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1、旁路控制系统介绍,一、旁路系统的构成,1、高低压旁路的作用,湛江奥里油电厂的汽机旁路系统容量为锅炉最大额定出力(BMCR）的30%，低旁的容量为高旁的蒸汽流量与高旁减温水流量的和。旁路的型式是高低压两级串联系统。高压旁路的作用：锅炉出口蒸汽，绕过汽机高压缸，经过减压减温进入再热器冷段，在此过程中，通过调节旁路门开度，来控制锅炉出口汽压和再热器冷段的蒸汽温度。它的喷水减温取自高压给水。低压旁路的作用：再热器出口蒸汽，绕过中低压缸，经过减压减温器进入凝汽器，用来控制再热器出口汽压及进入凝汽器的汽温。它的喷水减温取自凝结水。,2、旁路系统的调节功能,1）主蒸汽压力定值设定2）主蒸汽压力调节3）高旁阀
2、后蒸汽温度调节4）再热蒸汽压力调节5）低旁阀后蒸汽温度调节6）再热蒸汽压力定值设定,二、旁路系统的控制方式,1、手动方式,旁路控制系统为用户提供两种控制方式，供用户根据现场实际情况选择使用。这两种控制方式分别为自动和手动方式，两种方式的优先级后者高于前者，并且两种方式之间互相跟踪，切换时无扰动。在任何一种控制方式下，旁路控制系统都具有阀门之间的联锁和保护功能。操作员操作旁路控制画面上的手/自动切换键，把旁路切至手动，直接输入阀位值控制阀门动作。,2、自动控制,按下“自动”按钮，切换至自动控制方式下。在此方式下，自动控制高、低旁阀前压力和高、低旁阀后温度，压力和温度设定值由操作员在OIS上设定，
3、自动回路根据偏差调节，控制各阀门的开度。在机组的启动过程中，若旁路处于自动控制方式，旁路系统就可以根据机组的当前状态，自动给出旁路系统的运行方式（阀位方式、定压方式或滑压方式）。旁路系统按照启动曲线，自动给出压力、温度的设定值，控制各个旁路阀的开度，同时监视主蒸汽压力、再热蒸汽压力、高旁后蒸汽温度、低旁后蒸汽温度及各种保护条件，保护设备安全。,三、我厂的高压旁路系统设置,一、高压旁路控制系统组成：,1）压力设定点发生器2）压力控制3）温度控制4）喷水隔离阀控制,高旁控制画面,二、压力设定点发生器,1、启动过程模式选择1）启动模式 在高旁处于手动的状态下，高旁处于跟随模式，只有压力控制在自动的情
4、况下，系统才可以投入其他模式。“启动模式”由操作员或APS的信号来设置。当“启动模式”被选定后，高旁压力控制器自动投入压力自动，在启动模式下，设定点发生器可处于三种不同的状态下：最小压力模式（min pressure mode）升压模式（pressure ramp mode）重新启动模式（restart mode）,高旁工作方式示意图：,只要主蒸汽压力低于“Pmin”，设定点发生器处于“最小压力”状态。压力设定点是最小压力Pmin。当主蒸汽压力高于“Pmin”而低于汽机冲转压力“Psync”时，设定点发生器处于“升压”模式。当主蒸汽压力高于“Pmin”，并且旁路阀关闭时，设定点发生器处于重新启
5、动模式。主蒸汽压力一到达“Psync”，且旁路阀开启时，“启动模式”将被取消选定。另外，当接收到“汽机已带负荷”的信号或当压力控制器被切到“手动”位置时，“启动模式”也将被取消选定而回到跟随模式。,2）定压模式启动模式结束后，旁路控制进入定压模式，汽机在这个模式下进行冲转并网，当汽机带上负荷后，系统进入跟随模式，跟随模式也叫滑压模式。3）跟随模式有3种状态使旁路控制处于跟随模式：a.当旁路阀关闭，且接到DEH来的“汽机已带上负荷(HP turbine loaded)”时；b.当旁路阀关闭，且锅炉没有点火时；c.当某种原因使旁路控制器从自动模式切到手动模式时。,高旁控制原理图,主蒸汽压力,PID
