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[摘 要]中压蒸汽旁路系统是三菱701F燃气轮机联合循环机组的重要组成部分，调节汽轮机再热蒸汽管路压力是这个系统的主要功能。他在蒸汽管道的压力超过额定值之后，将会迅速打开中压蒸汽旁路的压力调节阀门，然后将中压蒸汽管道的部分蒸汽排入凝汽器，保证汽轮机的安全稳定运行，同时在启动和停机阶段，也通过这一旁路系统保证蒸汽管路的压力升降相对平滑且防止过高，以保障机组正常运行。
[关键词]燃机；中压蒸汽旁路系统；压力调节阀；温度调节阀
中图分类号：TP503 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）12-0110-01
作为汽轮机蒸汽系统部分之一的汽轮机旁路系统，在三菱701F燃气轮机联合循环机组汽轮机旁路系统下，其可分为三个部分分别为高压蒸汽旁路系统、中压蒸汽旁路系统和低压蒸汽团务系统，而这些旁路系统的作用有以下几点：
第一，在汽轮机启、停的过程中，通过旁路系统对汽轮机进汽压力进行调节，使管路中的蒸汽压力呈现一定速率上升或者下降到需要的数值；第二，可以在保证机组正常运行的同时，维持蒸汽管路内的整体压力，当出现异常过高时，及时打开阀门将压力降低；第三，如果发生事故，可以通过旁路系统，把蒸汽管道的蒸汽排入到凝汽器中，从而保护汽轮机。本文主要就对中压蒸汽旁路系统及其他内部的控制逻辑进行比较详尽的介绍。
1.汽轮机旁路系统的介绍
在燃机的三个压力旁路系统中，高压主蒸汽旁路系统主要是由高压的旁路调整阀、减温水电动阀及其调整阀组成的。高压主蒸汽通过高压旁路流入到冷再管路当中，冷再管路的蒸汽与中压蒸汽包一起形成再热蒸汽，并且通过再热器流入到再热蒸汽管路当中；中压蒸汽旁路系统则是由中压旁路调整阀、减温水电动阀及其调整阀组成的，再热蒸汽通过中压旁路管路降压减温后进入凝汽器中，低压旁路也只有一个调整阀，而没有其他两个阀门，其产生的蒸汽直接进入凝汽器中。
2.中压蒸汽庞路控制逻辑
三种压力旁路系统压力调整阀的控制逻辑有很多相似点，但并不完全相同。在高压和中压旁路系统的其它两个阀门也是如此，这里着重介绍中压旁路系统的压力调整阀、温度调整阀，以及相应的控制逻辑，其他两种压力旁路系统控制逻辑则不言而喻。
2.1中压旁路压力调整阀的控制逻辑
中压旁路压力调整阀的控制逻辑大体有三种，第一为压力设定，跟踪实际压力模式，第二种为最小压力控制模式，第三种为后备压力控制模式。以启机例，可以说明这几种模式的切换逻辑。
在燃机点火之前，这一控制逻辑就是可以先设定一个定值，这个值的数值取决于上次停机熄火时再热蒸汽管路的压力，它是由某个信号所控制，当这个数值为1时，即燃机点火后，其输出值实行跟踪的输入，当它变为0时，则燃机熄火后，其输出值可以一定的速率逼近额定数值，在此速度为0，所以在其输出值维持在信号为0时，不会发生变化，直到下一个信号变为1时才有所变化。
当最小压力设置设置为1时，系统则进入最少压力控制模式，在机组的正常启动过程中，在这压力大于额定值时，中压旁路就进入最小压力控制模式，在此种模式下，控制系统的设定值由输出功率所决定，输出功率是通过一个折线函数化成一个压力只作为系统的额定设置，这时压力也随着速度变化而缓慢上升，在保证再热蒸汽压力上升到机组正常运行时所需要用的蒸汽压力。
燃机的启动形态是随着入高压缸进口的金属温度变化而变化的。通常而言，可分为冷态、暖态和热态三种启动模式，分界点温度为230℃和400℃。当温度低于230℃时，燃机自然进入了冷态启动模式；当温度近于230℃和400℃之间时，则进入暖态启动模式；当高于400℃时，则进入热态启动模式。当然在状态不同时，其燃机功率也随着温度的降低而降低。
