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1、第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统 7.1 7.1 概述概述概述概述 7.2 7.2 旁路系统结构和容量旁路系统结构和容量旁路系统结构和容量旁路系统结构和容量 7.3 7.3 旁路系统的功能旁路系统的功能旁路系统的功能旁路系统的功能 7.4 7.4 旁路控制系统的组成与作用旁路控制系统的组成与作用旁路控制系统的组成与作用旁路控制系统的组
2、成与作用 7.5 7.5 旁路系统的控制特性旁路系统的控制特性旁路系统的控制特性旁路系统的控制特性 7.6 7.6 苏尔寿旁路控制系统苏尔寿旁路控制系统苏尔寿旁路控制系统苏尔寿旁路控制系统 7.6 7.6 旁路控制系统实例分析旁路控制系统实例分析旁路控制系统实例分析旁路控制系统实例分析 2021/9/271第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University7-1 7-1 7-1 7-1 概概概概 述述
3、述述2021/9/272第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University一、问题的提出一、问题的提出一、问题的提出一、问题的提出1 1、汽轮发电机组采用中间再热、汽轮发电机组采用中间再热、汽轮发电机组采用中间再热、汽轮发电机组采用中间再热（1 1）中间再热）中间再热）中间再热）中间再热 在中间再热式机组的运行过程中，由锅炉过热器在中间再热式机组的运行过程中，由锅炉过热器来的新蒸汽经汽轮机高压缸做功后
4、，送到再热器进行来的新蒸汽经汽轮机高压缸做功后，送到再热器进行再加热，使其温度达到或接近新蒸汽温度而成为再热再加热，使其温度达到或接近新蒸汽温度而成为再热蒸汽，再热蒸汽送到汽轮机中压缸继续做功，这就是蒸汽，再热蒸汽送到汽轮机中压缸继续做功，这就是一次中间再热。一次中间再热。2021/9/273第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University （2 2）采用中间再热意义采用中间再热意义采用中间再热意义
5、采用中间再热意义:对在高压缸做功后的蒸汽进行再热，不仅提高汽轮机对在高压缸做功后的蒸汽进行再热，不仅提高汽轮机终端的排汽干度，而且改善了汽轮机末级的工作条件；如终端的排汽干度，而且改善了汽轮机末级的工作条件；如果再热蒸汽压力选得合适，采取一次中间再热后可提高机果再热蒸汽压力选得合适，采取一次中间再热后可提高机组热效率达组热效率达4%5%4%5%。2 2、汽轮发电机组采用单元制、汽轮发电机组采用单元制、汽轮发电机组采用单元制、汽轮发电机组采用单元制 根根据据中中间间再再热热式式汽汽轮轮发发电电机机组组的的运运行行要要求求，再再热热蒸蒸汽汽的的压压力力要要随随机机组组的的负负荷荷变变化化而而变变化
6、化，即即机机组组出出力力不不同同时时，对对再再热热汽汽压压力力的的要要求求也也不不同同。这这样样机机组组若若采采用用母母管管制制，则则各各台台机机组组的的出出力力不不同同对对再再热热蒸蒸汽汽压压力力要要求求不不同同，再再热热汽汽分分配配就就成成问问题题。因因而而中中间间再再热热式式机机组组不不能能采采用用母母管管制制热热力力系系统统，而而只只能能采采用用单单元元制制热热力力系系统统，即即一一机机对对一一炉炉的的运运行行方方式。式。2021/9/274第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China Electric Pow
7、er UniversityNorth China Electric Power University3 3、机、炉间的协调、机、炉间的协调、机、炉间的协调、机、炉间的协调 (1)(1)在单元制运行方式下，锅炉、汽轮机、发电机纵在单元制运行方式下，锅炉、汽轮机、发电机纵向成为一个独立的整体，机、炉一一对应而使锅炉产生向成为一个独立的整体，机、炉一一对应而使锅炉产生的蒸汽无法存储，这就要求机组之间要相互配合协调动的蒸汽无法存储，这就要求机组之间要相互配合协调动作。作。(2)(2)在机组正常运行时，这种协调关系由机炉协调控在机组正常运行时，这种协调关系由机炉协调控制系统来完成，即协调系统根据外界负荷
