旁路系統(tǒng)的作用

1,在機組啟動及甩負(fù)荷時保護再熱器,防止再熱器干燒.

2,機組啟動時調(diào)節(jié)啟動參數(shù),縮短啟動時間.對于直流鍋爐,旁路系統(tǒng)選擇的 容量超過干濕切換負(fù)荷,可以使鍋爐直接進入純直流狀態(tài)運行.

3,回收工質(zhì),減少對外排汽帶來的工質(zhì)浪費和產(chǎn)生的噪音.

旁路系統(tǒng)的四種型式

而旁路系統(tǒng)的形式多種多樣,大致可分為一級大旁路系統(tǒng),二級串聯(lián)旁路系 統(tǒng),三級旁路系統(tǒng)和三用閥旁路系統(tǒng)四種型式.

1, 一級大旁路:系統(tǒng)簡單,(主蒸汽減壓減溫后直接排到凝汽器)投資 省,控制系統(tǒng)簡單,便于操作,可滿足機組啟動,停機過程中回收工質(zhì)并加快啟 動速度的要求,缺點是機組啟動時再熱系統(tǒng)的暖管升溫受到限制,對機組的啟動 不利;蒸汽不流經(jīng)再熱器系統(tǒng),使鍋爐再熱系統(tǒng)的材質(zhì),布置及再熱器區(qū)的煙氣 溫度受到限制, 對再熱器不能起到保護作用. 在運行中旁路系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈活性不高, 負(fù)荷適應(yīng)性較差,不能起到旁路系統(tǒng)應(yīng)有的作用. 另外,現(xiàn)有的 600MW 機組多數(shù)已采用了比較的中壓缸啟動方式,采用一 級大旁路,再熱系統(tǒng)沒有蒸汽,無法實現(xiàn)中壓缸啟動.

2, 二級串聯(lián)旁路系統(tǒng):流程是主蒸汽-----高旁減溫減壓------再熱器 ------低旁減溫減壓--------凝汽器, 它特點是在機組啟動和甩負(fù)荷時能夠保護 再熱器,防止其干燒損壞;能夠滿足機組熱態(tài)啟動時蒸汽溫度與汽缸金屬壁溫的 匹配要求,縮短機組在各種工況下的啟動時間,滿足機組帶中間負(fù)荷及調(diào)峰的需 要,此系統(tǒng)的適應(yīng)性較強,而且能夠采用的中壓缸啟動方式,是目前國內(nèi) 600MW 超臨界火電機組普遍采用的一種旁路形式.沁北,常熟,鎮(zhèn)江,國華太倉 都采用了兩級串聯(lián)旁路系統(tǒng).

3,三級旁路系統(tǒng):是二級串聯(lián)旁路和一級大旁路的組合,適應(yīng)性強,運行 靈活,滿足機組的各種運行工況兼有大旁路系統(tǒng)和兩級串聯(lián)旁路系統(tǒng)的優(yōu)點,但 啟動系統(tǒng)復(fù)雜,鋼材消耗量大,現(xiàn)在基本上已不再采用.

