NEPRI 编 号： XCYL-TSFA-3RK-06 密 级：
许昌禹龙发电有限责任公司
2×660MW超超临界燃煤机组
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热控专业汽轮机旁路控制系统调试方案
辽宁东科电力有限公司
2008年10月
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目 录
1 旁路控制系统概况 ............................................................................................................
2 工程前期应做的准备工作 ................................................................................................ 65
3 调试项目和目的 ................................................................................................................ 66
4 试验应具备的条件 ............................................................................................................ 66
5 旁路控制系统的静态调试 ................................................................................................ 66
6 旁路系统动态调试 ............................................................................................................ 70
7 旁路系统动态调试应注意的安全事项 ............................................................................ 71
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许昌禹龙2×660MW发电工程3号机组热控专业调试方案 XCYL-TSFA-3RK-06
1 旁路控制系统概况
1.1系统简介
旁路控制系统是火力发电机组重要的控制系统之一，在机组启动、正常停机和事故停机过程中具有非常重要的作用。
许昌禹龙2×660MW工程机组旁路系统装置采用汽机高压一级大旁路，容量为30 %BMCR。机组启动方式为高压缸启动。控制装置为日立公司生产的HIACS-5000M分散控制系统。主要功能为：
1.根据机组初始状态（冷、温、热、极热态）及机组启动曲线，自动给出高旁压力定值曲线，并按照此压力曲线自动控制锅炉过热器出口蒸汽的压力和温度，以满足机组启动时全过程的需要。
2.为防止凝汽器超温、超压，设计了高压旁路快关功能。
3.为防止高旁出口蒸汽超温，设计了高旁喷水阀闭锁高旁减压阀，即先开水阀，再开汽阀的逻辑功能。 1.2旁路压力控制系统 1.2.1调节原理
旁路调节系统，具有启动、溢流、安全功能。在机组启动过程中，配合锅炉点火、升温升压，配合汽机暖机、冲转、升速、并网、带负荷，加快机组启动速度。在升压过程、或正常运行阶段，起到安全溢流作用，当汽压变化过快时，打开旁路调节阀，快速恢复压力，避免安全门频繁动作。当汽机跳闸时，旁路调节阀快开，起到安全泄压作用。旁路调节阀以主汽压力作为被调量。
设定值模块手动时，由运行人员在操作员站上设定设定值。而设定值模块自动时，其输出跟踪输入自动形成高旁压力定值。当机组冷态启动点火时，主汽压力信号经速度（K1）后作为定值；当阀门开度达到最小预设开度（15%）后，主汽压力信号经速度（K2）后作为定值，K2随旁路阀开度改变；当主汽压力达到8.53MPa,定值保持为8.53MPa，满足冲转要求；当机组并网带负荷后，主汽压力信号加上1.0Mpa压力偏置后经速度（0.5Mpa/分）作为定值，此时定值上限为26.0 Mpa。
