第三章旁路控制系統(tǒng)(BPC)

1、第六章第六章 旁路控制系統(tǒng)（旁路控制系統(tǒng)（BPCBPC） 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 一、定義：一、定義：與汽輪機并聯(lián)的蒸汽減溫減壓系統(tǒng)。與汽輪機并聯(lián)的蒸汽減溫減壓系統(tǒng)。 二、作用：二、作用：協(xié)調(diào)爐、機汽量的不平衡。協(xié)調(diào)爐、機汽量的不平衡。三、分類：三、分類：一級大旁路一級大旁路 兩級串聯(lián)旁路兩級串聯(lián)旁路 三級旁路三級旁路四、原理：四、原理：BPPBPPT T LBP(1,2)p LBP(1,2)pR R BPET BPETBPBP LBPE(1,2)T LBPE(1,2)TLBPLBP BD BD 隔斷隔斷 降壓降壓 五、旁路容量五、旁路容量 大大: 50-100%MCR : 50-100%MC

2、R 功能強功能強 歐歐 ?。盒。?0-30% 20-30% 功能弱功能弱 日、美日、美六、功能六、功能 1 1、啟動、啟動 加快啟動速度加快啟動速度 p p到一定值時，到一定值時，T T提升就比較困難提升就比較困難 可中壓缸啟動可中壓缸啟動 2 2、溢流、溢流 事故狀態(tài)下排放多余蒸汽事故狀態(tài)下排放多余蒸汽 與電網(wǎng)解列：不停機不停爐，空載或帶廠用電與電網(wǎng)解列：不停機不停爐，空載或帶廠用電 FCB FCB 汽輪機故障：停機不停爐汽輪機故障：停機不停爐 電機故障：電機故障： 3 3、安全、安全 pp，代替安全門動作，代替安全門動作 保護再熱器保護再熱器 啟動啟動 FCB FCB 與電網(wǎng)解列與電網(wǎng)解列

3、 3-5% 10%3-5% 10% 汽輪機故障汽輪機故障 0 0七、組成七、組成 蘇爾壽公司的旁路系統(tǒng)主要由電子控制裝置、液蘇爾壽公司的旁路系統(tǒng)主要由電子控制裝置、液壓動力單元和液壓執(zhí)行機構(gòu)、旁路閥門等三大部分壓動力單元和液壓執(zhí)行機構(gòu)、旁路閥門等三大部分組成。組成。旁路系統(tǒng)組成框圖 1 1電子控制裝置電子控制裝置 它實現(xiàn)的功能包括壓力和溫度調(diào)節(jié)回路，閥門壓力和溫度調(diào)節(jié)回路，閥門位置控制回路，各種聯(lián)鎖、保護信號邏輯回路以及位置控制回路，各種聯(lián)鎖、保護信號邏輯回路以及液壓油的監(jiān)控回路等。液壓油的監(jiān)控回路等。系統(tǒng)組成框圖見圖2-9-4所示。本機組旁路控制系統(tǒng)硬件采用MODICON公司的可編程控制器來

4、構(gòu)成，該可編程控制器采用單CPU和相應(yīng)的I/O模件、閥門定位器和電源裝置等組成?？刂乒駜?nèi)裝有觸摸屏，實現(xiàn)參數(shù)的調(diào)整以及運行工況的操作。常規(guī)的簡單操作可在集控室的DCS操作員站上的操作畫面上進行。系統(tǒng)的電源采用雙路冗余配置，提高了系統(tǒng)的可靠性。本系統(tǒng)可與DCS進行通訊。同時重要信號還通過硬接線送往DCS。D-EHC送給旁路系統(tǒng)的信號是通過硬接線，由DI模塊引入。由D-EHC送來的信號有五個包括汽機投入（Turbine on）、汽機跳閘（Turbine trip）、汽機超速（Turbine overspeed）、汽機沒有掛閘（Turbine n latched）、中聯(lián)門關(guān)閉（MP valve cl

5、osed）。2 2液壓動力單元和液壓執(zhí)行機構(gòu)液壓動力單元和液壓執(zhí)行機構(gòu) 液壓動力單元液壓動力單元 是指旁路系統(tǒng)液壓油站（是指旁路系統(tǒng)液壓油站（HV 350 EHHV 350 EH），它為執(zhí)），它為執(zhí)行器提供動力油。行器提供動力油。它由它由2 2臺主油泵、充油閥、蓄能臺主油泵、充油閥、蓄能器、減壓閥、釋放閥、單向閥、器、減壓閥、釋放閥、單向閥、P1P1、P2P2、P3P3取樣口、取樣口、循環(huán)過濾泵、風扇冷卻器和過濾器組成。循環(huán)過濾泵、風扇冷卻器和過濾器組成。3 3個取壓個取壓口分別為：口分別為：P1P1口向高旁系統(tǒng)供油，口向高旁系統(tǒng)供油，P2P2口向快開系統(tǒng)口向快開系統(tǒng)蓄能器供油，蓄能器供油，P