6、调节器,40,M/A站,T,PID调节器,+,PV+,-,SP-,A,跟随模式,最小压力模式,升压模式,限速模块,手动设置,T,定压模式,+,+,高旁阀位指令,三、机组启动过程,1、机组启动时，操作员在过程控制画面的旁路模式选择启动模式，即HP BYP START MODE选择“YES”,这时，压力控制M/A站自动进入自动状态。在冷态启动时，锅炉中没有任何压力，设定点发生器将处于“最小压力”模式，在最小压力模式下，压力控制器将旁路阀开启到最小位置值“Ymin”即10%处，在这个固定开度下，随着锅炉的燃烧，压力会慢慢的增大，当压力增大到最小压力设定点Pmin”1MPa时（最小压力设定点Pmin
7、是不能由操作员设置的），最小压力模式结束。2、主蒸汽压力一旦超过“Pmin”，设定点发生器即自动进入“升压”模式。当主蒸汽压力慢慢增大时，通过压力控制PID调节，旁路阀会从10%渐渐增大，于是压力设定点PID正脚输入会增大，PID的输出也增大，使到压力控制器PID入口达到新的平衡，就这样，随着主蒸汽压力的不断上升，高旁阀也不断的开大，当主蒸汽压力到达冲转压力时，高旁阀的阀位差不多就是40%，这时候，升压模式结束。,3、前面的最小压力模式与升压模式都属于启动模式，启动模式结束后，高旁进入定压模式。定压模式是自动进入的，不能由操作员选择。在定压模式，操作员可以设定主蒸汽压力设定值，当设定压力增时，
8、旁路阀会关小。4、在冲转压力下，当汽机准备开始冲转，汽机挂闸建立AST油压后，压力控制器会切到手动，这样，高旁的运行方式会跟着切到跟随模式。在跟随模式下，因为压力控制器处于手动状态，所以高旁阀就由操作员的手动设置指令来控制。在冲转的过程中，操作员手动全关高旁后，才能按“RUN”键使大机调门开启。5、停机模式在我厂实际意义不大，逻辑未经调试，也无法投入。现在的情形是，汽机跳闸后，高旁依然是跟随模式，并保持全关，跳机后的过热蒸汽由安全门排走。,6、高旁关联锁：1）汽机高旁减温器喷水压力低2）汽机高压旁路减温器后蒸汽温度（大于430度）3）AST油压建立且500KV开关未合,7、高旁跳闸（即高旁跳手
9、动）：1）发电机已带负荷2）AST油压已建立3）主蒸汽压力设定值与过程值偏差大（5MPa）4）主蒸汽压力坏质量5）模件故障7）汽机高压旁路气动调节阀断电保护动作8）汽机高压旁路气动调节阀断气断信号保护动作9）高旁阀指令与阀位偏差大10）高旁关联锁动作,四、温度控制,温度控制器的过程变量PV是“高旁出口温度”，M/A站的“温度设定点”SP是固定的360，不可调。经过PID控制器，生成喷水阀阀位需求信号。前馈信号产生自“主蒸汽压力”和旁路阀阀位，并被加到阀位需求信号上，这样是为了提高反应速度，当旁路阀打开时喷水阀立即动作，作为温度控制的粗调，也是主调。不过，现在前馈部分的逻辑不用。在正常情况下，高
10、旁阀一开启（2%），温度控制器即被设置为自动模式，由PID调节器来控制温度在360。当高旁阀关闭时，喷水阀也关闭，温度控制器切到手动，30秒内，温度调节阀联锁全关位置，30秒后，操作员可对喷水调节阀进行操作。旁路阀一开启，喷水隔离阀即开启。当旁路阀关闭时，喷水隔离阀又重新关闭。,三、我厂的低压旁路系统设置,一、低压旁路控制系统组成,1）压力设定点发生器2）压力控制3）温度控制4）喷水隔离阀控制5）冷凝器保护,低旁控制画面,二、压力设定点发生器,限速模块,手动设置,F(x),调节级压力,冲转前,冲转后,PID调节器,M/A站,PV+,SP-,再热器母管压力,限速模块,限速模块,A低旁M/A站,B
