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摘 要：旁路系统是汽轮机蒸汽系统得重要组成部分，它在机组启动、降负荷或甩负荷时起着重要的作用。本文介绍了高压蒸汽旁路阀在M701F4燃气轮机联合循环机组中的作用，通过对高压蒸汽旁路阀的三种控制模式的分析，描述了高压蒸汽旁路阀在机组整个运行过程中的控制过程，并通过高压蒸汽旁路阀在M701F4燃气轮机联合循环机组中一次的自开现象，分析了高压蒸汽旁路阀在实际压力跟踪模式中逻辑存在的问题，并提出了解决方法。
关键词：M701F4燃机；高压旁路阀；汽轮机；控制模式
旁路系统是M701F4燃气轮机联合循环机组的重要组成部分，它的功能是，当锅炉和涡轮机的运行不匹配，在锅炉产生的蒸汽在需要时，比该蒸汽涡轮机的更大，过量后直接引入冷凝器不能通过涡轮机和旁通减压器输入。
此外，该旁通还将承受主蒸汽被直接引入到通过温度和压力降低锅炉再热器任务后，为了保护该再热器的安全。这些功能在机组启动旁路系统，跌幅是非常需要的负载或减载。下面将会以高压旁路阀为例，分析旁路系统的控制。
1 M701F4燃气轮机联合循环机组高压蒸汽旁路阀控制模式
汽轮机旁路阀控制有三种模式，分别为实际压力跟踪模式、最小压力模式、备用压力控制模式，如图一。最小压力控制模式主要用于燃气轮机启机情况下，保证汽轮机主汽阀前压力大于最小压力设定值。在机组启动阶段，每一个旁路阀（高压、中压、低压）的最小压力设定值与燃机负荷存在一定的的函数关系。
1.1 实际压力跟踪模式
当点火前的单元，在高压旁路追踪模式中的实际压力，压力设定高压旁路閥是压力的最后一站停转时，高压主汽，这个设定值由HPTBV ACTUAL PRESS. SET RATE PASS这个信号所控制，当它出1时，即燃机点火后，处于非实际压力跟踪模式，其输出值跟踪输入值，当它出0时，即燃机熄火后，处于实际压力跟踪模式，在近似输入值的速度其产值，但这里是0速率，所以输出值被保持在输入信号变为1的值，这种高压主汽压力熄火不会改变，直到下一次点火后。
该模式可改善对汽包水位的控制能力。在燃气轮机停机时，以抑制不希望出现的压力突增的现象。
1.2 最小压力控制模式
机组点火后，退出实际压力跟踪模式，高压旁路阀的设定值跟踪实际高压主蒸汽压力，此时设定值与测量值偏差为0，高压旁路门处于关闭状态，随着机组正常启动，高压汽包起压后，高压主蒸汽管道产生压力，当HP/IPTBV MIN. PRESS. SET为1时，系统进入最小控制模式，高压旁路阀设定将GT的输出功率来确定，GT输出功率由功能到的压力值，压力按照一个速率缓慢上升，在需要时确保再热蒸汽压力上升到机组正常运行的蒸气压。
在启动期间，为了保持汽包水位稳定，需要开启汽轮机旁路阀使蒸汽流过并且以一定的速度提高蒸汽压力。通过将压力设定为略小于实际压力的设定值，如果汽轮机旁路阀一旦开启，汽轮机旁路阀保持一个很小的开度。如果将压力设定为一个更大的设定值，汽轮机旁路阀在蒸汽压力几乎接近最小压力设定值时开启，可能产生水击现象。
另外，如果将压力设定为一个更小的设定值，则需要很长时间来使蒸汽压力增加到最低压力。在停机期间，为了保持汽包液位稳定，需要开启汽轮机旁路阀以让蒸汽流过并以一定的速度降低蒸汽压力。通过将压力设定为略小于实际压力的设定值，如果汽轮机旁路阀一旦开启，汽轮机旁路阀保持一个很小的开度。