当压力调节器手动或设定值手动时速度切换到20Mpa/分。在机组并网而高旁未关或MFT发生时切换到0，禁止设定值下降，有利于锅炉保压。 1.2.2调节系统切手动条件
1) 主汽压力坏质量； 2) 主汽压力偏差大；
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3) 阀位偏差大； 4) 阀位反馈坏质量； 5) 调节阀故障； 6) 旁路温度控制在手动； 7) 强关旁路。 1.2.3保护联关旁路
下列条件任一满足，联关旁路： 1) 凝汽器真空低； 2) 凝汽器温度高； 3) 喷水压力低； 4) 热水井水位高； 5) 喷水调节阀关闭； 6) 喷水隔离阀关闭；
7) 高旁快关按钮（CRT画面上）。 1.3旁路后蒸汽温度调节系统 1.3.1调节原理
旁路后蒸汽温度调节系统，通过调节减温水调节阀，保证蒸汽温度在正常范围。为加快温度调节响应速度，配合高旁动作，防止超温。
当高旁蒸汽阀投自动时，应联动高旁喷水阀投自动。
高旁出口温度控制设计成一个随动系统，即高旁喷水阀的开度定值是高旁蒸汽阀开度加上压力、温度修正而形成的。
为了保证先开喷水阀再开蒸汽阀，在定值回路中加上5%的固定偏置，同时考虑到当蒸汽阀关闭后且高旁压力控制偏差<-0.2Mpa时，喷水阀能完全关闭，所以在条件满足时再减去13%，使调节偏差为－8%，让喷水阀全关。 1.3.2调节系统切手动条件
1) 主汽温度坏质量； 2) 阀位反馈坏质量 3) 主汽压力坏质量； 4) 阀位偏差大； 5) 旁路后温度故障。
2 工程前期应做的准备工作
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2.1收集有关旁路控制系统的调试资料。包括：旁路控制系统设备资料、旁路控制系统逻辑图和组态图、设计院的设计接线图和设备布置图。 2.2准备调试所用仪器仪表。
3 调试项目和目的
3.1调试目的：
3.1.1确保旁路调节门远方操作好用 3.1.2确保旁路保护系统动作正确
3.1.3确保旁路自动控制系统调节品质良好 3.2调试项目： 3.2.1电缆接线检查
3.2.2旁路控制系统送电及恢复 3.2.3执行机构的试验 3.2.4保护系统试验
3.2.5自动调节系统的开环试验
4 试验应具备的条件
4.1DCS系统受电完毕。
4.2就地一次测量元件安装完毕，接线完成。 4.3就地执行机构安装完毕，接线完成。 4.4主控室内和电子设备间内照明良好。
4.5汽机热控电源柜调试完毕，旁路系统具备受电条件。
4.6仪表空压机系统已经投入运行，汽机供汽母管已经完成。气源品质合格，符合GB4830标准。执行机构气源管路已完成。
5 旁路控制系统的静态调试
5.1电缆接线检查
根据厂家设计图纸和设计院的有关接线图纸进行电缆接线正确性检查，要求查线率为100%，查线正确率为100%。主要包括：控制机柜与就地一次测量元件之间的接线，DCS系统与旁路就地执行器之间的接线，控制机柜与其它热控系统之间的接线，如汽机电调系统和协制系统等。对系统所有电缆进行接线检查。对于具有中间端
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子接线盒的热工测量信号电缆，应该分段检查。所有的查线工作应该有完整真实的查线记录。
5.2旁路控制系统送电
5.2.1根据热控电源系统设计图纸检查旁路控制系统电源线接线是否正确。包括：汽机热控电源柜的控制电源进线，确保电源接线正确且取处合理。
5.2.2检查电源电压等级和绝缘电阻是否符合厂家的要求，其绝缘电阻值均应不小于1MΩ。
5.2.3检查控制机柜及其各种插件外观应无损坏的现象。 5.2.4检查所有模件的安装位置是否符合厂家要求。 5.2.5控制机柜送电。
见DCS系统受电及软件恢复方案。 5.2.6旁路系统受电
检查电源进线接线端子上是否有误接线或者误操作引起的外界馈送电源电压。确认所有机柜未通电。
检查动力电源应没有与控制电源及弱电回路接触的地方。
在供电电源处，联系电气专业或相关人员投入总电源开关。在电源控制柜处，用万用表测试电源进线端子处的电压值，其电压值不应超过额定电压的±10%。如果误差较大，则应通知对侧送电人员停电进行检查，合格后再送电。
