【導(dǎo)讀】汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)是現(xiàn)代單元機(jī)組熱力系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。它的功能是，當(dāng)鍋爐和汽。此外，有的旁路還承擔(dān)著將。鍋爐的主蒸汽經(jīng)減溫減壓后直接引入再熱器的任務(wù)，以保護(hù)再熱器的安全。些功能在機(jī)組啟動(dòng)、降負(fù)荷或甩負(fù)荷時(shí)是十分需要的。當(dāng)機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，在汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)、這樣，鍋爐可以獨(dú)立地建立與汽輪機(jī)相適應(yīng)的汽溫和汽壓，保證二者良好的。綜合啟動(dòng)，從而縮短了機(jī)組的啟動(dòng)時(shí)間，也延長(zhǎng)了汽輪機(jī)的使用壽命。與向空排氣相比及?；厥樟斯べ|(zhì)，又消除了噪音污染。在機(jī)組迅速降負(fù)荷時(shí)，要求汽輪機(jī)迅速關(guān)小主汽門(mén)，而。越顯示其優(yōu)越性。對(duì)于甩負(fù)荷事故情況，旁路系統(tǒng)能使鍋爐保持在允許的蒸發(fā)量下運(yùn)行，把多余的蒸汽引往凝汽器。進(jìn)一步下降還是繼續(xù)保持下去，以便汽輪發(fā)電機(jī)組很快重新并網(wǎng)。

　　

【正文】 號(hào) p1乘上轉(zhuǎn)換系數(shù)后與 Δ p 疊加，再經(jīng)過(guò)上、下限幅后得到， prset 與再熱器出口壓力 pr進(jìn)行比較得到壓力偏差 Δ pr。 圖 低壓旁路控制示意圖 沈陽(yáng)工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) 18 5 汽輪機(jī)組旁路控制系統(tǒng)分析 高壓旁路壓力控制分析 自動(dòng)控制分析 圖 高壓旁路壓力控制組態(tài)圖 給定值：系統(tǒng)處于自動(dòng)控制時(shí)，模擬控制站 3353 輸出 (A)的 值為 1，經(jīng) 3313 取反后再同旁路啟動(dòng)信號(hào)做與運(yùn)算，再經(jīng) 3360 取反后與模擬控制站 3353 輸出 (SP)的值一同作為速率限制器 3361 的輸入，最終塊 3361 的輸出將作為給定值輸入到 APID 控制塊 3306 中。塊3316 的輸出同時(shí)作為控制站 3353 的設(shè)定點(diǎn)跟蹤 S2 的開(kāi)關(guān)信號(hào)，使模擬控制站 3353 輸出(SP)跟蹤模擬控制站 3353 的輸入 (SP)。而模擬控制站 3353 的輸入 (SP)為控制模擬量切換器 3305 的輸出，控制模擬量切換器 3305 的信號(hào)選擇條件輸入為高旁減壓閥控制指令與主汽輪機(jī)旁路控制系統(tǒng) 19 汽壓力 ) 信號(hào)經(jīng)過(guò)邏輯運(yùn)算所 得輸出。當(dāng)此輸出為 0 時(shí)，輸出選擇手動(dòng)設(shè)定值即設(shè)定 APID 的給定值為手動(dòng)設(shè)定的常量，用于自動(dòng)控制過(guò)程；當(dāng)輸出為“ 1”時(shí)，輸出選擇主蒸汽壓力選擇信號(hào)，即為給定值跟蹤測(cè)量值，用于手動(dòng)控制過(guò)程。 