4,三用閥旁路系統(tǒng):特點是高壓旁路閥兼有啟動調(diào)節(jié)閥,減壓閥和安全閥 的作用, 故稱為三用閥系統(tǒng), 亦是由高, 低壓旁路系統(tǒng)組成的兩級串聯(lián)旁路系統(tǒng), 但其容量配置較大,一般推薦采用 100%(425%)容量的高壓旁路,60%-70% 容量的低壓旁路,并設(shè)置帶有附加控制的再熱器安全閥.三用閥是可控的,能實 現(xiàn)快速自動跟蹤超壓保護,省去了鍋爐過熱器安全閥.通過調(diào)節(jié)控制汽壓以適應(yīng) 機組不同工況的滑參數(shù)啟停和運行,機組甩負(fù)荷后鍋爐不立即熄火,能帶廠用電 運行,事故排除后即可重新投人,既減少鍋爐啟停次數(shù),又減輕了對汽輪機的熱 沖擊,縮短恢復(fù)時間.三用閥的結(jié)構(gòu)尺寸小,便于布置和檢修.由于三用閥具有多種功能,對熱控和調(diào)節(jié)系統(tǒng)等方面的要求高,液壓控制難度大,功耗較高,全 容量旁路系統(tǒng)的管道尺寸增加,其投資昂貴 而且這種設(shè)計違反國家勞動部頒發(fā) 的《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(勞動部發(fā)[1996]276 號),第 131 條可分式 省煤器出口處,蒸汽過熱器出口處,再熱器入口處和出口處以及直流鍋爐的啟動 分離器,都必須裝設(shè)安全閥. 第 133 條 鍋筒(鍋殼)上的安全閥和過熱器上的安全閥的總排放量,必須大于鍋爐額定蒸發(fā)量,并且在鍋筒(鍋殼)和過熱器 上安全閥開啟后,鍋筒(鍋殼)內(nèi)蒸汽壓力不得超過設(shè)計時計算壓力的 1.1 倍.(華能石洞口二廠采用的是 100%容量的高旁和 65%容量的低旁).

旁路系統(tǒng)的選型:

選型的依據(jù):選擇旁路系統(tǒng)型式時應(yīng)考慮機組在電網(wǎng)中承擔(dān)的任務(wù),運行方式, 事故處理方式和再熱器的位置布置等因素.

基本負(fù)荷機組運行穩(wěn)定,啟停次數(shù)少,一般可選用系統(tǒng)簡單的旁路系統(tǒng). 對于調(diào)峰機組,負(fù)荷變化幅度較大,啟停頻繁,經(jīng)常需要熱態(tài)啟動,應(yīng)選用啟停 損失小,便于調(diào)節(jié)的旁路系統(tǒng),如二級串聯(lián)旁路系統(tǒng). 對于電網(wǎng)要求在機組甩負(fù)荷時,要求停機不停爐,汽輪機空轉(zhuǎn)或帶廠用電運行, 則應(yīng)選擇汽水能回收,又能保護鍋爐等各部分的旁路系統(tǒng),這樣對旁路系統(tǒng)的容 量要求要大一些.

綜合各種旁路系統(tǒng)的特點, 并考慮隨著大容量超臨界及超超臨界機組數(shù)量的 日益增多和我國用電高峰的峰谷差不斷增大,600MW 超超臨界機組勢必參與調(diào) 峰,超超臨界機組應(yīng)具有高的靈活性和安全性.綜合考慮,600MW 級超超臨界機 組的旁路系統(tǒng)以配置二級串聯(lián)旁路系統(tǒng)為宜,容量以 30%~50%BMCR 為宜.根據(jù)有 關(guān)專家對 600MW 超臨界參數(shù)汽輪機旁路系統(tǒng)的容量計算:35%BMCR 容量的旁路 系統(tǒng)能滿足冷,熱態(tài)啟動的要求;45%～50% BMCR 容量的旁路系統(tǒng)能滿足熱 態(tài)啟動的要求;要想實現(xiàn)機組甩負(fù)荷后帶廠用電運行或停機不停爐運行(若鍋爐 不投油的低穩(wěn)燃負(fù)荷為 40%BMCR),則需要 85%BMCR 容量的旁路系統(tǒng).

隨著電網(wǎng)中大機組的陸續(xù)投產(chǎn),600MW 超超臨界機組在未來電網(wǎng)中的地位, 應(yīng)該是帶基本負(fù)荷適度參與調(diào)峰, 加上大小修, 臨修, 熱態(tài)啟動的次數(shù)不會很少. 熱態(tài)啟動和停機不停爐工況少,甩負(fù)荷后帶廠用電運行工況沒必要,可研報告中旁路系統(tǒng)是暫按 30%BMCR 容量的二級串聯(lián)旁路系統(tǒng)設(shè)計的, 但終的容量還 要進一步收資研究后確定.