600MW机组逐步成为电力结构中的主力机组,跟着电网负荷添加,日负荷和季节性负荷改变,调峰负荷越来越大,规划适宜的汽轮机旁路体系,以便于改进机组安全性、灵活性和负荷习惯性。
汽轮机高压旁路体系是单元机组热力体系重要组成部分,其主要作用是在机组冷态发动进程中,汽轮机冲转、升速、带初负荷时,锅炉产生的剩余蒸汽流量经过旁路体系扫除,调整高压旁路阀开度,以操控主蒸汽压力,习惯机组发动的各阶段对主蒸汽压力的要求,以确保锅炉在答应的蒸汽流量下运转。
在机组甩负荷工况下,剩余的蒸汽排入凝汽器,确保机组启停工况下的正常运转,高压旁路体系设备参数如表1,监督画面如图0。
0旁路调整
在锅炉焚烧升压开端阶段,当发动分离器压力到达0.7MPa,逐步开大高旁。
当发动分离器压力到达1.0MPa后,使用高旁操控再热器升压率不大于0.05MPa/min,坚持再热汽压在0.3MPa以下。
在主汽压力低于3.2MPa曾经,依据锅炉汽压上升状况,汽机尽量开大高旁,开大主汽管道和主汽门前3路疏水至锅炉疏水扩容器阻隔门,以进步循环速度。
当主汽压力到达3.7MPa,主汽温度到达320℃今后,蒸汽流量到达空冷岛最小防冻流量时,用高旁坚持再热汽压为1.0MPa。
高旁坚持主蒸汽压力8.92MPa,跟着高中压操控阀的敞开,高旁开度逐步关小。
图0 汽轮机高压旁路体系
1 高旁运转方法
如图1。
高旁压力操控主动方法下,假如高旁指令>2.00%,满意高旁操控条件,下列条件产生时,进入盯梢方法,包含高旁压力操控不在主动方法,高旁指令≤2.00%的状况下,发电机功率≥10MW,或许锅炉未焚烧。
满意定压方法的条件为不在盯梢方法、高旁发动方法和停机方法。满意带负荷方法条件为发电机功率≥10MW的状况下,一起满意高旁压力盯梢方法,高旁压力主动方法,不在停机方法和热态发动方法。
假如不存在复位高旁发动方法条件,锅炉现已焚烧的1s脉冲宣布,或许投入发动方法,则满意高旁发动方法,假如存在下列条件之一,则复位高旁发动方法,包含高旁指令>2%的状况下,主蒸汽压力≥8.00MPa,高旁压力操控不在主动方法,发电机功率≥10MW,退出发动方法。
满意高旁发动方法下,假如主蒸汽压力≤1.00MPa,则满意最小压力方法,复位最小压力方法的条件如下,满意复位高旁发动方法的条件,或许高旁指令>30.00%。
升压方法有必要一起满意以下条件,高旁发动方法,不在最小压力方法,1.00MPa<主蒸汽压力<8.00MPa,宣布热态发动方法脉冲有必要一起满意以下条件,高旁发动方法下,主蒸汽压力<8.00MPa,高旁指令≤2.00%。
假如不存在复位停机方法条件,投入停机方法时,机组处于停机方法,呈现下列条件之一,则复位停机方法,包含发电机功率<10MW,高旁压力操控不在主动方法,退出停机方法。
图1 高旁运转方法
2 高旁压力设定
高旁压力设定PID优化算法块2074的进程变量PV为高压旁路阀阀位反应,设定值为30.00%,机组处于以下5种方法之一时,包含最小压力方法、升压方法、盯梢方法、热态发动方法、停机方法,则其输出AO经过限速算法块677、限幅算法块678(幅值上限13.8MPa,幅值下限1.00MPa),再加上设定值偏置,作为高旁压力设定值。
假如存在升压方法的2s脉冲,则PID优化算法块2074的盯梢方法STR=1,AO=TR=限幅算法块678的输出;不在升压方法时,假如主蒸汽压力高于678块输出的规定值,则IL=1,闭锁AO持续添加。
模仿手动站优化功用算法块674输出高旁压力目标值,当处于上述5种方法之一时,Y=TR=限幅算法块678的输出,不然,由运转人员给出目标值,经过限速算法块677、限幅算法块678今后,再加上设定值偏置,输出高旁压力设定值。
