600MW机组汽轮机高压旁路自动控制系统特点

600MW机组逐步成为电力结构中的主力机组，随着电网负荷增长，日负荷和季节性负荷变动，调峰负荷越来越大，设计合适的汽轮机旁路系统，以便于改善机组安全性、灵活性和负荷适应性。

汽轮机高压旁路系统是单元机组热力系统重要组成部分，其主要作用是在机组冷态启动过程中，汽轮机冲转、升速、带初负荷时，锅炉产生的多余蒸汽流量通过旁路系统排除，调整高压旁路阀开度，以控制主蒸汽压力，适应机组启动的各阶段对主蒸汽压力的要求，以保证锅炉在允许的蒸汽流量下运行。

在机组甩负荷工况下，多余的蒸汽排入凝汽器，保证机组启停工况下的正常运行，高压旁路系统设备参数如表1，监视画面如图0。

0旁路调整

在锅炉点火升压开始阶段，当启动分离器压力达到0.7MPa，逐步开大高旁。

当启动分离器压力达到1.0MPa后，利用高旁控制再热器升压率不大于0.05MPa/min，维持再热汽压在0.3MPa以下。

在主汽压力低于3.2MPa以前，根据锅炉汽压上升情况，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隔离门，以提高循环速度。

当主汽压力达到3.7MPa，主汽温度达到320℃以后，蒸汽流量达到空冷岛最小防冻流量时，用高旁维持再热汽压为1.0MPa。

高旁维持主蒸汽压力8.92MPa，随着高中压控制阀的开启，高旁开度逐渐关小。

图0 汽轮机高压旁路系统

1 高旁运行方式

如图1。

高旁压力控制自动方式下，如果高旁指令＞2.00%，满足高旁控制条件，下列条件发生时，进入跟踪方式，包括高旁压力控制不在自动方式，高旁指令≤2.00%的情况下，发电机功率≥10MW，或者锅炉未点火。

满足定压方式的条件为不在跟踪方式、高旁启动方式和停机方式。满足带负荷方式条件为发电机功率≥10MW的情况下，同时满足高旁压力跟踪方式，高旁压力自动方式，不在停机方式和热态启动方式。

如果不存在复位高旁启动方式条件，锅炉已经点火的1s脉冲发出，或者投入启动方式，则满足高旁启动方式，如果存在下列条件之一，则复位高旁启动方式，包括高旁指令＞2%的情况下，主蒸汽压力≥8.00MPa，高旁压力控制不在自动方式，发电机功率≥10MW，退出启动方式。

满足高旁启动方式下，如果主蒸汽压力≤1.00MPa，则满足最小压力方式，复位最小压力方式的条件如下，满足复位高旁启动方式的条件，或者高旁指令＞30.00%。

升压方式必须同时满足以下条件，高旁启动方式，不在最小压力方式，1.00MPa＜主蒸汽压力＜8.00MPa，发出热态启动方式脉冲必须同时满足以下条件，高旁启动方式下，主蒸汽压力＜8.00MPa，高旁指令≤2.00%。

如果不存在复位停机方式条件，投入停机方式时，机组处于停机方式，出现下列条件之一，则复位停机方式，包括发电机功率＜10MW，高旁压力控制不在自动方式，退出停机方式。

图1 高旁运行方式

2 高旁压力设定

高旁压力设定PID优化算法块2074的过程变量PV为高压旁路阀阀位反馈，设定值为30.00%，机组处于以下5种方式之一时，包括最小压力方式、升压方式、跟踪方式、热态启动方式、停机方式，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。

如果存在升压方式的2s脉冲，则PID优化算法块2074的跟踪方式STR=1，AO=TR=限幅算法块678的输出；不在升压方式时，如果主蒸汽压力高于678块输出的规定值，则IL=1，闭锁AO继续增加。

模拟手动站优化功能算法块674输出高旁压力目标值，当处于上述5种方式之一时，Y=TR=限幅算法块678的输出，否则，由运行人员给出目标值，经过限速算法块677、限幅算法块678以后，再加上设定值偏置，输出高旁压力设定值。

机组处于带负荷方式时，设定值偏置由运行人员给出，其输出范围Y=（0.4～1）MPa，模拟量输入选择算法块716的DI=1，输出AO=AI1=Y，否则，DI=0，AO=AI2=0，由于满足带负荷方式的5个条件为相与关系，而其中的2个条件中，高旁压力控制跟踪方式和自动方式为非关系，所以，高旁压力设定值偏置=0，限速算法块677的加速限制AL为除法算法块的输出AO=1867输出/60，当处于跟踪方式时，AO=AI1=20，AL=20/60=1/3(MPa/min)，否则，AO=AI2=699块的输出，当处于停机方式时，AO=AI1=0，AL=0，否则，AO=AI2=698块的输出，当处于热态启动方式时，AO=AI1=0，AL=0，否则，AO=AI2=695块的输出，当处于升压方式时，AO=AI1=0.4，AL=0.4/60=1/150(MPa/min)，否则，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 高旁压力控制

高旁压力控