检查电源到就地执行机构的接线应正确无误。检查执行机构绝缘应合格后，合通送至该系统的电源分开关。 5.3系统恢复
5.3.1控制系统送电后应检查各模件的状态是否正常，如有报警显示，一定要检查清楚，确认报警原因，设法消除报警。如果报警是由外围设备引起的，可暂时不用考虑，待外围设备调完毕后，再检查模件是否还有报警。
5.3.2用工程师站检查控制应用软件是否完整和正确，静态参数的设置是否符合热力系统的工艺要求。主要包括:高旁蒸汽阀控制器，高旁喷水阀控制器，低旁蒸汽阀控制器，低旁喷水阀控制器。
5.3.3I/O通道完好性检查。用高精度信号发生器对旁路控制系统的输入/输出通道进行检查，主要包括：模拟量输入通道，模拟量输出通道，开关量输入通道和开关量输出通道。
5.3.4画面控制面板检查。在控制面板上按下任意一个按钮（或组合按钮），在插件上观
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察相应的指示灯或指示标志是否正确。采用模拟方法模拟状态灯点亮的条件，在控制面板上观察状态灯的变化。控制面板主要包括：各个阀门的手动操作按钮和相应的状态灯，各个控制系统的手动/自动切换按钮及状态灯，报警确认按钮和试灯按钮等。 5.4执行机构的调整
执行机构主要包括：高压旁路的蒸汽调节阀和减温水调节阀，低压旁路的蒸汽调节阀和减温水调节阀，减温水系统的隔离阀。 5.4.1气动执行机构的调整 5.4.1.1调整前必备条件
a)执行机构查线工作全部完成。主要为I/P转换器与DCS之间连线、位置反馈与DCS之间连线，电磁阀与DCS系统连线，行程开关与DCS和DEH之间连线。 b)送电前用500V兆欧表进行绝缘检查，绝缘电阻应不小于2MΩ。 c)控制机柜在正常运行状态。 5.4.1.2气动执行机构调整
检查执行机构的气管路连接是否正确，执行机构定位器的工作气源及输出控制气源连接正确。
a)执行机构外观检查，各零部件应完好无缺损，无外观损伤。 b)检查被调参数的测点安装位置是否合适和合理。
c)气动执行机构通气前进行气管路吹扫。在执行机构过滤减压阀前，将管路的联接接头拆下，间歇开、关气源阀门吹扫管路约十分钟左右，管路应无杂物、无油、无水。气管路吹扫结束后，应将气源管路恢复至过滤减压阀。
d)I/P转换器送气。打开供气气源阀门，按照调节仪和调节阀工作气源压力的要求分别调节各自的过滤减压阀，工作气源压力依不同的用途而有所不同，一般在200～500KPa.之间。
e)测量系统调零。I/p通气工作后，当电信号为4mA时，输出应为0，阀门应在零位，否则应调整机械零位使其在零位。
f)气动执行机构的校验。利用DCS系统输出信号或在就地利用信号发生器，加入模拟输入信号送至I/P转换器的信号端。输入信号依次加入4、8、12、16、20mA，输出气压信号依次应为20、40、60、80、100Kpa，否则调整气动定位器上的零点和量程调节机构，该气压依次对应调节阀的开度为0%、25%、50%、75%、100%或100%、75%、50%、25%、0%（考虑到调节阀气开和气关两种控制方式）。上升和下降各一次，并作好相应的记录。
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g) 调节阀位置反馈装置和行程开关的调试。
调整阀门开度时，同时调整阀门位置反馈信号，调节阀的开度为0%、25%、50%、75%、100%或100%、75%、50%、25%、0%对应位置反馈信号为4、8、12、16、20mA，误差小于2.5%。同时根据SCS和DEH系统所需要阀门位置信号，调整行程开关位置信号。
h)执行机构试验。根据被调系统的特性和调节阀的气开或气关方式来确定I/P定位器的正、反作用方式。
i)操作快开、快关电磁阀，检查阀门状态应与系统要求的快速动作方向相符。 5.5 就地测量仪表的系统误差检查。 5.5.1压力变送器的校验
5.5.1.1在现场用熟铜管把变送器和压力校验台连接起来。
5.5.1.2根据变送器量程的不同，选取相应的标准压力表，并把标准压力表装在压力校验台上。
5.5.1.3打开变送器的盖子