8、的要求，协调制系统来完成，即协调系统根据外界负荷的要求，协调机、炉的工作，使之既满足外界负荷要求又保证机组安机、炉的工作，使之既满足外界负荷要求又保证机组安全运行。全运行。(3)(3)协调控制系统目前的功能范围还不能做到全程控协调控制系统目前的功能范围还不能做到全程控制，这样在单元机组启动、停机，甚至发电机组急甩负制，这样在单元机组启动、停机，甚至发电机组急甩负荷的情况下，如何协调机、炉的动作就是一个新问题。荷的情况下，如何协调机、炉的动作就是一个新问题。2021/9/275第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China
9、 Electric Power UniversityNorth China Electric Power University4 4、解决锅炉的过剩蒸汽、解决锅炉的过剩蒸汽、解决锅炉的过剩蒸汽、解决锅炉的过剩蒸汽 由于机、炉特性上的较大差异，使得机组在起动和由于机、炉特性上的较大差异，使得机组在起动和低负荷工况下，由于单元机组不再有储备蒸汽的蒸汽母低负荷工况下，由于单元机组不再有储备蒸汽的蒸汽母管，就必须解决锅炉的过剩蒸汽，否则锅炉对空排汽将管，就必须解决锅炉的过剩蒸汽，否则锅炉对空排汽将损失大量的凝结水。损失大量的凝结水。5 5、解决再热器保护、解决再热器保护、解决再热器保护、解决再热器保护
10、 设置在锅炉内的再热器，均需经常流动一定量的蒸设置在锅炉内的再热器，均需经常流动一定量的蒸汽以冷却其管路，使再热器管壁不超温。依据再热器选汽以冷却其管路，使再热器管壁不超温。依据再热器选用的金属材料及炉内布置情况，通常要求冷却再热器的用的金属材料及炉内布置情况，通常要求冷却再热器的蒸汽流量约为设定值的蒸汽流量约为设定值的14%14%左右，而汽轮机空载时的进汽左右，而汽轮机空载时的进汽量仅为额定值的量仅为额定值的5%5%8%8%，特别是汽机甩负荷时瞬时流量，特别是汽机甩负荷时瞬时流量为零，停机不停炉运行时汽轮机完全不进汽。由此可见，为零，停机不停炉运行时汽轮机完全不进汽。由此可见，中间再热器机组
11、必须解决再热器保护问题。中间再热器机组必须解决再热器保护问题。2021/9/276第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University二、汽轮发电机组采用中间再热带来的新问题二、汽轮发电机组采用中间再热带来的新问题二、汽轮发电机组采用中间再热带来的新问题二、汽轮发电机组采用中间再热带来的新问题 1.1.中间再热式单元机组的出现带来两个问题：中间再热式单元机组的出现带来两个问题：中间再热式单元机组的出现带
12、来两个问题：中间再热式单元机组的出现带来两个问题：机组启动和低负荷下，如何处理锅炉的过剩蒸汽；机组启动和低负荷下，如何处理锅炉的过剩蒸汽；中间再热器的保护。中间再热器的保护。2.2.解决措施解决措施解决措施解决措施 实践表明，在中间再热器式单元机组中设置汽轮机实践表明，在中间再热器式单元机组中设置汽轮机旁路系统旁路系统旁路系统旁路系统可解决上述问题，同时还给机组的运行带来了可解决上述问题，同时还给机组的运行带来了灵活性，提高了机组在电网中的适应能力。灵活性，提高了机组在电网中的适应能力。2021/9/277第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁
13、路控制系统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University7-2 7-2 7-2 7-2 旁路系统结构和容量旁路系统结构和容量旁路系统结构和容量旁路系统结构和容量2021/9/278第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University一一一一.定义定义定义定义 所谓汽轮机旁路系统，就是汽轮机并联上一个由所