6、3P3口向低旁系統(tǒng)供油?？谙虻团韵到y(tǒng)供油。 液壓執(zhí)行機構(gòu)液壓執(zhí)行機構(gòu) 接受電子控制裝置輸出的閥位指令信號，相應(yīng)接受電子控制裝置輸出的閥位指令信號，相應(yīng)地控制旁路閥門的開啟或關(guān)閉。地控制旁路閥門的開啟或關(guān)閉。它采用模塊化設(shè)計，它采用模塊化設(shè)計，包含以下部件：包含以下部件： 、執(zhí)行器、執(zhí)行器ASMASM：執(zhí)行器是雙動作液壓汽缸。通過執(zhí)行器是雙動作液壓汽缸。通過控制活塞任何一側(cè)液壓油的供給和泄出來移動執(zhí)行控制活塞任何一側(cè)液壓油的供給和泄出來移動執(zhí)行器軸。任何情況都需要裝置。器軸。任何情況都需要裝置。 、水力裝置：、水力裝置：若沒有水力裝置，則需要裝置。若沒有水力裝置，則需要裝置。 、控制裝置、控制裝

7、置 PVPV：即比例閥，它把控制系統(tǒng)的電即比例閥，它把控制系統(tǒng)的電子信號轉(zhuǎn)換為液壓油的流動。它通過連續(xù)控制模式子信號轉(zhuǎn)換為液壓油的流動。它通過連續(xù)控制模式控制液壓油進出執(zhí)行器活塞室，因此可以使執(zhí)行器控制液壓油進出執(zhí)行器活塞室，因此可以使執(zhí)行器的定位非常精確。的定位非常精確。 具有較高的反應(yīng)靈敏性和穩(wěn)定具有較高的反應(yīng)靈敏性和穩(wěn)定性。性。PVPV或或APLAPL任何情況都需要配置。本系統(tǒng)配有任何情況都需要配置。本系統(tǒng)配有6 6個。個。 、定位裝置、定位裝置 PVRPVR：將控制信號與閥位反饋進行將控制信號與閥位反饋進行比較，并且經(jīng)比例放大，驅(qū)動液壓執(zhí)行機構(gòu)，實比較，并且經(jīng)比例放大，驅(qū)動液壓執(zhí)行機構(gòu)

8、，實現(xiàn)定位功能?，F(xiàn)定位功能。PVPV或或APLAPL任何情況都需要配置（本系任何情況都需要配置（本系統(tǒng)定位裝置型號為統(tǒng)定位裝置型號為PVR10-10PVR10-10，共配，共配6 6個，對應(yīng)個，對應(yīng)6 6個個調(diào)門，裝在電子間的控制柜背面）。調(diào)門，裝在電子間的控制柜背面）。 、步進控制裝置、步進控制裝置 APLAPL：步進控制裝置是控制執(zhí)：步進控制裝置是控制執(zhí)行器的一種最簡單方式。它僅提供了一種步進控行器的一種最簡單方式。它僅提供了一種步進控制模式，被用在純開制模式，被用在純開/ /關(guān)操作或有限需求的控制功關(guān)操作或有限需求的控制功能。因本機組的噴水截止閥用電動閥，所以未用能。因本機組的噴水截止閥

9、用電動閥，所以未用步進控制裝置。步進控制裝置。 、安全控制系統(tǒng)、安全控制系統(tǒng) SSBSSB：安全控制系統(tǒng)確保即使安全控制系統(tǒng)確保即使核心供電故障，執(zhí)行器能夠按需可靠地定位到預核心供電故障，執(zhí)行器能夠按需可靠地定位到預先確定的端位置。先確定的端位置。 根據(jù)要求，其中必需的能源來根據(jù)要求，其中必需的能源來自額外的液壓蓄能器，該蓄能器的儲存能量足夠自額外的液壓蓄能器，該蓄能器的儲存能量足夠一個或多個行程使用。它用于高、低旁閥的快開一個或多個行程使用。它用于高、低旁閥的快開和快關(guān)。按需配置。本系統(tǒng)在低旁都配置了和快關(guān)。按需配置。本系統(tǒng)在低旁都配置了SSBSSB來來完成快關(guān)功能。完成快關(guān)功能。 、安全旁