机组处于带负荷方法时,设定值偏置由运转人员给出,其输出规模Y=(0.4~1)MPa,模仿量输入挑选算法块716的DI=1,输出AO=AI1=Y,不然,DI=0,AO=AI2=0,因为满意带负荷方法的5个条件为相与联系,而其间的2个条件中,高旁压力操控盯梢方法和主动方法为非联系,所以,高旁压力设定值偏置=0,限速算法块677的加快约束AL为除法算法块的输出AO=1867输出/60,当处于盯梢方法时,AO=AI1=20,AL=20/60=1/3(MPa/min),不然,AO=AI2=699块的输出,当处于停机方法时,AO=AI1=0,AL=0,不然,AO=AI2=698块的输出,当处于热态发动方法时,AO=AI1=0,AL=0,不然,AO=AI2=695块的输出,当处于升压方法时,AO=AI1=0.4,AL=0.4/60=1/150(MPa/min),不然,AO=AI2=分段线性算法块700的输出,其参数设置如表2。
表2 分段线性算法块700参数设置
图2高旁压力设定
3 高旁压力操控
高旁压力操控PID优化算法块606的进程变量PV为主蒸汽压力,其与高旁压力设定值SP之差进行PID运算成果作为主动方法时的输出AO,经过最大值算法块614,完成输出值低限约束,假如存在最小压力方法3s脉冲(由逻辑非算法块616、延时开算法块618、RS触发器算法块612完成),614块AI4=10.00MPa,不然,AI4=-0.50 MPa,AI1=AO,与AI4进行最大值比较,大值作为614块的输出,至模仿手动站优化功用算法块607的输入X,作为主动方法下的输出Y=X=高旁压力操控指令。
高旁反应与高旁指令之差超越±15%时,宣布高旁指令误差大信号,主蒸汽压力与高旁压力设定值之差超越±2.00MPa时,宣布高旁压力误差大信号。假如606块输出与614块输出存在误差,则宣布1s的误差脉冲信号,至606块的闭锁减DL=1,约束其输出AO持续减小,假如存在1s的误差脉冲信号,或许高旁压力操控处于手动方法,则606块的盯梢方法STR=1,其输出AO=TR=高旁压力操控指令。
当高旁维护关动作时,模仿量输入挑选算法块611的输出AO=AI1=0,作为607块的盯梢值TR,此刻,盯梢切换TS=1,输出Y=TR=0.00%,完成高旁维护关动作时,封闭高压旁路阀的意图。
图3 高旁压力操控
4 高旁温度操控
高旁出口蒸汽温度经过纯拖延算法块2024(纯拖延时刻1s)、超前滞后算法块(超前时刻常数T1=0s,滞后时刻常数T2=0s)的值作为PID优化算法块870的进程变量PV,与模仿手动站优化功用算法块2027输出的设定值SP相比较,其差值进行PID运算今后,输出AO至2027块的输入X,作为主动方法下的输出Y=X=高旁减温水操控门指令,假如下列3个条件之一产生时,包含高旁出口蒸汽温度毛病、高旁减温水阻隔阀全关、高旁指令<2%,则强制手动MRE=1,手操器状况S=1,至870块的盯梢方法STR=S=1,其输出AO=TR=Y=高旁减温水操控门指令,此刻,输出Y由运转人员给出。
当高旁减温水阻隔阀全关、高旁指令<2%时,2027块的盯梢切换TS=1,Y=TR=模仿量输入挑选算法块892的输出AO,DI=1时,AO=AI1=0%,完成封闭高旁减温水操控门的意图,即高旁减温水阻隔阀全关时,闭锁其操控门不能敞开。
高旁减温水操控门反应>95%时,宣布高旁减温水操控门全开信号,高旁减温水操控门反应<5%时,宣布高旁减温水操控门全关信号。
主蒸汽温度经过限幅算法块2132(幅值上限UL=600℃,幅值下限DUL=0℃),在经过模仿量输入挑选算法块2129,输出主蒸汽温度信号,当点质量检测功用算法块2131判别温度信号坏质量时,主蒸汽温度信号将坚持当时值不变。