14、谓汽轮机旁路系统，就是汽轮机并联上一个由蒸蒸汽管路汽管路及及减温减压装置减温减压装置组成的蒸汽旁路系统。从而可使组成的蒸汽旁路系统。从而可使高参数不经过汽轮机的通流部分，而由并联的蒸汽减温高参数不经过汽轮机的通流部分，而由并联的蒸汽减温减压装置进入低一级蒸汽参数的管路或凝汽器。减压装置进入低一级蒸汽参数的管路或凝汽器。二二二二.汽轮机旁路系统的结构方式汽轮机旁路系统的结构方式汽轮机旁路系统的结构方式汽轮机旁路系统的结构方式 在结构上有一级大旁路系统、两级串联旁路系统和在结构上有一级大旁路系统、两级串联旁路系统和三级旁路系统等三种典型方式。三级旁路系统等三种典型方式。三三三三.旁路蒸汽容量旁路蒸
15、汽容量旁路蒸汽容量旁路蒸汽容量 汽机旁路系统的容量，是指经旁路系统的最大蒸汽汽机旁路系统的容量，是指经旁路系统的最大蒸汽量占锅炉额定蒸发量的百分数。一般来说，旁路系统的量占锅炉额定蒸发量的百分数。一般来说，旁路系统的容量越大，对加快机组的启动越有利，有容量越大，对加快机组的启动越有利，有30%30%、50%50%、100%100%等。等。2021/9/279第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power Univers
16、ity 上图给出了一个停机上图给出了一个停机10h10h后起动时间与旁路容量关后起动时间与旁路容量关系的例子。系的例子。由图可以看出，当旁路容量大于由图可以看出，当旁路容量大于50%50%后增加旁路容后增加旁路容量对加快机组的启动不如小于量对加快机组的启动不如小于50%50%旁路容量那样显著，旁路容量那样显著，对于主要为改善机组起动性能的旁路系统来说，其容对于主要为改善机组起动性能的旁路系统来说，其容量一般在量一般在30%30%50%50%左右。左右。1 1、起动时间与旁路容、起动时间与旁路容、起动时间与旁路容、起动时间与旁路容 量关系量关系量关系量关系2021/9/2710第七章第七章第七章
17、第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University2 2 2 2、旁路系统容量选择的考虑因素、旁路系统容量选择的考虑因素、旁路系统容量选择的考虑因素、旁路系统容量选择的考虑因素 （1 1 1 1）锅炉稳定燃烧的最低负荷）锅炉稳定燃烧的最低负荷）锅炉稳定燃烧的最低负荷）锅炉稳定燃烧的最低负荷 锅锅炉炉稳稳定定燃燃烧烧的的最最低低负负荷荷与与炉炉型型、煤煤种种有有关关，有有时时需需要要通通过过试试验验来来确确定定，对对于于
18、停停机机不不停停炉炉工工况况，其其旁旁路系统的容量应按最低负荷考虑。路系统的容量应按最低负荷考虑。（2 2 2 2）保护再热器所需的最小蒸汽量）保护再热器所需的最小蒸汽量）保护再热器所需的最小蒸汽量）保护再热器所需的最小蒸汽量 满满足足保保护护再再热热器器所所需需的的最最小小蒸蒸汽汽量量为为机机组组容容量量的的30%-40%30%-40%，根根据据运运行行经经验验，保保护护再再热热器器所所需需的的蒸蒸汽汽量量为为额定蒸发量的额定蒸发量的10%-20%10%-20%左右。左右。2021/9/2711第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统
19、North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University （3 3）冲转汽轮机所需的蒸汽量）冲转汽轮机所需的蒸汽量）冲转汽轮机所需的蒸汽量）冲转汽轮机所需的蒸汽量 对于承担基本负荷的机组，其起动工况多为冷态对于承担基本负荷的机组，其起动工况多为冷态或温态、起动次数较少。滑参数起动时所需冲转压力或温态、起动次数较少。滑参数起动时所需冲转压力及其相应的蒸汽量较低。一般及其相应的蒸汽量较低。一般30%30%的旁路容量就可以的旁路容量就可以满足。满足。总之，机组旁路系统的容量选择应保证锅炉最低总之，机组旁路系统