11、低旁M/A站,三、低旁的投入与切除,在锅炉点火阶段，低旁投自动，操作员设定低旁最小压力设定值，设定值的初始值是0.1MPa,低旁总M/A站的设定值是跟踪最小压力设定值经限速模块释放后的值（在手动状态下，SP跟踪再热器母管压力），随着锅炉的燃烧，再热器母管压力会慢慢的增大，通过M/A站的调节，使再热器母管压力慢慢的稳定在最小压力设定值附近。低旁的压力控制站是由一个M/A总站和两个M/A分站构成，只要A低旁M/A站或B低旁M/A站中的一个投了自动，则M/A总站会自动投入，如果A、B都切了手动，则总站也会跟着切手动。对A、B低旁M/A站来说，A低旁的设定值跟踪M/A总站的设定值，即自动状态下跟踪最小
12、压力设定值经限速模块释放后的值，手动时跟踪再热器母管压力；B低旁的设定值跟踪再热器母管压力和最小压力设定值的差，手动自动都是一样。对于低旁M/A总站来说，如果设定值与再热器母管压力之间的低差超过15%或再热器母管压力两个变送器都坏值时，则M/A总站切到手动，而A、B分站仍可维持着自动状态。,当汽机准备冲转，AST油压建立后，低旁A、B的M/A站会切到手动，并且输出会全关到零，当冲转结束，电气开关合闸后，M/A站可以重新投入自动，调节系统会根据不同的负荷设定不同的压力设定值并进行调节。控制画面中，低旁跳闸指的是低旁跳手动，当“低旁跳闸”闪光变红时表示低旁由自动跳手动，当跳手动的条件恢复正常时光字
13、恢复正常白色。操作员手动切除自动的，光字不会变化。低旁跳手动的主要条件有：1）指令与阀位偏差大2）汽机低压旁路减温器A前气动调节阀断电保护动作3）汽机低压旁路减温器A前气动调节阀断气断信号保护动作4）模件状态出错5）低旁喷水调门在手动6）阀位指令坏质量7）没有低旁联锁关、保护关的信号出现,低旁联锁关：AST油压建立而电气开关未合闸低旁保护关：1）凝汽器热水井水位高2）凝汽器真空低（三取二）3）凝汽器温度高4）低旁喷水压力低低旁保护开：汽机跳闸或发电机分闸，且没有低旁保护关的信号出现。当低旁保护开的信号出现时，低旁切手动。低旁保护开的信号是一个15秒的脉冲，15秒后，保护开的信号消失，低旁继续保
14、持开状态，需由操作员手动关闭低旁。当保护关信号出现时，保护开信号将被锁定，低旁立刻全关。不论低旁在手动还是自动，当保护开或保护关的信号出现时，低旁都能按保护的方向动作。,四、温度控制,温度控制器的过程变量PV是“低旁减温器后蒸汽温度”，M/A站的“温度设定点”SP在刚开始的15秒内是50，不可调，3秒后可由操作员设定，如果操作员不作改变，则仍保持50的设定。经过PID控制器，生成喷水阀阀位需求信号。前馈信号产生自A旁路阀阀位指令，这样是为了提高反应速度，当旁路阀打开时喷水阀立即动作，作为温度控制的粗调，也是主调。和高旁的温度控制器一样，现在前馈部分的逻辑不用。在正常情况下，低旁阀一开启（2%），且低旁喷水调节阀在REDAY状态，温度控制器即被设置为自动模式。当低旁阀关闭时，温度控制器切到手动，温度调节阀联锁全关位置，30秒后可由操作员操作。当低旁保护开时，喷水调节阀联锁全开，这时，温度控制器投自动，当低旁保护开信号消失时，如果低旁关闭，则喷水调节阀也联锁关闭，温度控制器切手动，30秒后可由操作员操作。旁路阀一开启，喷水隔离阀即开启。当旁路阀关闭时，喷水隔离阀又重新关闭。,五、三级旁路控制,三级旁路调节阀控制只是设置了一些联锁保护，PID调节器没有起作用。在三级旁路投自动的状态下，如果低旁减温器后蒸汽温度大于45，则三级旁路调节阀全开，120秒后可由操作员手动关闭。,