主蒸汽压力和主蒸汽温度别离经过限幅算法块1840(幅值上限UL=25.5MPa,幅值下限DL=0.00MPa)、1843(幅值上限UL=571℃,幅值下限DL=0℃)今后,作为水和水蒸气参数算法块Ⅱ的输入参数P、温度t,1852块的形式挑选为MODE2:PT2HSteam,输出主蒸汽焓值h,1844块的形式挑选为MODE3:PT2ρSteam,输出过热蒸汽密度ρ,与常系数76.723相除今后,进行开方运算,经过限幅算法块1848(幅值上限UL=1.05,幅值下限DL=0.95),与高压旁路阀阀位反应经过分段线性算法块1836今后对应的旁路容积流量相乘,输出高压旁路流量,分段线性算法块1836的参数设置如表3。
图4 高旁温度操控
表3 分段线性算法块1836参数设置
高压旁路阀阀位反应>95%时,宣布高压旁路阀全开信号,高压旁路阀阀位反应<5%时,宣布高压旁路阀全关信号。
5 高旁出口温度
高旁出口蒸汽温度1和高旁出口蒸汽温度2信号正常状况下,经过加法算法块1369(k1=k4=0.5),取其平均值作为高旁出口蒸汽温度,高旁出口蒸汽温度1或许高旁出口蒸汽温度2假如高于600℃、低于-50℃,或许1s内温度改变±5℃时,标明高旁出口蒸汽温度1或许高旁出口蒸汽温度2信号毛病,经过模仿量输入挑选算法块1359、1980,除掉毛病信号,挑选另一路信号作为高旁出口蒸汽温度,至高旁减温水操控PID优化算法块870的进程变量PV,除掉毛病信号进程如下,假如高旁出口蒸汽温度1毛病,经过模仿量输入挑选算法块1359,其DI1=1,AO=AI1=高旁出口蒸汽温度2,加法算法块1369的AI1=AI4=高旁出口蒸汽温度2,即高旁出口蒸汽温度=高旁出口蒸汽温度2,同理,假如高旁出口蒸汽温度2毛病,经过模仿量输入挑选算法块1980,其DI1=1,AO=AI1=高旁出口蒸汽温度1,加法算法块1369的AI1=AI4=高旁出口蒸汽温度1,即高旁出口蒸汽温度=高旁出口蒸汽温度1。
当高旁出口蒸汽温度1和高旁出口蒸汽温度2信号毛病时,输出高旁出口蒸汽温度毛病信号,作为高旁减温水操控切手动条件之一。
图5 高旁出口温度
6 高旁阀电磁阀/进口阀
经过设备驱动算法块783,能够手动封闭高旁进口电动门,而且显现进口电动门现已封闭,在远方操作方法下,假如没有毛病信号,能够翻开高旁进口电动门,而且显现进口电动门现已翻开。假如存在高旁维护快关信号,经过设备驱动算法块795的超驰联锁关指令Ovr2,输出封闭高旁阀指令Out2。
图6 高旁阀电磁阀/进口阀
7 高旁喷水门/操控门
高旁指令>2.0%时,RS触发器Q=1,经过非门今后,至设备驱动算法块823的超驰联锁关指令Ovr2=0,高旁喷水阻隔门不关,当高旁指令<1.7%时,复位RS触发器Q=1→0,经过非门今后,至设备驱动算法块823的超驰联锁关指令Ovr2=0→1,封闭高旁喷水阻隔门,经过对应的设备运转状况反应FB2,显现高旁减温阻隔门现已封闭。
图7 高旁喷水门/操控门
8 高旁维护快关
在给水压力信号正常状况下,假如给水压力≤6MPa,则宣布喷水压力低信号,在高旁出口蒸汽温度无反常状况下,其信号>420℃,延时10s,或许存在MFT 10s脉冲信号,则宣布高旁维护快关信号,别离至高旁压力指令、高旁阀电磁阀、高旁喷水阻隔门相关逻辑。
图8 高旁维护快关
结语
经过以上剖析可知,高压旁路操控体系功用具有如下2个方面,在正常状况下具有主动操控功用,操控旁路体系蒸汽的温度和压力,在反常状况下具有主动维护功用,快速敞开旁路阀门,坚持进口压力,一起,将旁路阀后的温度和压力操控在安全规模内。