20、的容量选择应保证锅炉最低总之，机组旁路系统的容量选择应保证锅炉最低总之，机组旁路系统的容量选择应保证锅炉最低稳燃负荷运行的蒸汽量能从旁路通过，同时能满足机稳燃负荷运行的蒸汽量能从旁路通过，同时能满足机稳燃负荷运行的蒸汽量能从旁路通过，同时能满足机稳燃负荷运行的蒸汽量能从旁路通过，同时能满足机组起动或甩负荷工况下，为保护再热器所需的冷却蒸组起动或甩负荷工况下，为保护再热器所需的冷却蒸组起动或甩负荷工况下，为保护再热器所需的冷却蒸组起动或甩负荷工况下，为保护再热器所需的冷却蒸汽量通过。汽量通过。汽量通过。汽量通过。2021/9/2712第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统
21、汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University四三级旁路系统四三级旁路系统四三级旁路系统四三级旁路系统 三级旁路系统的组成示意图如下图，它由大旁路装三级旁路系统的组成示意图如下图，它由大旁路装置，高压旁路装置及低压旁路装置组成。置，高压旁路装置及低压旁路装置组成。图图图图.三级旁路系统三级旁路系统三级旁路系统三级旁路系统2021/9/2713第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North Chin
22、a Electric Power UniversityNorth China Electric Power University (1)(1)大旁路装置大旁路装置大旁路装置大旁路装置 位于蒸汽主管道和凝汽器之间，锅炉来的新蒸位于蒸汽主管道和凝汽器之间，锅炉来的新蒸汽经过减温减压后直排凝汽器，这样在机组发生事汽经过减温减压后直排凝汽器，这样在机组发生事故甩负荷时，通过大旁路可维持锅炉在最低稳燃负故甩负荷时，通过大旁路可维持锅炉在最低稳燃负荷下运行。荷下运行。(2)(2)高压旁路系统高压旁路系统高压旁路系统高压旁路系统 位于主蒸汽管道和再热器入口之间的减温减压位于主蒸汽管道和再热器入口之间的减温减
23、压装置是汽轮机高压缸的旁路。由锅炉来的新蒸汽可装置是汽轮机高压缸的旁路。由锅炉来的新蒸汽可不经过高压缸而由旁路减温减压后进入再热器；不经过高压缸而由旁路减温减压后进入再热器；2021/9/2714第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University （3 3）低压旁路）低压旁路）低压旁路）低压旁路 经锅炉再热器加热后的蒸汽可经过位于再热器和经锅炉再热器加热后的蒸汽可经过位于再热器和凝汽器之间的减温减压装
24、置进入凝汽器，该旁路装置凝汽器之间的减温减压装置进入凝汽器，该旁路装置与汽机中、低压缸并联而称为低压旁路。与汽机中、低压缸并联而称为低压旁路。低压旁路装置和高压旁路装置以串联方式，将锅低压旁路装置和高压旁路装置以串联方式，将锅炉的新蒸汽不经过汽机的高、中、低压缸，而直接由炉的新蒸汽不经过汽机的高、中、低压缸，而直接由主蒸汽管道引至再热器再排入凝汽器，从而冷却了再主蒸汽管道引至再热器再排入凝汽器，从而冷却了再热器。热器。2021/9/2715第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China Electric Power Un
25、iversityNorth China Electric Power University 五两级串联旁路系统五两级串联旁路系统五两级串联旁路系统五两级串联旁路系统 两级串联旁路系统的组成如下图，它与上图所示的三两级串联旁路系统的组成如下图，它与上图所示的三级旁路系统不同之处，就是没有设置位于主蒸汽管道和级旁路系统不同之处，就是没有设置位于主蒸汽管道和凝汽器之间的大旁路装置，而高压旁路装置和低压旁路凝汽器之间的大旁路装置，而高压旁路装置和低压旁路装置以串联方式组成汽轮机的旁路系统。装置以串联方式组成汽轮机的旁路系统。图图图图.二级串联旁路系统二级串联旁路系统二级串联旁路系统二级串联旁路系统20