測(cè)量值：主蒸汽壓力選擇信號(hào)作為測(cè)量值輸入到 APID 控制塊 3306 的輸入 (PV)和模擬控制站 3353 的輸入 (PV)中；塊 3301 的輸出經(jīng)塊 3286 取反后的結(jié)果、塊 3289 輸出的切跟蹤信號(hào)取反后的結(jié)果、模擬控制站 3353 輸出 (A)的值一同輸入到塊 3304 作”與”運(yùn)算，再輸入到 APID 控制塊 3306 的跟蹤標(biāo)志的塊地址，使跟蹤別釋 放。與此同時(shí)，塊 3301 的輸出控制模擬量切換器 3316，使其輸出 APID 控制塊 3306 運(yùn)算后的結(jié)果，并輸入到模擬控制站 3353 輸入 (A)中。而塊 3289 輸出的切跟蹤信號(hào)又同時(shí)被輸入到模擬控制站 3353 的輸入 (TS)中，控制模擬控制站的跟蹤釋放，使模擬控制站 3353 輸出 (O)的值為 APID 控制塊 3306 的計(jì)算值，從而達(dá)到自動(dòng)控制的效果。 手動(dòng)控制分析 給定值：當(dāng)高旁閥快開(kāi)指令、主汽壓輸入故障、高旁減壓站輸出故障、高旁減溫站自動(dòng)、高旁減壓閥故障、爐 MFT、高旁減溫水壓力低 等信號(hào)中任意一個(gè)有動(dòng)作 時(shí)，塊3288 輸出變?yōu)椤?1”與手動(dòng)設(shè)定開(kāi)關(guān) 3194 做與運(yùn)算，最終塊 3195 輸出切手動(dòng)信號(hào)，使模擬控制站 3353 輸出 (A)的值為“ 0”，經(jīng) 3313 取反后再同旁路啟動(dòng)信號(hào)做“與”運(yùn)算，再經(jīng) 3360 取反后與模擬控制站 3353 輸出 (SP)的值一同作為速率限制器 3361 的輸入，最終塊 3361 的輸出將作為給定值輸入到 APID 控制塊 3306 中。塊 3316 的輸出同時(shí)作為控制站3353 的設(shè)定點(diǎn)跟蹤 S2 的開(kāi)關(guān)信號(hào)，使模擬控制站 3353 輸出 (SP)跟蹤模擬控制站 3353 的輸入 (SP)。而此時(shí)模擬控制站 3353 的輸入為主蒸汽壓力選 擇信號(hào)，即給定值跟蹤測(cè)量值，為下一刻手動(dòng)到自動(dòng)的無(wú)擾切換做準(zhǔn)備。 測(cè)量值：與自動(dòng)控制過(guò)程相同，主蒸汽壓力選擇信號(hào)作為測(cè)量值輸入到 APID 控制塊3306 的輸入 (SP)和模擬控制站 3353 的輸入 (SP)中；塊 3301 的輸出經(jīng)塊 3286 取反后的結(jié)果、塊 3289 輸出的切跟蹤信號(hào)取反后的結(jié)果、模擬控制站 3353 輸出 (A)的值一同輸入到塊 3304 作“與”運(yùn)算，再輸入到 APID 控制塊 3306 的跟蹤標(biāo)志的塊地址，但此時(shí)的塊 3304的輸出運(yùn)算結(jié)果變?yōu)椤?0”，即 APID 的輸出跟蹤模擬控制站 3353 的 (TR)的輸入信號(hào)，模擬控制 站 3353 輸出 (CO)跟隨 (TR)的輸入的值。塊 3301 的輸出控制模擬量切換器 3316，使其輸出 APID 控制塊 3306 運(yùn)算后的結(jié)果，并輸入到模擬控制站 3353 輸入 (A)中。而塊 3289輸出的切跟蹤信號(hào)又同時(shí)被輸入到模擬控制站 3353 的輸入 (TS)中，控制模擬控制站的跟蹤釋放，使模擬控制站 3353 的 (O)口不再輸出模擬控制站的計(jì)算值，從而達(dá)到手動(dòng)控制的效果。 沈陽(yáng)工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) 20 高壓旁路溫度控制分析 自動(dòng)控制分析 圖 高壓旁路溫度控制組態(tài)圖 給定值：系統(tǒng)處于自動(dòng)控制時(shí)，模擬控制站 3388 輸出 (A)的值 為“ 1”，與模擬控制站3388 輸出 (SP)的值一同作為速率限制器 3398 的輸入，塊 3398 的輸出值與塊 3397 的給定值做大選，最終塊 3402 的輸出將作為給定值輸入到模擬控制站 3388 中，而塊 3402 的輸出經(jīng)函數(shù)發(fā)生器 3801 輸入到 APID 控制塊 3377 中。