超超临界火电机组的旁路系统研究.doc

超超临界火电机组的旁路系统研究 摘要： 机组旁路系统作为机组的重要辅助系统，其配置的优劣直接影响机组的安全性和经济性。本文综合各种旁路系统的特点，对超超临界机组的旁路系统选型和控制进行了研究。 关键词：超超临界 旁路系统 温度控制 Research on the bypass system of ultra-supercritical thermal power generating units Abstract： As an important auxiliary system of units, the configuration’s stand or fall of the bypass system of thermal power generating units will directly affect the security and economy of units. Following an thorough analysis and discussion in the features of various bypass system, this paper research into the types selecting and control of the bypass system of ultra-supercritical thermal power generating units. Key Words：Ultra-supercritical bypass system temperature control 一 几种旁路形式的对比及选择 机组旁路系统作为机组的重要辅助系统，其配置的优劣直接影响机组的安全性和经济性。而旁路系统的形式有多种，大致可分为单机（整机）大旁路系统、两级串联旁路系统、三级旁路系统和三用阀旁路系统4种形式。 选择旁路系统型式时应考虑机组在电网中承担的任务、运行方式、事故处理方式和再热器的位置布置等因素。基本负荷机组运行稳定，启停次数少，一般可选用系统简单的旁路系统。对于调峰机组，负荷变化幅度较大，启停频繁，尤其是两班制运行的机组，每天需要热态启动，应选用启停损失小，便于调节的旁路系统，如两级串联旁路系统。对于电网要求在机组甩负荷时，要求停机不停炉、汽轮机空转或带厂用电运行，则应选择汽水能回收，又能保护锅炉等各部分的旁路系统。对于三用阀旁路系统，因其对热控和调节系统等方面的要求高，控制难度大，全容量旁路系统的管道尺寸增加，其投资昂贵，并且这种设计违反国家有关规程规定，其设计虽然在元宝山电厂和石洞口二厂应用的非常成功，但在1000MW级超（超）临界机组上应尽量避免使用。 综合各种旁路系统的特点，并考虑随着大容量超（超）临界机组数量的日益增多和我国用电峰谷差的不断增大，超（超）临界机组势必参与调峰。超（超）临界机组应具有高的灵活性和安全性，1000MW级超（超）临界机组的旁路系统以配置两级串联旁路系统为宜。 二 超（超）临界机组旁路系统的作用 （1）改善机组的启动性能 机组在各种工况下（冷态、温态、热态和极热态）用高压缸、中压缸或高中压缸联合启动时，投入旁路系统控制，实现快速升温、升压，缩短启动时间，并将多余的蒸汽由旁路直接引入凝汽器。对于调峰机组，启停频繁，由于锅炉和汽机的加热、冷却特性不同，使得在重新冲转时，锅炉出口的蒸汽温度与汽轮机的金属温度不匹配，采用旁路系统可使锅炉汽温与汽轮机金属温度尽可能匹配，减少汽机热应力。 （2）机组正常运行时，作为主汽和再热汽的超压保护装置 机组正常运行时，一旦主蒸汽压力超过高旁压力的设定值，高压旁路阀能快速开启，并按照机组主蒸汽压力进行调节，直至恢复正常值。低压旁路系统根据机组负荷（速度级压力）控制再热汽压，当再热汽压超过设定汽压时，低旁开启，控制再热汽压到正常。 （3）机组跳闸或甩负荷时，保护机组安全，并提高机组负荷适应性 在机组跳闸或甩负荷时，旁路系统快速动作，高旁、低旁快速打开，防止超温超压，保护机组，并提高机组负荷适应性，使机组能随时重新并网恢复正常运行。 （4）具有回收工质、减少噪音的作用 在各种运行工况下，旁路系统能正常动作和快速动作，减少或避免锅炉、再热器安全门动作，避免了汽水损失，回收了工质，提高了经济性。 三 超（超）临界机组旁路控制 1 高压旁路控制 1.1 高旁压力控制 高旁压力控制用于控制高旁前主蒸汽压力，根据机组所处的运行阶段高旁压力控制可分为4个阶段：启动过程控制（启动模式）、压力控制（固定压力模式）、正常运行控制（压力跟随模式）、停机过程控制（停机模式）。根据机组启动时所处状态的不同，旁路启动分为四种启动状态：冷态启动、温态启动、热态启动、极热态启动,不同启动状态下，压力升速率不同