26、21/9/2716第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University (1)(1)高压旁路系统高压旁路系统高压旁路系统高压旁路系统 为保护锅炉再热器以及机组起动间的暖管暖机而为保护锅炉再热器以及机组起动间的暖管暖机而提供汽源；提供汽源；(2)(2)低压旁路系统低压旁路系统低压旁路系统低压旁路系统 将再热蒸汽引入凝汽器，可提供再热汽系统暖管将再热蒸汽引入凝汽器，可提供再热汽系统暖管并回收工质。并回收工质
27、。旁路系统的这种结构方式不仅可以保护再热器，旁路系统的这种结构方式不仅可以保护再热器，而且基本上能满足机组启动时蒸汽参数与汽轮机金属而且基本上能满足机组启动时蒸汽参数与汽轮机金属温度匹配的要求，当汽轮机甩负荷时可使汽轮机保持温度匹配的要求，当汽轮机甩负荷时可使汽轮机保持空负荷运行或带厂用电运行。空负荷运行或带厂用电运行。2021/9/2717第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University 六一级大
28、旁路系统六一级大旁路系统六一级大旁路系统六一级大旁路系统 下图是一级大旁路系统的组成示意图，它仅由位于下图是一级大旁路系统的组成示意图，它仅由位于锅炉和凝汽器之间的减温减压装置组成，由锅炉来的新锅炉和凝汽器之间的减温减压装置组成，由锅炉来的新蒸汽经旁路系统减温减压后直接排入凝汽器。蒸汽经旁路系统减温减压后直接排入凝汽器。图图图图.一级大旁路系统一级大旁路系统一级大旁路系统一级大旁路系统 主要作用：主要作用：主要作用：主要作用：为锅炉产生一定为锅炉产生一定参数和流量的蒸参数和流量的蒸汽以满足机组起汽以满足机组起动和事故处理的动和事故处理的需要，并回收工需要，并回收工质。质。特点：特点：特点：特点
29、：设备简单，但不能保护再热器，故只能应用在再设备简单，但不能保护再热器，故只能应用在再热器不需要保护的机组上。热器不需要保护的机组上。2021/9/2718第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University7-3 7-3 7-3 7-3 旁路系统的功能旁路系统的功能旁路系统的功能旁路系统的功能2021/9/2719第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁
30、路控制系统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University一、改善机组起动性能一、改善机组起动性能一、改善机组起动性能一、改善机组起动性能 机组冷态或热态起动初期，当锅炉产生的蒸汽参机组冷态或热态起动初期，当锅炉产生的蒸汽参数尚未达到汽轮机冲转条件时，这部分蒸汽由旁路系数尚未达到汽轮机冲转条件时，这部分蒸汽由旁路系统通流到凝汽器，以回收工质和热能，适应系统暖管统通流到凝汽器，以回收工质和热能，适应系统暖管和储能的要求。特别是在热态起动时，锅炉可用较大和储能的要求。特别是在热态起动时，锅炉可用较大
31、的燃烧率、较高的蒸发量运行，加速提高汽温使之与的燃烧率、较高的蒸发量运行，加速提高汽温使之与汽机的金属温度匹配。汽机的金属温度匹配。2021/9/2720第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University机组的启动过程曲线机组的启动过程曲线机组的启动过程曲线机组的启动过程曲线 2021/9/2721第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统Nor
32、th China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University （1 1）点点1 1表示开始停炉，此刻锅炉出口主汽温度为表示开始停炉，此刻锅炉出口主汽温度为汽机入口温度（金属）。在停炉期间内，锅炉温度要汽机入口温度（金属）。在停炉期间内，锅炉温度要比具有良好保温的汽机金属温度下降快得多。比具有良好保温的汽机金属温度下降快得多。（2 2）点点2 2为锅炉重新开始点火起动，此刻向汽机送为锅炉重新开始点火起动，此刻向汽机送入低温蒸汽是不容许的，因为会给汽机造成过大的热入低温蒸汽是不容许的，因为会给汽机造成过大的热应力。通
