摘 要：旁路系統(tǒng)是汽輪機(jī)蒸汽系統(tǒng)得重要組成部分，它在機(jī)組啟動(dòng)、降負(fù)荷或甩負(fù)荷時(shí)起著重要的作用。本文介紹了高壓蒸汽旁路閥在M701F4燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組中的作用，通過對高壓蒸汽旁路閥的三種控制模式的分析，描述了高壓蒸汽旁路閥在機(jī)組整個(gè)運(yùn)行過程中的控制過程，并通過高壓蒸汽旁路閥在M701F4燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組中一次的自開現(xiàn)象，分析了高壓蒸汽旁路閥在實(shí)際壓力跟蹤模式中邏輯存在的問題，并提出了解決方法。

關(guān)鍵詞：M701F4燃機(jī)；高壓旁路閥；汽輪機(jī)；控制模式

旁路系統(tǒng)是M701F4燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的重要組成部分，它的功能是，當(dāng)鍋爐和渦輪機(jī)的運(yùn)行不匹配，在鍋爐產(chǎn)生的蒸汽在需要時(shí)，比該蒸汽渦輪機(jī)的更大，過量后直接引入冷凝器不能通過渦輪機(jī)和旁通減壓器輸入。

此外，該旁通還將承受主蒸汽被直接引入到通過溫度和壓力降低鍋爐再熱器任務(wù)后，為了保護(hù)該再熱器的安全。這些功能在機(jī)組啟動(dòng)旁路系統(tǒng)，跌幅是非常需要的負(fù)載或減載。下面將會以高壓旁路閥為例，分析旁路系統(tǒng)的控制。

1 M701F4燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組高壓蒸汽旁路閥控制模式

汽輪機(jī)旁路閥控制有三種模式，分別為實(shí)際壓力跟蹤模式、最小壓力模式、備用壓力控制模式，如圖一。最小壓力控制模式主要用于燃?xì)廨啓C(jī)啟機(jī)情況下，保證汽輪機(jī)主汽閥前壓力大于最小壓力設(shè)定值。在機(jī)組啟動(dòng)階段，每一個(gè)旁路閥（高壓、中壓、低壓）的最小壓力設(shè)定值與燃機(jī)負(fù)荷存在一定的的函數(shù)關(guān)系。

1.1 實(shí)際壓力跟蹤模式

當(dāng)點(diǎn)火前的單元，在高壓旁路追蹤模式中的實(shí)際壓力，壓力設(shè)定高壓旁路閥是壓力的最后一站停轉(zhuǎn)時(shí)，高壓主汽，這個(gè)設(shè)定值由HPTBV ACTUAL PRESS. SET RATE PASS這個(gè)信號所控制，當(dāng)它出1時(shí)，即燃機(jī)點(diǎn)火后，處于非實(shí)際壓力跟蹤模式，其輸出值跟蹤輸入值，當(dāng)它出0時(shí)，即燃機(jī)熄火后，處于實(shí)際壓力跟蹤模式，在近似輸入值的速度其產(chǎn)值，但這里是0速率，所以輸出值被保持在輸入信號變?yōu)?的值，這種高壓主汽壓力熄火不會改變，直到下一次點(diǎn)火后。

該模式可改善對汽包水位的控制能力。在燃?xì)廨啓C(jī)停機(jī)時(shí)，以抑制不希望出現(xiàn)的壓力突增的現(xiàn)象。

1.2 最小壓力控制模式

機(jī)組點(diǎn)火后，退出實(shí)際壓力跟蹤模式，高壓旁路閥的設(shè)定值跟蹤實(shí)際高壓主蒸汽壓力，此時(shí)設(shè)定值與測量值偏差為0，高壓旁路門處于關(guān)閉狀態(tài)，隨著機(jī)組正常啟動(dòng)，高壓汽包起壓后，高壓主蒸汽管道產(chǎn)生壓力，當(dāng)HP/IPTBV MIN. PRESS. SET為1時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入最小控制模式，高壓旁路閥設(shè)定將GT的輸出功率來確定，GT輸出功率由功能到的壓力值，壓力按照一個(gè)速率緩慢上升，在需要時(shí)確保再熱蒸汽壓力上升到機(jī)組正常運(yùn)行的蒸氣壓。

在啟動(dòng)期間，為了保持汽包水位穩(wěn)定，需要開啟汽輪機(jī)旁路閥使蒸汽流過并且以一定的速度提高蒸汽壓力。通過將壓力設(shè)定為略小于實(shí)際壓力的設(shè)定值，如果汽輪機(jī)旁路閥一旦開啟，汽輪機(jī)旁路閥保持一個(gè)很小的開度。如果將壓力設(shè)定為一個(gè)更大的設(shè)定值，汽輪機(jī)旁路閥在蒸汽壓力幾乎接近最小壓力設(shè)定值時(shí)開啟，可能產(chǎn)生水擊現(xiàn)象。