当最小压力控制模式过后系统则进入后备压力控制模式，这种压力的条件是额定值变为一，它的前提条件有两个，分别是：固定的数大于50%，而开关信号已经说明其额定值大于50%，这个信号的条件就相当于燃机功率大于199MW。当高压旁路系统和中压旁路系统都处在全关状态时，中压旁路系统则进入后备压力控制模式。一旦控制系统进入后备压力控制模式，此时的再热蒸汽压力，则会通过折线函数修正，作为控制系统的测定值，再与蒸汽压力设定值取偏差，进入控制模块后，再热蒸汽压力值在1.2MPa和3.4MPa之间，压力变化率低于0.3MPa时，设定值都不会和实际再热蒸汽压力完全相同，会稍微大于此值，导致再热蒸汽压力平衡系统处在关闭位置，这一设定值，速率跟踪折线函数，经过修正的压力值，也会产生变化，导致阀门打开状态，再热蒸汽压力值大于额定值之后，阀门开始泄压，降低管路中的压力。在停机状态下，旁路系统控制模式按照后备压力控制模式、最小压力控制模式以及压力设定跟踪实际压力模式的顺序进行转化，直到熄火以后在系统的额定值才变为蒸汽压力值，直到下次点火为止。
2.2中壓旁路温度控制阀的控制逻辑
当管路中整体温度较高时，并不能直接进入凝汽器，而是经过减压减温后才能进入，中压旁路系统的温度控制法就是来控制中压旁路系统中的温度的，它的定值为180℃，在控制阀上安装一个全开全关门即电动门，此电动阀是根据温度控制逻辑而进行变化的，当其输出的MV大于-1时，整个电动阀全部开启，当MV小于-1是或者凝结水泵全停，电动阀全部关闭。自动模式处于全开和全关之间，当中压旁路系统的温度没有超过设定的数值，并且中压旁路门没有全关时，系统则可以投上自动模式。自动投上之后，温度定值为180℃，当中压旁路系统的温度由低到高变化超过这一温度时，则作为输出的MV还要加上30%作为控制，也就是当温度超过180℃时，阀门还需要多开30%的开度来降低温度，以满足实际降温的要求。
3结语
在燃气轮机联合循环机组下，各个压力系统，按照自身内在的控制逻辑进行工作，尤其是中压旁路系统，其主要功能在于调节汽轮机再热蒸汽管路的压力，避免温度过高或者压力过大而导致其他问题出现，为了保证汽轮机的安全运行，需要在中压旁路系统中的起停机阶段进行严格控制，合理把握其各个阀门的工作逻辑，使再热蒸汽管路压力能够平缓的变化已进入到正常数值，给燃气轮机联合循环机组提供安全保障。使用旁路控制系统可以更快的提高余热锅炉的蒸汽品质，让汽轮机更快进汽做功。因此旁路系统在循环汽轮机运行中起到十分重要的作用。
参考文献
[1]杨顺虎.燃气-蒸汽联合循环发电设备及运行[M].北京：中国电力出版社，2003.
[2]M701燃气蒸汽联合循环机组资料，北京京丰燃气发电有限责任公司，2006，4.
[3]莆田燃机调试报告.东方汽轮机有限公司.
[4]过程控制说明.三菱重工.
[关键词]燃机；中压蒸汽旁路系统；压力调节阀；温度调节阀
中图分类号：TP503 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）12-0110-01
作为汽轮机蒸汽系统部分之一的汽轮机旁路系统，在三菱701F燃气轮机联合循环机组汽轮机旁路系统下，其可分为三个部分分别为高压蒸汽旁路系统、中压蒸汽旁路系统和低压蒸汽团务系统，而这些旁路系统的作用有以下几点：
第一，在汽轮机启、停的过程中，通过旁路系统对汽轮机进汽压力进行调节，使管路中的蒸汽压力呈现一定速率上升或者下降到需要的数值；第二，可以在保证机组正常运行的同时，维持蒸汽管路内的整体压力，当出现异常过高时，及时打开阀门将压力降低；第三，如果发生事故，可以通过旁路系统，把蒸汽管道的蒸汽排入到凝汽器中，从而保护汽轮机。本文主要就对中压蒸汽旁路系统及其他内部的控制逻辑进行比较详尽的介绍。
1.汽轮机旁路系统的介绍
在燃机的三个压力旁路系统中，高压主蒸汽旁路系统主要是由高压的旁路调整阀、减温水电动阀及其调整阀组成的。高压主蒸汽通过高压旁路流入到冷再管路当中，冷再管路的蒸汽与中压蒸汽包一起形成再热蒸汽，并且通过再热器流入到再热蒸汽管路当中；中压蒸汽旁路系统则是由中压旁路调整阀、减温水电动阀及其调整阀组成的，再热蒸汽通过中压旁路管路降压减温后进入凝汽器中，低压旁路也只有一个调整阀，而没有其他两个阀门，其产生的蒸汽直接进入凝汽器中。
2.中压蒸汽庞路控制逻辑
三种压力旁路系统压力调整阀的控制逻辑有很多相似点，但并不完全相同。在高压和中压旁路系统的其它两个阀门也是如此，这里着重介绍中压旁路系统的压力调整阀、温度调整阀，以及相应的控制逻辑，其他两种压力旁路系统控制逻辑则不言而喻。
2.1中压旁路压力调整阀的控制逻辑