10、路系統(tǒng)、安全旁路系統(tǒng) SBESBE：安全旁路系統(tǒng)允許閥門安全旁路系統(tǒng)允許閥門打開，而不需要任何外部能量。只用由媒介（通打開，而不需要任何外部能量。只用由媒介（通常是蒸汽）施加于閥門上的外力。系統(tǒng)主要應(yīng)用常是蒸汽）施加于閥門上的外力。系統(tǒng)主要應(yīng)用于連接高旁站和于連接高旁站和MSVMSV或或HSVHSV類型安全閥操作的執(zhí)行類型安全閥操作的執(zhí)行器。它用于高、低旁閥的快開，按需配置（本系器。它用于高、低旁閥的快開，按需配置（本系統(tǒng)未配）。統(tǒng)未配）。 3 3、旁路閥門、旁路閥門 高壓旁路系統(tǒng)：高壓旁路系統(tǒng)：一個壓力控制閥一個壓力控制閥BPBP，一個噴水減溫，一個噴水減溫控制閥控制閥BPEBPE，一個噴水

11、隔離閥，一個噴水隔離閥BDBD（采用截止閥）。（采用截止閥）。 低壓旁路系統(tǒng)：低壓旁路系統(tǒng)：蘇爾壽的低旁一般都設(shè)有兩路，每蘇爾壽的低旁一般都設(shè)有兩路，每路都有一個壓力控制閥（路都有一個壓力控制閥（LPBP1LPBP1，LPBP2LPBP2），一個噴），一個噴水減溫控制閥水減溫控制閥LBPELBPE（LBPE1LBPE1，LBPE2LBPE2）第二節(jié)第二節(jié) 高壓旁路在啟動過程中的運行方式高壓旁路在啟動過程中的運行方式一、啟動方式一、啟動方式 冷啟：冷啟： PTPmin 熱啟：熱啟： PminPTPsync 重啟重啟： PTPsync二、冷態(tài)啟動二、冷態(tài)啟動 1 1、閥位方式（啟動方式）、閥位方式

12、（啟動方式） ADAD AB AB 最小開度段最小開度段 Y Yminmin強制強制 BC BC 開度漸升段開度漸升段 P PT T=P=Pminmin CD CD 開度保持段開度保持段 P PS S隨隨P PT T的上升而上升的上升而上升 2 2、定壓方式、定壓方式 DEDE 蒸汽由旁路向汽輪機轉(zhuǎn)移的過程蒸汽由旁路向汽輪機轉(zhuǎn)移的過程 3 3、滑壓方式、滑壓方式 E E點以后點以后 P PS S= = P PT T+P+P第三節(jié)第三節(jié) 高壓旁路控制系統(tǒng)高壓旁路控制系統(tǒng) 高旁壓力控制系統(tǒng)高旁壓力控制系統(tǒng) 高旁溫度控制系統(tǒng)高旁溫度控制系統(tǒng) 噴水隔離閥控制系統(tǒng)噴水隔離閥控制系統(tǒng)一、高旁壓力控制系統(tǒng)一

13、、高旁壓力控制系統(tǒng) 1 1、壓力設(shè)定值形成、壓力設(shè)定值形成 RIB RIB 壓力設(shè)定值發(fā)生器壓力設(shè)定值發(fā)生器 帶負反饋的積分器帶負反饋的積分器 輸出跟蹤輸入輸出跟蹤輸入 對輸出信號的變化速率限制對輸出信號的變化速率限制 對輸出信號的上下限幅值限制對輸出信號的上下限幅值限制2 2、壓力控制系統(tǒng)控制過程、壓力控制系統(tǒng)控制過程 1 1）閥位階段）閥位階段 ADAD E 5.6E 5.6通通 F 1.3F 1.3通通 AB AB 最小開度段最小開度段 P PT TP Pminmin 強制強制Y Yminmin BC BC 開度漸升段開度漸升段 Y YBPBP，維持，維持P PT T=P=Pminmin

14、 CD CD 開度保持段開度保持段 Y YS S= Y= Ym m 使使P PS S隨隨P PT T的上升而上升的上升而上升 2) 2) 定壓階段定壓階段 DE DE E 4.6E 4.6通通 F 2.3F 2.3通通 NANA（模擬量跟蹤存儲器）保持轉(zhuǎn)換瞬間的值，定壓沖轉(zhuǎn)。（模擬量跟蹤存儲器）保持轉(zhuǎn)換瞬間的值，定壓沖轉(zhuǎn)。 3 3）滑壓方式）滑壓方式 E E點以后點以后 E 5.6E 5.6通通 P PS S= = P PT T+P+P3 3、快速行程裝置、快速行程裝置 SSB SSB 快關(guān)優(yōu)于快開快關(guān)優(yōu)于快開 快開：汽機甩負荷、快開：汽機甩負荷、 P PT T超過規(guī)定值超過規(guī)定值 快關(guān)：快關(guān)