塊 3388(A)的輸出直接輸入到 APID控制塊 3377 的輸入 (TS)使輸出跟隨被釋放。 測(cè)量值：高旁出口汽溫選擇信號(hào)作為測(cè)量值輸入到 APID 控制塊 3377 的輸入 (PV)和模擬控制站 3388 的輸入 (PV)中。塊 3388(A)的輸出經(jīng) 3399 取反后輸入到控制站 3388 的設(shè)定點(diǎn)跟蹤 S1 輸入的開(kāi)關(guān)信號(hào)，使設(shè)定點(diǎn)不跟蹤 S1 輸入。同時(shí)塊 3402(A)的輸出又輸入到 APID 控制塊 3377 的跟蹤標(biāo)志端 S4，使 APID 控制塊 3377 的輸出跟蹤被釋放。模擬控制站 3388 輸出 (O)的值為 APID 控制塊 3377 的計(jì)算值，從而達(dá)到自動(dòng)控制的效果。 手動(dòng)控制分析 給定值：模擬控制站 3388 輸出 (A)的值為“ 0”，與模擬控制站 3388 輸出 (SP)的值一汽輪機(jī)旁路控制系統(tǒng) 21 同作為速率限制器 3398 的輸入，塊 3398 的輸出值與塊 3397 的給定值做大選，最終塊 3402的輸出將作為給定值輸入到模擬控制站 3388 中，而塊 3402 的輸出經(jīng)函數(shù)發(fā)生器 3801 輸入到 APID 控制塊 3377 中。塊 3388(A)的輸出直接輸入到 APID 控制塊 3377 的輸入 (TS)使輸出跟隨 APID 控制塊 3377 的輸入 (TR)。 測(cè)量值：高旁出口汽溫選擇信號(hào)作為測(cè)量值輸入到 APID 控制塊 3377 的輸入 (PV)和模擬控制站 3388 的輸入 (PV)中。塊 3388(A)的輸出經(jīng) 3399 取反后輸入到控制站 3388 的設(shè)定點(diǎn)跟蹤 S1 輸入的開(kāi)關(guān)信號(hào)，即設(shè)定點(diǎn)跟蹤測(cè)量值，為下一刻的無(wú)擾切換做準(zhǔn)備。同時(shí)塊 3402(A)的輸出又輸入到 APID 控制塊 3377 的跟 蹤標(biāo)志端 S4，使 APID 控制塊 3377的輸出跟蹤 APID 控制塊 3377 的輸入 (TR)。模擬控制站 3388 輸出 (O)的值將保持，從而達(dá)到手動(dòng)控制。 (塊 3800 的輸出為 APID 控制塊 3377 的前饋信號(hào)輸入。） 低壓旁路溫度控制分析 自動(dòng)控制分析 圖 低壓旁路溫度控制組態(tài)圖 由低旁 A 出溫作為被控量 PV 送到 APID 和 M/A 的 S1 中， SP 值由 M/A 中設(shè)定后限值，再與手動(dòng)設(shè)定常數(shù)經(jīng)大選后傳給 APID 作為設(shè)定點(diǎn)，同時(shí)進(jìn)行模擬量例外報(bào)告?？刂粕蜿?yáng)工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) 22 輸出 O 作為低旁 A 減溫站控制輸出指令，同時(shí)傳給 APID 作為 TR?？刂戚敵?O 與低旁 A減溫調(diào)閥閥位作差后進(jìn)行高低報(bào)警，當(dāng)差值大于高限值、小于低限值、低旁 A 減 溫調(diào)閥閥位經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)故障三者達(dá)成任一條件時(shí)，低旁 A 減溫站輸出故障，進(jìn)行數(shù)字量例外報(bào)告。