汽机旁路模式启动转速异常的分析和处理

李勇

摘 要：对直接空冷机组旁路模式启动过程中遇到的定速3000 r/min后转速继续上升这一现象，进行DEH逻辑和系统分析，增加高压旁路减压阀后蒸汽压力自动，手动控制低压旁路减压阀控制空冷岛蒸汽流量，很好的控制中压进汽压力稳定，同时确保空冷岛启动过程中防冻所需要的最小蒸汽流量的要求。

关键词：直接空冷 汽轮机 旁路模式 转速

中图分类号：TK267 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（c）-00-01

新疆天富天河热电2×330 MW工程直接空冷机组配置上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂生产的CZK330-16.7/0.64/538/538型亚临界、一次再热、双缸双排汽、直接空冷、抽汽凝汽式汽轮机，其控制系统采用艾默生（上海）有限公司生产的OVATION分散控制系统。DEH设置带旁路运行和不带旁路运行两种

方式。

非旁路模式是最为常用的一种运行方式，在这种方式下，转速由高压主汽阀（阀切换前）或高压调节阀（阀切换后及带负荷阶段）控制；中压调节阀在挂闸后保持全开，不参与控制，只在保护时动作。

旁路模式可以调节中压调节汽阀，以便与外部的旁路系统相配。机组在启动的不同阶段分别由高压主汽阀控制、高压调节阀控制、或中压调节阀控制，期间进行高压主汽阀--调节汽阀转换，再热调节汽阀切换到主汽阀和中压调节阀联合控制。中压调节阀参与转速及负荷的控制，并在大约35%～40%负荷时全开。两种运行方式的切换必须在跳机状态下或中压调节阀全开后才可以进行。

1 运行概况及问题描述

2011年11月15日15：50，#1机组旁路模式定速3000 r/min，定速后主蒸汽压力#1至#6高压调节汽阀未开启，中压调节汽阀开度13%，汽轮机转速缓慢上升，直至3090 r/min，OPC保护动作，高压调节阀和中压调节阀关闭，汽机恢复3000 r/min后，转速继续上升，汽机打闸。

2 DEH控制逻辑

DEH“旁路模式”，汽机挂闸后，高压主汽阀全关、高压调节阀全开、中压主汽阀全开，汽机开始升速至转速600 r/min，由中压调阀节流控制转速，中压调节阀指令为PID回路输出值。当实际转速稳定在600 r/min120 s后，进行IV-TV/IV切换，转速由高压主汽阀和中压调节阀共同控制，中压调节阀指令为（600 r/min阀切换完成瞬间PID输出指令）+（高压主汽阀PID回路输出指令×中压主汽压力所对应的函数），高压主汽阀逐渐打开，参与转速控制，输出指令为自身PID回路计算值。

当实际转速稳定在2900 r/min 240 S后，进行TV/IV-TV切换，中压调节阀指令为（2900 r/min控制方式切换完成瞬间中压主汽压力值÷中压主汽压力实时值）×〔（600 r/min阀切换完成瞬间PID输出指令）+（2900 r/min控制方式切换完成瞬间高压主汽阀PID输出指令×2900 r/min控制方式切换完成瞬间中压主汽压力所对应的函数）〕，此时中压调节阀指令维持不变，仅进行中压主汽压力补偿，汽机转速由高压主汽阀控制。

当转速达到2950 r/min时，进行TV-GV切换，汽机转速控制由高压主汽阀向高压调节阀切换，切换过程中，高压调节阀逐渐关闭直到汽机转速降低30 r/min，高压主汽阀在汽机转速降低30 r/min后全开，高压调节阀控制转速，并维持转速。

带旁路冲转控制方式簡述为600 r/min以前是中压调节阀控制，600～2900 r/min之间是高压主汽阀和中压调节阀共同控制，2900～2950 r/min阀切换前是高压主汽阀控制，2950 r/min阀切换后是高调阀控制。

在一般情况下，旁路处于BYPASS OFF方式，旁路是否处于ON或OFF，只会影响到中压调节阀是否参与控制，与旁路的实际动作没有关系的。

3 分析及处理

旁路模式转速控制的关键是中压主汽压力所对应的函数，在该函数中，中压主汽压力是否稳定，直接关系到函数输出值的变化，因此，维持中压主汽压力稳定，能较好的控制汽轮机转速。

考虑机组是直接空冷机组，在严寒冬季启动，必须避免空冷岛在启动过程中霜冻，即是必须维持空冷岛最小蒸汽流量，现有旁路系统的控制逻辑是，高压旁路控制高压主汽阀前压力，低压旁路控制中压主汽阀前压力，未考虑低旁的蒸汽流量，为维持低旁的蒸汽流量，必须控制低压旁路保持一定的开度并控制中压主汽压力在一定范围内，由此，增加高旁压力调节阀控制高旁后压力自动，控制高旁后压力也即是控制中压进汽压力，低旁采用手动控制，并将开度维持在一定开度。修改旁路系统控制逻辑后，机组于2012年5月18日启动，采用旁路模式启动，高压旁路减压调节阀投自动控制高旁后蒸汽压力，低压旁路减压阀手动并维持一定开度，不仅确保了蒸汽流量，并很好的维持了中压进汽压力在0.6 MPa，整个开机过程转速控制稳定，高压调节阀和中压调节阀按函数开启，定速3000 r/min无转速继续上升。

4 结语

高压旁路减压调节阀投自动控制高旁后蒸汽压力，低压旁路减压阀手动并维持一定开度，不仅确保了空冷岛防冻所需要的最小进汽量，也确保了机组的启动成功，节约了启动时间，实现尽快带负荷的要求。

参考文献

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