旁路系统的作用

1,在机组启动及甩负荷时保护再热器,防止再热器干烧.

2,机组启动时调节启动参数,缩短启动时间.对于直流锅炉,旁路系统选择的 容量超过干湿切换负荷,可以使锅炉直接进入纯直流状态运行.

3,回收工质,减少对外排汽带来的工质浪费和产生的噪音.

旁路系统的四种型式

而旁路系统的形式多种多样,大致可分为一级大旁路系统,二级串联旁路系 统,三级旁路系统和三用阀旁路系统四种型式.

1, 一级大旁路:系统简单,(主蒸汽减压减温后直接排到凝汽器)投资 省,控制系统简单,便于操作,可满足机组启动,停机过程中回收工质并加快启 动速度的要求,缺点是机组启动时再热系统的暖管升温受到限制,对机组的启动 不利;蒸汽不流经再热器系统,使锅炉再热系统的材质,布置及再热器区的烟气 温度受到限制, 对再热器不能起到保护作用. 在运行中旁路系统调节灵活性不高, 负荷适应性较差,不能完全起到旁路系统应有的作用. 另外,现有的 600MW 机组多数已采用了比较先进的中压缸启动方式,采用一 级大旁路,再热系统没有蒸汽,无法实现中压缸启动.

2, 二级串联旁路系统:流程是主蒸汽-----高旁减温减压------再热器 ------低旁减温减压--------凝汽器, 它特点是在机组启动和甩负荷时能够保护 再热器,防止其干烧损坏;能够满足机组热态启动时蒸汽温度与汽缸金属壁温的 匹配要求,缩短机组在各种工况下的启动时间,满足机组带中间负荷及调峰的需 要,此系统的适应性较强,而且能够采用先进的中压缸启动方式,是目前国内 600MW 超临界火电机组普遍采用的一种旁路形式.沁北,常熟,镇江,国华太仓 都采用了两级串联旁路系统.

3,三级旁路系统:是二级串联旁路和一级大旁路的组合,适应性强,运行 灵活,满足机组的各种运行工况兼有大旁路系统和两级串联旁路系统的优点,但 启动系统复杂,钢材消耗量大,现在基本上已不再采用.

4,三用阀旁路系统:特点是高压旁路阀兼有启动调节阀,减压阀和安全阀 的作用, 故称为三用阀系统, 亦是由高, 低压旁路系统组成的两级串联旁路系统, 但其容量配置较大,一般推荐采用 100%(4×25%)容量的高压旁路,60%-70% 容量的低压旁路,并设置带有附加控制的再热器安全阀.三用阀是可控的,能实 现快速自动跟踪超压保护,省去了锅炉过热器安全阀.通过调节控制汽压以适应 机组不同工况的滑参数启停和运行,机组甩负荷后锅炉不立即熄火,能带厂用电 运行,事故排除后即可重新投人,既减少锅炉启停次数,又减轻了对汽轮机的热 冲击,缩短恢复时间.三用阀的结构尺寸小,便于布置和检修.由于三用阀具有多种功能,对热控和调节系统等方面的要求高,液压控制难度大,功耗较高,全 容量旁路系统的管道尺寸增加,其投资昂贵 而且这种设计违反国家劳动部颁发 的《蒸汽锅炉安全技术监察规程》(劳动部发[1996]276 号),第 131 条可分式 省煤器出口处,蒸汽过热器出口处,再热器入口处和出口处以及直流锅炉的启动 分离器,都必须装设安全阀. 第 133 条 锅筒(锅壳)上的安全阀和过热器上的安全阀的总排放量,必须大于锅炉额定蒸发量,并且在锅筒(锅壳)和过热器 上所有安全阀开启后,锅筒(锅壳)内蒸汽压力不得超过设计时计算压力的 1.1 倍.(华能石洞口二厂采用的是 100%容量的高旁和 65%容量的低旁).

旁路系统的选型:

选型的依据:选择旁路系统型式时应考虑机组在电网中承担的任务,运行方式, 事故处理方式和再热器的位置布置等因素.

基本负荷机组运行稳定,启停次数少,一般可选用系统简单的旁路系统. 对于调峰机组,负荷变化幅度较大,启停频繁,经常需要热态启动,应选用启停 损失小,便于调节的旁路系统,如二级串联旁路系统. 对于电网要求在机组甩负荷时,要求停机不停炉,汽轮机空转或带厂用电运行, 则应选择汽水能回收,又能保护锅炉等各部分的旁路系统,这样对旁路系统的容 量要求要大一些.

综合各种旁路系统的特点, 并考虑随着大容量超临界及超超临界机组数量的 日益增多和我国用电高峰的峰谷差不断增大,600MW 超超临界机组势必参与调 峰,超超临界机组应具有高的灵活性和安全性.综合考虑,600MW 级超超临界机 组的旁路系统以配置二级串联旁路系统为宜,容量以 30%~50%BMCR 为宜.根据有 关专家对 600MW 超临界参数汽轮机旁路系统的容量计算:35%BMCR 容量的旁路 系统能满足冷,热态启动的要求;45%～50% BMCR 容量的旁路系统能满足极热 态启动的要求;要想实现机组甩负荷后带厂用电运行或停机不停炉运行(若锅炉 不投油的最低稳燃负荷为 40%BMCR),则需要 85%BMCR 容量的旁路系统.

随着电网中大机组的陆续投产,600MW 超超临界机组在未来电网中的地位, 应该是带基本负荷适度参与调峰, 加上大小修, 临修, 热态启动的次数不会很少. 极热态启动和停机不停炉工况极少,甩负荷后带厂用电运行工况没必要,可研报告中旁路系统是暂按 30%BMCR 容量的二级串联旁路系统设计的, 但最终的容量还 要进一步收资研究后确定.