高压旁路逻辑说明.doc

旁路控制装置说明一、主要设备概况：l 锅炉形式：亚临界压力，一次中间再热，单炉膛，控制循环，平衡通风，固态排渣，汽包型燃煤锅炉。l 锅炉主要参数：（BMCR工况） 过热蒸汽量 2070t/h 过热器出口压力/温度 17.5MPa/541 再热器蒸汽量 1769t/h 再热器出口压力/温度 3.9MPa/541 不投油最低稳燃负荷 35%l 汽机型式：亚临界，一次再热，单轴，三缸四排汽，直排空冷凝汽式。l 汽机主要参数： 额定功率： 600MW 主汽压力/温度 16.67MPA/538 再热汽压力/温度 3.42MPA/538 再热汽流量 1577 t/hl 机组启动方式：旁路投运时，采用中压缸启动。l 机组运行方式：复合滑压方式或定压方式。二、旁路装置配置：l 高压旁路：高压旁路阀，高压旁路喷水，高压旁路喷水隔离 阀各1只。l 低压旁路：低压旁路阀，低压旁路喷水阀，低压旁路喷水隔 离阀各2只。l 旁路容量：高压旁路进口蒸气量为锅炉最大连续出力的 40%，即828T/H。l 驱动装置：变频智能型电动执行机构。l 控制装置：Modicon-Quatuim系列PLC，CPU冗余热备。三、主要设计功能1、 根据机组初始状态（冷、温、热、极热态）即机组启动曲线，自动曲线，自动给出高低压旁路压力定值曲线，并按照此压力定值曲线自动控制锅炉过热器和再热器出口蒸汽的压力和温度，以满足机组启动时全过程的需要。2、 机组正常运行过程中，旁路阀应当关闭。若旁路投用热备用时，一旦主汽、再热器汽压力超过设计设计的定值时，旁路阀应自动开启，以协助DCS稳定蒸汽运行压力值。3、 为防止锅炉超压或减压减少安全门动作，设计了高低压旁路快开功能。4、 为防止排汽装置超温超压，设计了低旁快关功能。5、 为防止高压旁出口蒸汽带水，设计了高旁减压阀闭锁旁路喷水，即先开汽阀，后开水阀的逻辑功能。6、 为防止低旁出口蒸汽超温，而设计了低旁喷水阀闭锁低旁减压阀，即先开水阀，再开汽阀的逻辑功能。四、高压旁路控制简要说明（一）高压旁路压力控制高压旁路压力控制包括两个方面的内容：即自动调节和定值自动生成。压力自动调节是一个单冲量PI调节，这里不需要介绍。对于定值形成，简要说明如下：为适应机组定压、滑压运行方式，定值形成分别设计了滑压定值曲线和定压定值曲线。滑压定值曲线为锅炉负荷的函数，而定压定值曲线实际上是主汽压力的跟踪曲线。在机组冷态启动时，高压旁路阀开度对应曲线如图： Pm t µ （%） t t0 t1 t2 t3 t4在t=t0时，锅炉开始点火主汽压力为0，高压旁路阀全关，运行人员将高旁压力设定及压力调节投入自动，并将运行方式选择滑压方式。在t=t1时压力缓缓上升,当压力>0时,高旁阀在PI作用下自动开启到最小开度（15%）。压力设定值跟踪实际压力，随燃料量的增加漫漫上升。主汽压力经过大选器大选，经过“SWF速率限限制器”。在实际阀位小于15%，设定值始终为零，当实际压力大于零时，开始开启旁路阀；直到15%最小开度设定值才跟随实际压力缓慢上升，上升速度小于4%。另外，主气流量大于“280”后，主汽压力如果下降，“SWF速率限制器”的下降速率设为“0”，则意味着设定值不会下降，提高了启机的速度。在t=t2时，当主汽压力上升到冷态冲转要求压力（6MPa）时，进入定压调节阶段，维持主汽门前压力不变。当蒸汽品质达到要求，可以进行冲转、定速、同期、带初负荷、切缸等操作。一旦切缸完成，在T=T3时，定值回路加入一个较大的偏置，使高旁阀自动关闭。当主汽压力达到6MPa时，切缸完成前，为定压调节阶段；压力设定值经过小选器维持设定值58Bar，随着主汽流量漫漫上升，高压旁路阀继续缓慢的增大。当蒸汽品质达到要求，可以进行冲转、定速、同期、带初负荷、切缸等操作。切缸完成后小选器的输出为当前压力值（小选器当前压力值和167Bar小选），进入滑压过程。切缸完成后，经过切换开关，设定值=实际压力+ 11Bar，高压旁路关闭。在反切缸时或MFT且主汽流量<10%时，设定值经过小选器最大值为58Bar，当时压力大于58BAR，旁路门打开；当实际压力小于58BAR时，设定值为当前实际压力，旁路阀维持当前位置。