浅谈阚山电厂#1机组高压旁路控制系统优化

王宏纲

摘要:简述阚山电厂#1机组旁路系统控优化，实现1号机组旁路全程自动控制，机组旁路压力和温度的控制满足汽轮机启动要求。

关键词：旁路系统;自动控制；启动模式；定压模式；跟随模式；

一、概述

阚山电厂#1机组自投产以来旁路系统一直采用手动控制。机组启动期间，主要通过运行人员手动改变旁路阀开度维持机组冲转及并网后初负荷期间的主汽压力。为实现#1机组启动过程旁路全程自动控制，于2017年8月22日至8月25日，针对#1机组旁路系统进行了旁路自动控制系统的逻辑设计及组态工作。2017年9月28日至29日期间，#1机组启动，并将旁路系统投入自动，在机组升温升压、冲转及并网带初负荷等过程对旁路控制系统进行调试及优化，保证旁路在自动控制方式下，机组旁路压力和温度的控制能满足汽轮机启动要求。

二、控旁路控制逻辑修改说明

阚山电厂#1机组原有旁路控制系统并不完善，未能投入自动运行。此次旁路逻辑修改依据CCI旁路系统说明并借鉴其它同类型机组旁路控制逻辑进行设计，保证旁路系统正常投入自动并顺利完成机组升温、升压、冲转及并网过程。具体旁路控制功能修改主要涉及以下几方面：

1、增加旁路系统启动模式逻辑(DROP5Sheet62)。增加旁路系统启动模式，机组点火后旁路系统自动进入启动模式，在启动模式下旁路系统将依次进入最小压力方式、最小阀位方式及升压方式。

2、增加启动模式下旁路调节阀控制逻辑(DROP5Sheet60-61)。其中在最小压力下旁路调节阀开度保持0；最小阀位方式下旁路调节阀保持10%开度，升压方式下压力设定值以一定的速率上升至8.1Mpa，旁路调节阀调节主蒸汽压力，速率函数下表所示：

升压方式升速率函数

3、增加升压方式下旁路调节阀阀门上下限逻辑(DROP5Sheet61)。其中在升压方式下旁路调节阀开度下限值为8%，旁路调节阀开度上限为主蒸汽压力的函数，如下表表所示：

4、增加定压模式逻辑及定压方式下压力设定值逻辑(DROP5Sheet59-60)。当升压方式结束后机组进入定压模式，在此方式下机组旁路压力设定值可通过运行人员通过操作面板进行设置，根据实际情况对压力进行调节。

5、增加旁路系统跟随模式逻辑及跟随方式压力设定值逻辑(DROP5Sheet59-60)。当机组并网且旁路调节阀关闭后旁路系统进入跟随模式，此方式下旁路压力设定值为当前主汽压力设定值上叠加2Mpa压力偏置，维持正常运行下旁路调节阀关闭状态。

6、增加旁路减温水调节阀投入自动逻辑(DROP5Sheet65-66)。增加在旁路调节阀开启后，旁路减温水A/B调节阀自动投入自动控制，其减温水温度设定值由运行人员手动设置。

三、旁路系统操作说明。

上图中绿框为旁路模式选择按钮，“STRMODE”为启动模式，在启动模式下旁路控制系统会处于最小压力方式、最小阀位方式、升压方式、重启方式；“SHUTDNMODE”为停机模式。图中蓝框为旁路自动控制中所处于的各个状态显示，共包括最小压力方式（MINPRS）、最小阀位方式(MINVLVOPEN)、升压方式(PRSRAMP)、定压方式(FIXPRS)、跟随方式(FLOWMOD)、停机模式（SHUTDOWN)及重启方式（RESTART）。机组启动过程中旁路操作及运行情况如下。

1、锅炉点火后，旁路系统自动投入至启动模式，投入后旁路处于启动模式下最小压力方式，此时A、B旁路调节阀处于关闭状态。操作面板模式显示框内显示MINPRS（最小压力方式）

2、点火后主汽压力逐步上升，当主蒸汽压力达到0.75Mpa时，旁路控制由最小压力方式切至最小阀位方式，A、B旁路调节阀开启，且维持10%的开度。图3-1操作面板模式显示框内显示MINVLV（最小阀位方式）

3、当压力高于1.2Mpa时，旁路进入升压模式。在升压模式下，压力设定值从当前压力以一定速率函数增大，最终升至8.1Mp。此过程中，旁路调节回路控制旁路阀维持主蒸汽压力在压力设定值附近。此时操作面板模式显示框内显示PRSRAMP（升压方式）

4、当压力超过8.1Mpa,升压模式取消，旁路控制进入定压方式。在定压模式下，运行人员可根据实际运行需要，在A、B旁路阀操作面板上可手动对压力设定值进行设定，保证主蒸汽压力、温度满足汽机冲转压力和温度要求。在定压方式下机组完成冲转及并网过程。此时操作面板模式显示框内显示FIXPRS（定压方式）。

5、机组带初负荷后，运行人员可适度提高旁路压力设定值或维持当前热负荷不变的基础上提高机组负荷，适度降低主蒸汽压力，在旁路阀压力调节回路作用下，旁路调节阀慢慢关小直至调阀全关。旁路阀关闭后，旁路控制进入跟随方式，此时旁路压力设定值为在主蒸汽压力设定值基础上叠加2Mpa的压力偏置，保持旁路阀处于全关状态（运行人员亦可切至手动方式，保持旁路阀关闭状态）。此时操作面板模式显示框内显示FLOWMOD（跟随方式）。

四、旁路系统运行效果

1)启动至汽机冲转到2000rpm

1号机组锅炉点火后，旁路系统在启动期间一直处于自动方式运行。机组启动至冲转过程旁路运行情况见附图1。

从图中可以看出，自锅炉点火旁路投入自动后，旁路运行情况与旁路功能设计相符合。机组点火至汽机升至2000rpm过程中，主蒸汽压力与设定值间最大偏差为0.35Mpa，旁路控制较为理想。

2)汽机转速2000rpm至2950rpm。

汽机转速由2000rpm升至2950rpm期间，机组运行情况见附图2。

从图中可以看出，汽机转速平

滑升至2950rpm。但随着汽机调门的开大，主汽压力降低，压力最低降至7.97Mpa,压力偏差最高达到0.53Mpa，整个过程压力波动较为平稳，机组转速能够快速稳定至2950rpm，旁路控制较为理想。

五、结束语

阚山电厂#1机组启动过程中旁路系统全程投入自动，完成机组点火、升温升压、汽机冲转、并网过程，实现了旁路启动过程中的自动控制。但依然需要指出的是在升压方式下机组升温升压过程中主蒸汽温度上升较快，后续将结合本次优化，在旁路不同模式下对旁路系统控制逻辑进行更进一步的优化调整，满足在启动过程中不同方式下对旁路系统的控制要求。

参考文件：

1、《DL_T_657-2006火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》；

2、《DL_T1083-2008火力发电厂分散控制系统技术条件》；

附图1：1号机组启动及冲转至2000rpm过程运行曲线

附图2：汽机转速升至2950rpm运行曲线