15、：BPBP閥后溫度高，閥后溫度高，LBPLBP閥打不開，減溫水壓力低閥打不開，減溫水壓力低 高壓旁路壓力調(diào)節(jié)回路原理高壓旁路壓力調(diào)節(jié)回路原理 二、高旁溫度控制系統(tǒng)二、高旁溫度控制系統(tǒng) 1 1、作用：、作用：保證減壓閥后溫度等于給定值。保證減壓閥后溫度等于給定值。 2 2、分析：、分析：帶帶PDPD校正的單級校正的單級PIPI控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 1 1）PDPD：補償測溫元件的慣性：補償測溫元件的慣性 2 2）：噴水量與蒸汽流量相匹配：噴水量與蒸汽流量相匹配 不同負荷下，相同的溫差對應(yīng)不同的噴水強度。不同負荷下，相同的溫差對應(yīng)不同的噴水強度。三、噴水截止閥控制三、噴水截止閥控制 1 1、作用：、作

16、用：隔離隔離 降壓降壓 2 2、原理：、原理：BD BD 與與 BPBP閥連鎖閥連鎖 BPBP開度開度2%2%時，時， BDBD自動打開自動打開 BPBP開度開度 2 2時，時， BD BD 自動關(guān)閉自動關(guān)閉 第四節(jié)第四節(jié) 低壓旁路控制系統(tǒng)低壓旁路控制系統(tǒng) 低旁壓力控制系統(tǒng)低旁壓力控制系統(tǒng) 低旁溫度控制系統(tǒng)低旁溫度控制系統(tǒng)一、低壓旁路的壓力控制特性一、低壓旁路的壓力控制特性1 1、在啟動和低負荷階段，壓力設(shè)定值為最小值、在啟動和低負荷階段，壓力設(shè)定值為最小值PrminPrmin，以維持，以維持一定的蒸汽流量通過再熱器。一定的蒸汽流量通過再熱器。2 2、機組升負荷階段，低旁以、機組升負荷階段，低

17、旁以“滑壓方式滑壓方式”運行。這期間再熱器運行。這期間再熱器出口壓力設(shè)定值是變動的，它出口壓力設(shè)定值是變動的，它與機組負荷成正比與機組負荷成正比，并且壓力，并且壓力設(shè)定值略高于再熱器實際壓力，目的是保證低旁減壓閥設(shè)定值略高于再熱器實際壓力，目的是保證低旁減壓閥LBPLBP保保持在關(guān)閉狀態(tài)。持在關(guān)閉狀態(tài)。Ps=KPs=KR RP P1 1+P+P3 3、PrmaxPrmax為低旁最大壓力設(shè)定值，它小于再熱器安全門的動作為低旁最大壓力設(shè)定值，它小于再熱器安全門的動作壓力，當再熱器出口壓力大于最大壓力設(shè)定值時，旁路閥門壓力，當再熱器出口壓力大于最大壓力設(shè)定值時，旁路閥門打開泄壓，以維持再熱器出口壓力

18、等于最大壓力設(shè)定值。打開泄壓，以維持再熱器出口壓力等于最大壓力設(shè)定值。二、低旁壓力控制系統(tǒng)二、低旁壓力控制系統(tǒng) 1 1、工作原理、工作原理 1 1）鍋爐點火，汽機沖轉(zhuǎn)前，鍋爐點火，汽機沖轉(zhuǎn)前，汽機第一級壓力汽機第一級壓力P P1 1=0=0，而壓力設(shè)，而壓力設(shè)定值受下限限制輸出定值受下限限制輸出PrminPrmin，這樣在再熱器壓力小于，這樣在再熱器壓力小于PrminPrmin之前，之前，壓力偏差為負，控制器輸出為壓力偏差為負，控制器輸出為0 0，強制最小開度，強制最小開度Ymin Ymin 。 2 2）隨著機組的啟動，）隨著機組的啟動，當再熱汽壓力達到并超過最小壓力設(shè)定當再熱汽壓力達到并超過最小壓力設(shè)定值值PrminPrmin時時，壓力偏差為正，控制器輸出，壓力偏差為正，控制器輸出YsYs開始增大，以維持壓開始增大，以維持壓力等于最小值力等于最小值PrminPrmin。 3 3）汽輪機沖轉(zhuǎn)后汽輪機沖轉(zhuǎn)后，調(diào)節(jié)級壓力，調(diào)節(jié)級壓力P P1 1開始上升，當由調(diào)節(jié)級壓力開始上升，當由調(diào)節(jié)級壓力P1P1算出來的設(shè)定值算出來的設(shè)定值K KR RP P1 1+ +PPrminPPr