33、过旁路系统将锅炉产生的蒸汽排入凝汽器，应力。通过旁路系统将锅炉产生的蒸汽排入凝汽器，从而容许锅炉采取较大的燃烧率、提高汽温的上升速从而容许锅炉采取较大的燃烧率、提高汽温的上升速度，直到满足汽机冲转条件（点度，直到满足汽机冲转条件（点3 3），缩短起动时间。），缩短起动时间。（3 3）汽轮机在定速（点汽轮机在定速（点4 4）并网带负荷过程中，旁）并网带负荷过程中，旁路系统仍起着调节和保护作用，从而改善了机组的起路系统仍起着调节和保护作用，从而改善了机组的起动性能。动性能。2021/9/2722第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统Nor
34、th China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University二、适应机组的各种起动方式二、适应机组的各种起动方式二、适应机组的各种起动方式二、适应机组的各种起动方式 在机组起动时，可通过控制高压旁路阀和高旁在机组起动时，可通过控制高压旁路阀和高旁喷水阀来控制新蒸汽压力和中、低压缸的进汽压力，喷水阀来控制新蒸汽压力和中、低压缸的进汽压力，以适应机组定压运行或滑压运行的要求。以适应机组定压运行或滑压运行的要求。单元机组滑参数运行时，先以低参数蒸汽冲转单元机组滑参数运行时，先以低参数蒸汽冲转汽轮机，随着汽机暖机和带负荷
35、的需要，不断提高汽轮机，随着汽机暖机和带负荷的需要，不断提高锅炉的主蒸汽压力和主汽流量，使蒸汽参数与汽机锅炉的主蒸汽压力和主汽流量，使蒸汽参数与汽机的金属状态相适应。的金属状态相适应。三、保护再热器三、保护再热器三、保护再热器三、保护再热器 在锅炉起动或汽轮机甩负荷工况下，锅炉新蒸在锅炉起动或汽轮机甩负荷工况下，锅炉新蒸汽经旁路系统进入再热器，以确保再热器不超温汽经旁路系统进入再热器，以确保再热器不超温2021/9/2723第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China Electric Power University
36、North China Electric Power University四、汽轮机短时故障，可实现停机不停炉运行四、汽轮机短时故障，可实现停机不停炉运行四、汽轮机短时故障，可实现停机不停炉运行四、汽轮机短时故障，可实现停机不停炉运行 停机时，锅炉产生的新蒸汽经旁路系统减温、减压停机时，锅炉产生的新蒸汽经旁路系统减温、减压后进入凝汽器，回收了工质。后进入凝汽器，回收了工质。五、电网故障时，通过旁路系统的能量转移，机组可带五、电网故障时，通过旁路系统的能量转移，机组可带五、电网故障时，通过旁路系统的能量转移，机组可带五、电网故障时，通过旁路系统的能量转移，机组可带 厂用电负荷运行。厂用电负荷运行
37、。厂用电负荷运行。厂用电负荷运行。六、当主蒸汽压力或再热蒸汽压力超过规定值时，旁路六、当主蒸汽压力或再热蒸汽压力超过规定值时，旁路六、当主蒸汽压力或再热蒸汽压力超过规定值时，旁路六、当主蒸汽压力或再热蒸汽压力超过规定值时，旁路阀迅速开启进行减压泄流，从而对机组实现超压保护。阀迅速开启进行减压泄流，从而对机组实现超压保护。阀迅速开启进行减压泄流，从而对机组实现超压保护。阀迅速开启进行减压泄流，从而对机组实现超压保护。总之，汽机旁路系统具有总之，汽机旁路系统具有起动起动起动起动、泄流泄流泄流泄流和和安全安全安全安全三项功三项功能，从而较好地解决了机组起动过程中机、炉之间不协能，从而较好地解决了机组
