旁路系統的作用

1,在機組啟動及甩負荷時保護再熱器,防止再熱器干燒.

2,機組啟動時調節啟動參數,縮短啟動時間.對于直流鍋爐,旁路系統選擇的 容量超過干濕切換負荷,可以使鍋爐直接進入純直流狀態運行.

3,回收工質,減少對外排汽帶來的工質浪費和產生的噪音.

旁路系統的四種型式

而旁路系統的形式多種多樣,大致可分為一級大旁路系統,二級串聯旁路系 統,三級旁路系統和三用閥旁路系統四種型式.

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

2, 二級串聯旁路系統: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荷時能夠保護 再熱器,防止其干燒損壞;能夠滿足機組熱態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,滿足機組帶中間負荷及調峰的需 要,此系統的適應性較強,而且能夠采用的中壓缸啟動方式,是目前國內 600MW 超臨界火電機組普遍采用的一種旁路形式.沁北,常熟,鎮江,國華太倉 都采用了兩級串聯旁路系統.

3,三級旁路系統:是二級串聯旁路和一級大旁路的組合,適應性強,運行 靈活,滿足機組的各種運行工況兼有大旁路系統和兩級串聯旁路系統的優點,但 啟動系統復雜,鋼材消耗量大,現在基本上已不再采用.

4,三用閥旁路系統:特點是高壓旁路閥兼有啟動調節閥,減壓閥和安全閥 的作用, 故稱為三用閥系統, 亦是由高, 低壓旁路系統組成的兩級串聯旁路系統, 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,并設置帶有附加控制的再熱器安全閥.三用閥是可控的,能實 現快速自動跟蹤超壓保護,省去了鍋爐過熱器安全閥.通過調節控制汽壓以適應 機組不同工況的滑參數啟停和運行,機組甩負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,又減輕了對汽輪機的熱 沖擊,縮短恢復時間.三用閥的結構尺寸小,便于布置和檢修.由于三用閥具有多種功能,對熱控和調節系統等方面的要求高,液壓控制難度大,功耗較高,全 容量旁路系統的管道尺寸增加,其投資昂貴 而且這種設計違反國家勞動部頒發 的《蒸汽鍋爐安全技術監察規程》(勞動部發[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量,并且在鍋筒(鍋殼)和過熱器 上安全閥開啟后,鍋筒(鍋殼)內蒸汽壓力不得超過設計時計算壓力的 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).

旁路系統的選型:

選型的依據:選擇旁路系統型式時應考慮機組在電網中承擔的任務,運行方式, 事故處理方式和再熱器的位置布置等因素.

基本負荷機組運行穩定,啟停次數少,一般可選用系統簡單的旁路系統. 對于調峰機組,負荷變化幅度較大,啟停頻繁,經常需要熱態啟動,應選用啟停 損失小,便于調節的旁路系統,如二級串聯旁路系統. 對于電網要求在機組甩負荷時,要求停機不停爐,汽輪機空轉或帶廠用電運行, 則應選擇汽水能回收,又能保護鍋爐等各部分的旁路系統,這樣對旁路系統的容 量要求要大一些.

綜合各種旁路系統的特點, 并考慮隨著大容量超臨界及超超臨界機組數量的 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 峰,超超臨界機組應具有高的靈活性和安全性.綜合考慮,600MW 級超超臨界機 組的旁路系統以配置二級串聯旁路系統為宜,容量以 30%~50%BMCR 為宜.根據有 關專家對 600MW 超臨界參數汽輪機旁路系統的容量計算:35%BMCR 容量的旁路 系統能滿足冷,熱態啟動的要求;45%～50% BMCR 容量的旁路系統能滿足熱 態啟動的要求;要想實現機組甩負荷后帶廠用電運行或停機不停爐運行(若鍋爐 不投油的低穩燃負荷為 40%BMCR),則需要 85%BMCR 容量的旁路系統.

隨著電網中大機組的陸續投產,600MW 超超臨界機組在未來電網中的地位, 應該是帶基本負荷適度參與調峰, 加上大小修, 臨修, 熱態啟動的次數不會很少. 熱態啟動和停機不停爐工況少,甩負荷后帶廠用電運行工況沒必要,可研報告中旁路系統是暫按 30%BMCR 容量的二級串聯旁路系統設計的, 但終的容量還 要進一步收資研究后確定.