5.5.1.4用压力校验台按照满量程的0%、25%、50%、75%、100%分别为变送器加压，在编程器上检查压力指示值并记录。
5.5.1.5计算系统测量误差和测量系统内的各个元件的均方根误差。系统误差应小于综合均方根误差。如果系统误差不合格，则拆回压力变送器重新进行一次校验。 5.5.1.6 卸下万用表和压力校验台，盖上变送器的盖子。 5.5.2真空开关的系统检查
5.5.2.1用熟铜管把真空开关和真空泵及标准真空表连接起来。
5.5.2.2打开真空开关的盖子，拆下真空开关与系统的连接线，接上通灯。
5.5.2.3 利用真空泵抽真空，使真空达到-0.85KPa，调整调节螺丝使开关接点在-0.85KPa时动作。
5.5.2.4恢复接线，盖上盖子。 5.6控制系统静态试验。 5.6.1旁路系统功能测试。
5.6.1.1控制系统系统手动/自动切换试验。
首先初步设定PID参数及其它静态参数，在操作面板上手动/自动切换按钮，控制系统应立即投入自动方式，执行器位置应保持不动，同时操作面板上各状态指示灯显示正常。主要包括：高旁蒸汽压力控制系统，高旁蒸汽温度控制系统，低旁蒸汽压力
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控制系统，低旁蒸汽温度控制系统。 5.6.1.2旁路系统保护试验
用信号发生器模拟主汽压力信号缓慢上升,当主蒸汽压力高于设定值时，高压旁路蒸汽阀应打开，高旁减温阀亦应打开。
用信号发生器模拟发电机负荷信号,当负荷变化率超过10MW/秒时，高旁保护应该动作。
用信号发生器模拟高旁后温度的变化，当高旁后温度大于定值时，控制系统闭锁高旁减压阀，这时手动按下高旁减压阀开启按钮，则阀门应保持原位置不动。 5.6.1.3联锁功能试验
高压旁路只有在高旁蒸汽阀开启到给定开度（5%）后，才允许减温阀开启；高旁蒸汽阀开启应联锁高旁喷水隔离阀打开，全关后联锁高旁喷水隔离阀关闭。
5.6.1.4测试自动及手动回路的监控功能，模拟各种故障信号，应有相应的声光报警，若系统处于自动状态则系统自动切换到手动状态。
上述试验的结果应该有准确详细的确认记录。填写联锁保护功能检查试验记录。 5.6.2开环试验
利用信号源分别模拟各控制系统过程变量的变化，观察各控制系统的调节器动作方向是否符合其工艺流程，如不符则改变其调节器的动作方向。
6 旁路系统动态调试
6.1测量仪表的投入
在机组启动后，当主蒸汽压力达到0.2-0.5MPa.之后，与旁路系统有关的测量仪表应投入使用，以便观察其是否工作是否正常。
压力及差压测量仪表（包括变送器和压力开关）投入时，应首先缓慢稍开一次阀门，确认取样管路各接头处无泄露后，再全开一次阀门和二次阀门，然后接通测量仪表的工作电源，测量仪表即投入运行。温度仪表只要送上工作电源即认为投入运行。对于真空测量仪表在投入时，应检查测量系统的严密性，即在测量系统工作状态下，关闭取源阀门（一次阀门或二次阀门），在15分钟内真空测量仪表指示值降低应不低于3%。 6.2旁路系统动态试验
6.2.1首先投入高旁压力调节系统。首先检查高旁后压力指示是否与指示表或计算机上的指示值一致，然后初步设定调节器动态参数。当锅炉启动后，机前压力达到设计值时，将高旁压力调节系统投入自动。系统比较稳定后，做压力定值扰动试验，根据调
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节过程调整调节器的动态参数。
6.2.2投入高旁温度调节系统。首先检查高旁后温度指示是否与指示表或计算机上的指示值一致，然后初步设定调节器动态参数，投入高旁温度调节系统。观察自动调节过程，进行调节器动态参数的整定。
6.2.3对旁路系统的任何保护动作情况应该进行技术分析，对于不合理的或存在疑问的保护条件和逻辑应给出合理的解释，提出合适的修改意见，确保旁路保护系统动作灵活，安全可靠。
7 旁路系统动态调试应注意的安全事项
7.1试验前做好事故预想和处理措施。
7.2试验时应与机务人员密切配合注意热力系统的运行状况，当热力系统异常时及时处理或把控制系统切为手动运行方式。
7.3注意观察控制系统的运行状况，当控制系统运行异常时及时把控制系统切为手动。
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