38、起动过程中机、炉之间不协调问题，改善了起动性能。对于再热器保护问题，回收调问题，改善了起动性能。对于再热器保护问题，回收工质问题都可以解决。工质问题都可以解决。2021/9/2724第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University7-4 7-4 7-4 7-4 旁路控制系统旁路控制系统旁路控制系统旁路控制系统组成及作用组成及作用组成及作用组成及作用2021/9/2725第七章第七章第七章第七章 汽轮
39、机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University 国内大多数单元机组配置两级串联的旁路系统，其国内大多数单元机组配置两级串联的旁路系统，其控制系统应包括以下的子系统。控制系统应包括以下的子系统。一、控制系统的组成一、控制系统的组成一、控制系统的组成一、控制系统的组成 1 1高压旁路控制系统高压旁路控制系统高压旁路控制系统高压旁路控制系统 （1 1）主蒸汽压力及汽轮机甩负荷压力保护回路；）主蒸汽压力及汽轮机甩负荷压力保护回路；（2
40、 2）主蒸汽压力自动给定和手动给定控制回路；）主蒸汽压力自动给定和手动给定控制回路；（3 3）高旁后蒸汽温度控制回路。）高旁后蒸汽温度控制回路。2 2低压旁路控制系统低压旁路控制系统低压旁路控制系统低压旁路控制系统 （1 1）再热蒸汽压力及汽轮机甩负荷保护回路；）再热蒸汽压力及汽轮机甩负荷保护回路；（2 2）再热器出口蒸汽压力控制回路；）再热器出口蒸汽压力控制回路；（3 3）低旁后蒸汽温度控制回路；）低旁后蒸汽温度控制回路；（4 4）凝汽器保护回路。）凝汽器保护回路。2021/9/2726第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统Nort
41、h China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University二、控制系统的作用二、控制系统的作用二、控制系统的作用二、控制系统的作用 1 1高压旁路控制系统的作用高压旁路控制系统的作用高压旁路控制系统的作用高压旁路控制系统的作用 （1 1）当主蒸汽压力超过限值，汽轮机甩负荷或紧急）当主蒸汽压力超过限值，汽轮机甩负荷或紧急停机时，高压旁路系统可迅速自动开启进行泄流，维持停机时，高压旁路系统可迅速自动开启进行泄流，维持机组的安全运行。机组的安全运行。（2 2）在机组起动过程中，主蒸汽压力给定值依据机）在机组起动过程中，
42、主蒸汽压力给定值依据机组起动过程中各阶段对其值的不同要求，自动或由运行组起动过程中各阶段对其值的不同要求，自动或由运行人员依据运行状况手动给出，控制系统按给定值自动调人员依据运行状况手动给出，控制系统按给定值自动调整旁路阀开度，保证主蒸汽压力随给定值变化。整旁路阀开度，保证主蒸汽压力随给定值变化。（3 3）在高压旁路开启后，为保证高压旁路出口蒸汽）在高压旁路开启后，为保证高压旁路出口蒸汽温度满足再热器的运行要求，控制系统自动调整喷水阀温度满足再热器的运行要求，控制系统自动调整喷水阀开度，控制喷水量达到调整温度之目的。开度，控制喷水量达到调整温度之目的。2021/9/2727第七章第七章第七章第
43、七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University 2 2低压旁路控制系统的作用低压旁路控制系统的作用低压旁路控制系统的作用低压旁路控制系统的作用 （1 1）当再热蒸汽压力超过限值，或汽轮机甩负荷）当再热蒸汽压力超过限值，或汽轮机甩负荷时，控制系统可立即自动开启低压旁路阀和喷水阀，时，控制系统可立即自动开启低压旁路阀和喷水阀，以保证机组安全运行。在手动或自动停机时，低旁阀以保证机组安全运行。在手动或自动停机时，低旁阀也会
44、自动快速开启。也会自动快速开启。（2 2）在机组运行期间，再热蒸汽压力是一与机组）在机组运行期间，再热蒸汽压力是一与机组出力有关的参数。低压旁路控制系统可依据机组的出出力有关的参数。低压旁路控制系统可依据机组的出力给出再热蒸汽压力定值，通过调整低压旁路阀的开力给出再热蒸汽压力定值，通过调整低压旁路阀的开度来保证再热蒸汽压力在给定值，而满足机组的运行度来保证再热蒸汽压力在给定值，而满足机组的运行要求。要求。2021/9/2728第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China Electric Power Universit
