说明。

1、锅炉FCB RB动作过程：12月10日该工况发生前制粉系统运行方式为B、C、D、E、F，负荷900MW，FCB RB 动作后锅炉主控自动减至48%，保留B、C、D三套制粉系统、总煤量180t/h；期间风烟系统自动调节正常，炉膛负压最低至-914pa；曲线见下图：12月18日该工况发生前粉系统运行方式为A、C、D、E、F，负荷1000MW，FCB RB 动作后锅炉主控自动减至48%，保留D、E、F三套制粉系统、总煤量180t/h；炉膛负压最低至-1048pa；2、高压旁路系统：12月10日该工况发生后高旁阀及减温水阀自动快开至100%，而后自动控制正常，高旁压力设定为。

由于后期中间点温度偏高，手动干预加给水偏置使“FCB触发且C模式下主汽流量大于1500t/h时实际主汽压力大于高旁压力设定触发高旁快开”条件满足，导致高旁再次快开。

曲线趋势见下图1：12月18日该工况发生后高旁系统自动动作正常，由于主汽压力及主汽流量都呈平稳下降趋势故仅触发一次快开。

曲线趋势见下图2图1图23、低压旁路系统：12月10日该工况发生时低旁系统自动动作正常，再热器压力最高.总煤量稳定在155th后低旁减温水全开控制阀后温度95度，凝汽器温度38度正常。

曲线趋势见下图1 12月18日该工况发生时低旁自动调节开至15%后指令一直增大而反馈保持15%不变，维持近1分50秒，导致再热器压力高达，再热器安全门1、4全开，2、3开至40%进行泄压。

初步分析导致低旁没有跟随指令开的原因为就地机构部分卡涩。

曲线趋势见图2图1图24、辅汽、轴封及小机汽源系统：两次FCB工况该系统动作情况一致，都按照FCB动作逻辑触发。