同時(shí)低旁 A 減溫調(diào)閥閥位經(jīng)模擬量轉(zhuǎn)換器后 (3574)輸入到 M/A 中作 為 TR，此時(shí) TS 為“ 0”，不跟蹤。此時(shí)， M/A 的輸出 A 為“ 1”， APID 中 TF=1，不跟蹤，低旁 A 減溫站連鎖自動(dòng)，同時(shí)進(jìn)行數(shù)字量例外報(bào)告。 APID 的輸出偏差 C0 與手動(dòng)設(shè)定常數(shù)經(jīng)大選后送給 M/A 中的 S3 作為自動(dòng)輸入信號(hào)。低旁 A減壓站控制輸出指令與再熱蒸汽壓力選擇信號(hào)分別經(jīng)函數(shù)發(fā)生器后再鏡頭乘法器的輸出值 (3806)作為 APID 的前饋輸入。 SP 與 PV 作差后在與 M/A 的 A 輸出經(jīng)超前 /滯后后進(jìn)行高低報(bào)警。當(dāng)它大于高限時(shí)，低旁 A 出口氣溫調(diào)節(jié)故障，同時(shí)進(jìn)行數(shù)字量例外報(bào)告。 手動(dòng)控制分析 當(dāng)?shù)团?A 減溫調(diào)閥快開(kāi)時(shí)，模擬量轉(zhuǎn)換器 T 輸出為“ 0” (3574)，即 M/R 的控制輸出跟蹤信號(hào) TR 為“ 0”，同時(shí)低旁 A 減溫調(diào)閥快開(kāi)經(jīng)與門(mén)輸出為“ 1” (3573)并傳給 M/A 的TS=1，所以 TR 跟蹤“ 0”信號(hào)。當(dāng)?shù)团?A 出溫、低旁 A 出溫調(diào)節(jié)、低旁 A 減溫站 輸出、低旁 A 減溫水調(diào)閥任一故障時(shí)， M/A 切換到手動(dòng)狀態(tài)。此時(shí)， M/A 站的輸出 N 由低旁減溫閥站 AO 自檢確定。 M/A 的輸出 N+2 為“ 0”，經(jīng)非門(mén) NOT 后輸出為“ 1” (3249)， TR強(qiáng)制跟蹤 PV，即低旁 A 出溫。同時(shí) APID 中的 TF 為“ 0”， TR 跟隨 M/A 的輸出 O 值。同時(shí)，速率限制器的輸入 S2 為“ 0”，釋放 SP。當(dāng)所有故障都解除后，旁路正常啟動(dòng)經(jīng) 5S時(shí)間后輸出“ 1”到 M/A 的 AX，使系統(tǒng)切換到自動(dòng)狀態(tài) 。 低壓旁路壓力控制分析 自動(dòng)控制分析 由再熱蒸汽壓力作為被控量 PV 輸入到 APID 和 M/A 中且由 手動(dòng)設(shè)定值與再熱蒸汽壓力大選后 (3479)輸入到模擬控制站 M/A 作為設(shè)定點(diǎn) SP， M/A 的 SP 再經(jīng)速率限制后 (3518)輸入到 APID 作為設(shè)定點(diǎn) SP。模擬控制站輸出 (3508)作為低旁 A 減壓調(diào)閥控制指令。并與廠環(huán)輸入相減后 (3515)進(jìn)行高低報(bào)警，當(dāng)此和值大于高限；小于低限；廠環(huán)輸入經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)故障三者達(dá)成任一條件時(shí)，低旁 A 減壓閥站輸出故障，同時(shí)進(jìn)行數(shù)字量例外報(bào)告 M/A的輸出 (3510)輸出為“ 1”，低旁 A 減壓閥站聯(lián)動(dòng)，處于自動(dòng)控制狀態(tài)，低旁 B 減壓閥也處于自動(dòng)狀態(tài)，輸出 (3495)為“ 1”，低壓閥 A/B 站偏置限 速，同時(shí)進(jìn)行數(shù)字量例外報(bào)告。 