45、yNorth China Electric Power University （3 3）为保证凝汽器正常运行，低旁后的蒸汽温）为保证凝汽器正常运行，低旁后的蒸汽温度应在规定的范围内变化，低压旁路控制系统可自度应在规定的范围内变化，低压旁路控制系统可自动调整喷水量来保证温度在该范围内变化。动调整喷水量来保证温度在该范围内变化。（4 4）由于低压旁路系统出口蒸汽直接排入凝汽）由于低压旁路系统出口蒸汽直接排入凝汽器，鉴于凝汽器的安全运行，应不能对凝汽器的真器，鉴于凝汽器的安全运行，应不能对凝汽器的真空和水位造成影响。因此，当出现凝汽器真空过低，空和水位造成影响。因此，当出现凝汽器真空过低，水位过高，
46、喷水阀出口水压过低或喷水阀打不开等水位过高，喷水阀出口水压过低或喷水阀打不开等情况时，控制系统可迅速关闭低压旁路阀，解列低情况时，控制系统可迅速关闭低压旁路阀，解列低压旁路系统。压旁路系统。2021/9/2729第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University7-5 7-5 7-5 7-5 旁路控制系统的控旁路控制系统的控旁路控制系统的控旁路控制系统的控制特性制特性制特性制特性2021/9/2730
47、第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University一、定义一、定义一、定义一、定义 指系统中的阀门特性，是阀门特性的好坏以及指系统中的阀门特性，是阀门特性的好坏以及执行机构的动作速度和可靠性。目前，旁路系统中的执行机构的动作速度和可靠性。目前，旁路系统中的执行机构主要为电动执行机构和液动执行机构。执行机构主要为电动执行机构和液动执行机构。二、液动执行机构二、液动执行机构二、液动执行机构二、液动执行机构
48、 液动执行机构的特点是可靠性高、力矩大、动作液动执行机构的特点是可靠性高、力矩大、动作速度快速度快;一般可在一般可在35s35s内完成动作，在技术、设备上内完成动作，在技术、设备上都比较完善。但系统设备投资大，系统比较复杂；需都比较完善。但系统设备投资大，系统比较复杂；需要专用油泵，而增加了运行费用和维护工作量。要专用油泵，而增加了运行费用和维护工作量。液动驱动装置布置在高温蒸汽管道区，因而要设液动驱动装置布置在高温蒸汽管道区，因而要设置防火装置。置防火装置。2021/9/2731第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North Ch
49、ina Electric Power UniversityNorth China Electric Power University 三、电动执行机构三、电动执行机构三、电动执行机构三、电动执行机构 电动执行机构的特点是设备投资小、工电动执行机构的特点是设备投资小、工作可靠性高；检修和维护工作量小、运行费作可靠性高；检修和维护工作量小、运行费用小。问题是力矩较小、动作慢，一般全开用小。问题是力矩较小、动作慢，一般全开时间在时间在45s45s左右，但目前德国西门子公司制造左右，但目前德国西门子公司制造的电动执行机构采取高速、低速两个马达或的电动执行机构采取高速、低速两个马达或多级变速马达驱动，而
50、使其执行机构完成动多级变速马达驱动，而使其执行机构完成动作时间缩短到作时间缩短到5s5s。2021/9/2732第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University7-6 7-6 7-6 7-6 苏尔寿旁路控制系统苏尔寿旁路控制系统苏尔寿旁路控制系统苏尔寿旁路控制系统2021/9/2733第七章第七章第七章第七章 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统North Chi