负荷升到35%时，逻辑控制自动转入滑压运行。滑压过程，当大于67Bar时，有压力升速率限制=主汽流量X0.088+10，如果实际压力超出了压力升速率限制曲线，则压力设定值将由号切换开关，切换到压力升速率限制曲线。设定值将按这条曲线来形成，最高不超过167Bar，“15 SWF速率限制器”的上升下降速率为3。当机组负荷达到90%时，t=t4时，运行人员将运行方式切到定压运行方式。启动过程结束。热态启动时，运行操作与冷态启动相同。（二）高旁出口温度控制当高旁蒸汽阀投自动时，联动高旁喷水阀投自动，高旁出口温度定值为330，运行人员可以根据实际需要，通过操作员站加以修正。高旁出口温度控制为单一冲量、单回路调节，比较简单，在此不介绍了。（三）低压旁路压力控制低压旁路压力控制的设定值是根据汽机速度级压力折算出来的一根曲线加上3BAR偏置后和常数11BAR比较大选得到。可见低旁压力设定值最低为11BAR，这就是中压缸启动时所要求满足的压力。在机组启动时（冷态或热态）低旁压力与低旁减压阀开度对应曲线如图所示： PR 11Bar t (%) µ0 t0 t1 t2 t 图2在t=t0时，锅炉开始点火，运行人员将低旁压力控制切为手动，并将低旁手动打开一定开度0，随着锅炉燃料的增加，低压旁路压力慢慢上升，在汽机冲转前或低旁压力达到11Bar时，t=t1时，将压力控制切为自动，进入压力控制方式，维持中压主汽门门前压力为11Bar，满足冲转、并网、带负荷等运行要求。在t=t2时，切缸完成后随着负荷增加，压力定值升高，低旁逐渐关闭。图3为低旁压力定值曲线，图中曲线A为计算定值，A=K×P速度级，K=再热器出口额定压力÷速度级额定压力，B为实际定值曲线。B=A+3Bar与11Bar大选得到。C=A-1，为中压缸调门限制曲线，由DEH实现。1 P(Bar) B 3 A C 11 10 P(速度级) 图3（四）低旁出口温度控制低旁出口温度控制设计成一个随动系统，即低旁喷水阀开度定值是低旁蒸汽阀开度加上压力、温度修正而形成的。为了保证先开喷水阀后开蒸汽阀，在定值回路中加上7%的固定偏置。另外考虑到蒸汽阀关闭后喷水阀能够完全关闭，所以条件满足时再减去15%，使调节偏差为-8%，让喷水阀全关。在启动过程中，无论低旁阀手动还是自动，低旁喷水阀都应投入自动。低压旁路出口蒸汽温度的控制，是根据机组启动停止过程的运行工况，通过调整喷水量来进行的。喷水阀开度的控制采取了随动方式，即低旁开度改变喷水阀开度也随之改变。在再热器温度250时，不进行温度修正，低压旁路开度经过阀门开度流量特性曲线和阀门压力流量修正最终得到流量，换算成喷水阀的开度设定值。在再热器温度250时，经过温度修正和压力修正后，形成减温水流量再换算成喷水阀开度要求。喷水阀位置随动系统，引入再热器温度和压力的前馈信号，可改善喷水阀的响应速度和控制精度。五高低旁路系统的保护作用高压旁路阀具备快开功能，见图4，快速释放过热器压力，避免其安全门频繁动作。低旁具备快关功能，见图5，以免排汽装置超温、超压。 发电机跳闸 排汽装置真空低汽机跳闸 排汽装置温度高 1 低旁出口温度高 负荷>30% 减温水压力低于15bat & 排汽装置热水井水位高 手动快关 阀前压力高于 额定值4bar 手动快开 1 图4 高旁快开逻辑 图5 低旁快关逻辑六连锁功能 见图61 高旁喷水阀离开关位，联动打开高旁喷水隔离阀。 高旁喷水阀关闭后，延时3秒，联动关闭高旁喷水隔离阀。2 低旁蒸汽阀和低旁喷水阀有一个离开关位，联动打开低旁喷水隔离阀和三级喷水。低旁蒸汽阀和低旁喷水阀全部关闭后，延时3秒，联动关闭喷水隔离阀和三级喷水。 高旁喷水阀关闭 & 联动开高旁喷水隔离阀高旁喷水隔离阀关闭 高旁喷水阀关闭 & 延时3S 联动关高旁喷水隔离阀高旁喷水隔离阀关闭 低旁喷水阀关闭 & 延时3S 动关闭低旁喷水隔离阀低旁喷水隔离阀关闭 和三级喷水阀 联 动开启低旁喷水隔离阀和三级喷水阀 图6 工程设备部热控室 黄群 2005年5月旁路控制及液压控制系统说明编写：黄群工程设备部2005年5月