另外，如果將壓力設(shè)定為一個(gè)更小的設(shè)定值，則需要很長時(shí)間來使蒸汽壓力增加到最低壓力。在停機(jī)期間，為了保持汽包液位穩(wěn)定，需要開啟汽輪機(jī)旁路閥以讓蒸汽流過并以一定的速度降低蒸汽壓力。通過將壓力設(shè)定為略小于實(shí)際壓力的設(shè)定值，如果汽輪機(jī)旁路閥一旦開啟，汽輪機(jī)旁路閥保持一個(gè)很小的開度。

機(jī)組點(diǎn)火成功后，高壓汽包開始建壓，當(dāng)滿足以下3個(gè)條件之一，HP/IPTBV MIN. PRESS. SET為1，系統(tǒng)進(jìn)入最小控制模式，邏輯如圖二：

1）高壓主蒸汽壓力高于0.5MPa，且高壓主蒸汽實(shí)際壓力比點(diǎn)火時(shí)壓力升高0.3MPa。

2）高壓旁路閥開度大于5%。

3）高壓主蒸汽壓力升至4.8MPa。

1.3 后備壓力控制模式

最小壓力控制模式后，將會進(jìn)入后備壓力控制模式，滿足以下3個(gè)條件之一，將會進(jìn)入后備控制模式，邏輯如圖三：

1）機(jī)組負(fù)荷高于50%額定值，且高中壓主汽門全開。

2）機(jī)組負(fù)荷高于50%額定值或高壓缸進(jìn)氣，高中壓旁路門全關(guān)。

3）機(jī)組負(fù)荷高于50%額定值或高壓缸進(jìn)氣，高中壓旁路門在遠(yuǎn)方位置。

控制模式用于蒸汽開始進(jìn)入蒸汽輪機(jī)、蒸汽控制閥程序開啟并且汽輪機(jī)旁路閥全關(guān)后。

在這種模式下，為了避免壓力上升過快，如果蒸汽壓力超過后備壓力設(shè)定值，汽輪機(jī)旁路閥將自動(dòng)開啟而使部分蒸汽流入汽輪機(jī)旁路管道。

2 案例分析

某發(fā)電廠4號機(jī)在一次開機(jī)啟動(dòng)中，點(diǎn)火后發(fā)現(xiàn)3、4號瓦振動(dòng)大，于是手動(dòng)停機(jī)檢查原因，第二天，機(jī)組再次啟動(dòng)時(shí)，出現(xiàn)高旁自動(dòng)開啟，發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)高壓旁路門設(shè)定值（SV）為-0.1MP，如圖四。

通過對控制邏輯分析，開機(jī)點(diǎn)火時(shí)，機(jī)組處于實(shí)際壓力跟蹤模式，這時(shí)高旁控制邏輯的設(shè)定值是一個(gè)定值，這個(gè)值是上次停機(jī)熄火時(shí)的高壓主蒸汽進(jìn)氣壓力，在正常停機(jī)的情況下，這個(gè)值一般在6.9MP左右，大于開機(jī)時(shí)高壓主蒸汽進(jìn)氣壓力，不會引起高壓旁路門自開。但是，如果機(jī)組出現(xiàn)異常停機(jī)，高壓主蒸汽壓力未建立，高旁控制邏輯的設(shè)定值所跟隨的值將會在0左右，這時(shí)，在下次開機(jī)時(shí)，就可能會造成高壓主蒸汽壓力大于設(shè)定值，高旁自動(dòng)開啟。分析此次高壓旁路閥自動(dòng)開啟的原因，在前一次非正常停機(jī)時(shí)，高壓主蒸汽壓力未建立，高壓旁路閥設(shè)定值將跟隨此時(shí)的主蒸汽壓力，設(shè)定值為-0.1MPa，所以在機(jī)組再次啟動(dòng)時(shí)，主蒸汽壓力為0MPa，主蒸汽壓力大于設(shè)定值時(shí)，高壓旁路閥將自動(dòng)打開。當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)異常停機(jī)后，為了避免高壓旁路閥在開機(jī)時(shí)誤開，保障機(jī)組安全運(yùn)行，需要重新設(shè)定設(shè)定值，但是高壓旁路閥自動(dòng)狀態(tài)下的設(shè)定值是邏輯內(nèi)部設(shè)定的，運(yùn)行人員無法手動(dòng)設(shè)定旁路閥設(shè)定值，此時(shí)須由熱控人員通過內(nèi)部邏輯修改其定值，從而保證機(jī)組安全的再次運(yùn)行。

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作者簡介：杜凱（1986-），男，助工，從事燃機(jī)電廠熱工控制工作。