什么是汽轮机旁路系统?它有哪些部件组成?

日期:2021-8-18 8:33:57 / 人气:

什么是汽轮机旁路系统?它有哪些部件组成?随着电厂运作模式的改变,汽轮机旁路系统在过去的几十年里发生了变化。它通常用于民用电厂。在那里,工厂的运行需要对电力需求的宽幅变化作出快速的响应。电厂运行的典型一天也许是从最小负荷开始的,然后增加到满负荷以满足全天大部分时间的需要,之后快速减小至最小输出,然后再增加到满负荷,所有这些均发生在 24 小时内。如果没有某种形式的汽轮机旁路系统,锅 炉、汽轮机、冷凝器和其它关联设备将 不能对如此快速的变化作出正确的反应。

 汽轮机旁路系统允许锅炉的运行独立于汽轮机。在启动模式或发电需求快速减小的情况下,汽轮机旁路不仅给蒸汽提供一个另外的通道,而且将蒸汽调节到与通常由汽轮机膨胀过程产生的蒸汽相同的压力和温度。通过为蒸汽提供一个另外的通道,汽轮机旁路系统保护了汽轮机、锅炉和冷凝器免受可能由于热力和压力的波动而引起的损坏。由于这个因素,为了最大限度地保护设备,许多汽轮机旁路系统需要极快的开/关响应时间。这可以通过使用一套为这种操作既提供力又提供控制的驱动系统来实现。 另外,在调试一个新的工厂时,汽轮机旁路系统允许锅炉独立于汽轮机而启动和切出。 这意味着工厂能快速地开工,可大幅提升效益。同时也意味着该闭环回路系统能够防止处理过的锅炉给水的大气损失和环境噪声的扩散。

一个汽轮机旁路系统的主要元件有汽轮机旁路阀门、汽轮机旁路水控制阀和驱动系统。

  1 汽轮机旁路阀 

不管是用于低压、中压还是高压场合, 汽轮机旁路阀通常都需要严密关闭等级 (V 级)。由于特殊的安装要求,这些集成管多喷嘴阀门偶尔也被分成两个部分:阀门的减压部分和位于冷凝器附近的出口/集成管多喷嘴冷却部分。 为如此复杂的工艺过程选择一个合适的汽轮机旁路控制型电动阀门,首先应了解需要完成的性能目标,存在或计划的实际管道几何形状以及确定需要哪些过程控制。

 一旦理解了这一点,就可以合并其他因素,例如控制阀的型式和口径、压力和 流量控制需求、噪声规范要求、材料要求和过程操作实践。从相互独立的直通 阀体和下游减温器,到将减温减压功能组合体,我们有多种可能的选项。

适于汽轮机旁路应用的典型驱动系统

 汽轮机旁路阀可以采用差异显著的设 计,正如其适用的应用一样。每个汽轮机旁路阀均具有独特的特点或选项,能够在各种工况和客户特定要求下实现高效运行。汽轮机旁路阀通常根据特定安装进行定制。很少有两个汽轮机旁路电动阀门具有相同的安装。 可以选择单独直通阀体或角形阀体加下游减温装置,以方便地装入已有的管道布局。直行程控制阀设计用于提供精确的流量控制。它们还可以结合降噪阀内件,通常用于存在大压降的蒸汽排放和汽轮机旁路应用中。该方法可适用于温和至严酷应用范围。

    2 汽轮机旁路水控制阀

 这些阀门用来控制通往汽轮机旁路阀的水流。由于设备保护的需要,这些阀门必须提供严密的关闭等级(V 级)。阀内件的需求包括标准阀内件和抗气蚀阀内件等。

 3 驱动系统 

在典型的旁路系统中,通常的做法是在工厂事件期间将旁路阀跳闸到对应于预定流量需求的预设开口。但是,电动阀门必须保持手动运行一段特定的时间,直到系统稳定下来才能切换到自动操作。这需要专门的算法和控制逻辑,因此增加了操作的复杂性,直到几年前,这种情况都是不可避免的。

 然而,在当今的电力市场中,汽轮机旁路系统的极限正在被打破。安装使用高性能驱动系统来响应快速和精确的控制,以满足各种工厂的需求,而不必担心在工厂事件中将旁路阀置于手动状态。 汽轮机旁路阀必须具有一定的响应能力,以保护价值不菲的关键汽轮机免受瞬变损坏。它们也必须精确,以便以最高效率运行。 了解了行程速度和控制要求后,就能设计用于满足过程要求的复杂驱动系统。

 通常,需要 2-4 秒来将阀门位置从任何位置移动到 85-100% 行程。精密驱动技术不仅是为了实现快速动作,而且同时定位精度也要好于 1%,即便是非常大的电动阀门。 设置和调整应在几分钟内完成,此外还需要支持具备高度需求的远程操控。在软件方面,这是通过软件包完成的,这些软件包提供专门为这些类型的阀门设置的调整参数。参数应被设置为使其超过驱动设定点来改善对小幅度阶跃的响应,非对称地调整响应以在打开和关闭时间中独立设置,并集成实时图示以便远程进行调整。 在硬件方面,可以使用气动或液压解决方案来完成这项艰巨的任务。两者都是市场上公认的解决方案,可以实现相同的目标,并且只需要最小限度的维护。