若再熱蒸汽壓力經(jīng)限制后大于高限，則觸發(fā) SR 觸發(fā)器 (3484)，此時(shí)，模擬量切換器 T的輸出 (3487)就是手動(dòng)設(shè)定常數(shù) A 的輸出 (3486)，同時(shí)也作為低旁減壓閥調(diào)節(jié)信號(hào)。此輸出值與低旁 A/B 站偏置值減半后作加法輸入到 M/A 作為自動(dòng)輸入信號(hào)。此時(shí)輸出 (3494)輸出為“ 1”，輸入到速率限制器作為 S2，此時(shí) S2 為“ 1”，跟蹤 SP；當(dāng)再熱蒸汽壓力小于高限時(shí)，速率限制器的 S2 為“ 0”， 輸出 (3502)為“ 1”， M/A 中 TR 強(qiáng)制跟蹤 SP，此時(shí)，汽輪機(jī)旁路控制系統(tǒng) 23 模擬量切換器 T 的輸出 (3487)為經(jīng) APID 預(yù)算后的偏差 C0(3481)，此輸出值與低旁 A/B站偏置值減半后作加法輸入到 M/A 作為自動(dòng)輸入信號(hào)。當(dāng)?shù)团?A 故障時(shí)，低旁 A 減壓閥快關(guān)，模擬量轉(zhuǎn)換器 T 輸出為“ 0” (3501)，此時(shí)輸出 (3492)為“ 1”， M/A 中的 TS=1， TR跟蹤 0 信號(hào) 。 圖 低壓旁路壓力控制組態(tài)圖 手動(dòng)控制分析 當(dāng)再熱蒸汽壓力信號(hào)、低旁 A 減壓閥、低旁 A 減壓閥站輸出三者任一故障時(shí)， M/A切換到手動(dòng)控制方式，此時(shí) M/A 的輸出 N+2 為“ 0”，低 旁 A 減壓閥站連鎖的手動(dòng)狀態(tài)，此時(shí) M/A 站的輸出 N 由低旁減溫閥站 AO 自檢確定，并將輸出 O 值作為低旁 A 減壓調(diào)閥控制指令，同時(shí)與廠環(huán)輸入作差后 (3515)進(jìn)行高低報(bào)警，當(dāng)此和值大于高限；小于低限；廠環(huán)輸入經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)故障三者達(dá)成任一條件時(shí)，低旁 A 減壓閥站輸出 故障，同時(shí)進(jìn)行數(shù)字量例外報(bào)告。 6 結(jié) 論 沈陽(yáng)工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) 24 大型機(jī)組旁路系統(tǒng)涉及到熱工學(xué)、熱工材料、熱工控制等多學(xué)科，世界上許多發(fā)電設(shè)備公司和企業(yè)都在這個(gè)領(lǐng)域做了很大投入，在國(guó)際上已經(jīng)形成了一些專(zhuān)業(yè)公司從事相關(guān)設(shè)計(jì)和提供成套設(shè)備。 但是由于旁路系統(tǒng)事關(guān)機(jī)組運(yùn)行安全，尤其是 為超臨界和超超臨界機(jī)組配套，需要旁路系統(tǒng)在超高溫和超高壓蒸汽環(huán)境下工作，對(duì)旁路系統(tǒng)設(shè)計(jì)、材料、控制技術(shù)和安全保障都提出了新的要求，所以無(wú)論是為大型機(jī)組配套設(shè)計(jì)還是為在運(yùn)行機(jī)組增設(shè)旁路系統(tǒng)，都是技術(shù)含量高、投報(bào)豐厚的系統(tǒng)工程。 大型發(fā)電機(jī)組旁路系統(tǒng)的提出主要是考慮運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益問(wèn)題，利用旁路系統(tǒng)可以縮短啟動(dòng)時(shí)間、提升機(jī)組容量調(diào)節(jié)的靈活性、回收工質(zhì)、降低消耗。 火電機(jī)組容量日益增大，在冷啟動(dòng)過(guò)程中，鍋爐點(diǎn)火后需要經(jīng)過(guò)一定