中压旁路压力调整阀的控制逻辑大体有三种，第一为压力设定，跟踪实际压力模式，第二种为最小压力控制模式，第三种为后备压力控制模式。以启机例，可以说明这几种模式的切换逻辑。
在燃机点火之前，这一控制逻辑就是可以先设定一个定值，这个值的数值取决于上次停机熄火时再热蒸汽管路的压力，它是由某个信号所控制，当这个数值为1时，即燃机点火后，其输出值实行跟踪的输入，当它变为0时，则燃机熄火后，其输出值可以一定的速率逼近额定数值，在此速度为0，所以在其输出值维持在信号为0时，不会发生变化，直到下一个信号变为1时才有所变化。
当最小压力设置设置为1时，系统则进入最少压力控制模式，在机组的正常启动过程中，在这压力大于额定值时，中压旁路就进入最小压力控制模式，在此种模式下，控制系统的设定值由输出功率所决定，输出功率是通过一个折线函数化成一个压力只作为系统的额定设置，这时压力也随着速度变化而缓慢上升，在保证再热蒸汽压力上升到机组正常运行时所需要用的蒸汽压力。
燃机的启动形态是随着入高压缸进口的金属温度变化而变化的。通常而言，可分为冷态、暖态和热态三种启动模式，分界点温度为230℃和400℃。当温度低于230℃时，燃机自然进入了冷态启动模式；当温度近于230℃和400℃之间时，则进入暖态启动模式；当高于400℃时，则进入热态启动模式。当然在状态不同时，其燃机功率也随着温度的降低而降低。
当最小压力控制模式过后系统则进入后备压力控制模式，这种压力的条件是额定值变为一，它的前提条件有两个，分别是：固定的数大于50%，而开关信号已经说明其额定值大于50%，这个信号的条件就相当于燃机功率大于199MW。当高压旁路系统和中压旁路系统都处在全关状态时，中压旁路系统则进入后备压力控制模式。一旦控制系统进入后备压力控制模式，此时的再热蒸汽压力，则会通过折线函数修正，作为控制系统的测定值，再与蒸汽压力设定值取偏差，进入控制模块后，再热蒸汽压力值在1.2MPa和3.4MPa之间，压力变化率低于0.3MPa时，设定值都不会和实际再热蒸汽压力完全相同，会稍微大于此值，导致再热蒸汽压力平衡系统处在关闭位置，这一设定值，速率跟踪折线函数，经过修正的压力值，也会产生变化，导致阀门打开状态，再热蒸汽压力值大于额定值之后，阀门开始泄压，降低管路中的压力。在停机状态下，旁路系统控制模式按照后备压力控制模式、最小压力控制模式以及压力设定跟踪实际压力模式的顺序进行转化，直到熄火以后在系统的额定值才变为蒸汽压力值，直到下次点火为止。
2.2中壓旁路温度控制阀的控制逻辑
当管路中整体温度较高时，并不能直接进入凝汽器，而是经过减压减温后才能进入，中压旁路系统的温度控制法就是来控制中压旁路系统中的温度的，它的定值为180℃，在控制阀上安装一个全开全关门即电动门，此电动阀是根据温度控制逻辑而进行变化的，当其输出的MV大于-1时，整个电动阀全部开启，当MV小于-1是或者凝结水泵全停，电动阀全部关闭。自动模式处于全开和全关之间，当中压旁路系统的温度没有超过设定的数值，并且中压旁路门没有全关时，系统则可以投上自动模式。自动投上之后，温度定值为180℃，当中压旁路系统的温度由低到高变化超过这一温度时，则作为输出的MV还要加上30%作为控制，也就是当温度超过180℃时，阀门还需要多开30%的开度来降低温度，以满足实际降温的要求。
3结语
在燃气轮机联合循环机组下，各个压力系统，按照自身内在的控制逻辑进行工作，尤其是中压旁路系统，其主要功能在于调节汽轮机再热蒸汽管路的压力，避免温度过高或者压力过大而导致其他问题出现，为了保证汽轮机的安全运行，需要在中压旁路系统中的起停机阶段进行严格控制，合理把握其各个阀门的工作逻辑，使再热蒸汽管路压力能够平缓的变化已进入到正常数值，给燃气轮机联合循环机组提供安全保障。使用旁路控制系统可以更快的提高余热锅炉的蒸汽品质，让汽轮机更快进汽做功。因此旁路系统在循环汽轮机运行中起到十分重要的作用。
参考文献
[1]杨顺虎.燃气-蒸汽联合循环发电设备及运行[M].北京：中国电力出版社，2003.
[2]M701燃气蒸汽联合循环机组资料，北京京丰燃气发电有限责任公司，2006，4.
[3]莆田燃机调试报告.东方汽轮机有限公司.
[4]过程控制说明.三菱重工.