机组点火成功后，高压汽包开始建压，当满足以下3个条件之一，HP/IPTBV MIN. PRESS. SET为1，系统进入最小控制模式，逻辑如图二：
1）高压主蒸汽压力高于0.5MPa，且高压主蒸汽实际压力比点火时压力升高0.3MPa。
2）高压旁路阀开度大于5%。
3）高压主蒸汽压力升至4.8MPa。
1.3 后备压力控制模式
最小压力控制模式后，将会进入后备压力控制模式，满足以下3个条件之一，将会进入后备控制模式，逻辑如图三：
1）机组负荷高于50%额定值，且高中压主汽门全开。
2）机组负荷高于50%额定值或高压缸进气，高中压旁路门全关。
3）机组负荷高于50%额定值或高压缸进气，高中压旁路门在远方位置。
控制模式用于蒸汽开始进入蒸汽轮机、蒸汽控制阀程序开启并且汽轮机旁路阀全关后。
在这种模式下，为了避免压力上升过快，如果蒸汽压力超过后备压力设定值，汽轮机旁路阀将自动开启而使部分蒸汽流入汽轮机旁路管道。
2 案例分析
某发电厂4号机在一次开机启动中，点火后发现3、4号瓦振动大，于是手动停机检查原因，第二天，机组再次启动时，出现高旁自动开启，发现当时高压旁路门设定值（SV）为-0.1MP，如图四。
通过对控制逻辑分析，开机点火时，机组处于实际压力跟踪模式，这时高旁控制逻辑的设定值是一个定值，这个值是上次停机熄火时的高压主蒸汽进气压力，在正常停机的情况下，这个值一般在6.9MP左右，大于开机时高压主蒸汽进气压力，不会引起高压旁路门自开。但是，如果机组出现异常停机，高压主蒸汽压力未建立，高旁控制逻辑的设定值所跟随的值将会在0左右，这时，在下次开机时，就可能会造成高压主蒸汽压力大于设定值，高旁自动开启。分析此次高压旁路阀自动开启的原因，在前一次非正常停机时，高压主蒸汽压力未建立，高压旁路阀设定值将跟随此时的主蒸汽压力，设定值为-0.1MPa，所以在机组再次启动时，主蒸汽压力为0MPa，主蒸汽压力大于设定值时，高压旁路阀将自动打开。当机组出现异常停机后，为了避免高压旁路阀在开机时误开，保障机组安全运行，需要重新设定设定值，但是高压旁路阀自动状态下的设定值是逻辑内部设定的，运行人员无法手动设定旁路阀设定值，此时须由热控人员通过内部逻辑修改其定值，从而保证机组安全的再次运行。
参考文献：
[1] 中国华电集团分公司.大型燃气-蒸汽联合循环发电技术从书.控制系统分册[M].北京：中国电力出版社，2009.
[2] 刘丹娜.M701F型燃气-蒸汽联合循环机组旁路控制系统调试中的问题及改进方法[J].广东电力，2008.
作者简介：杜凯（1986-），男，助工，从事燃机电厂热工控制工作。
关键词：M701F4燃机；高压旁路阀；汽轮机；控制模式
旁路系统是M701F4燃气轮机联合循环机组的重要组成部分，它的功能是，当锅炉和涡轮机的运行不匹配，在锅炉产生的蒸汽在需要时，比该蒸汽涡轮机的更大，过量后直接引入冷凝器不能通过涡轮机和旁通减压器输入。
此外，该旁通还将承受主蒸汽被直接引入到通过温度和压力降低锅炉再热器任务后，为了保护该再热器的安全。这些功能在机组启动旁路系统，跌幅是非常需要的负载或减载。下面将会以高压旁路阀为例，分析旁路系统的控制。
1 M701F4燃气轮机联合循环机组高压蒸汽旁路阀控制模式
汽轮机旁路阀控制有三种模式，分别为实际压力跟踪模式、最小压力模式、备用压力控制模式，如图一。最小压力控制模式主要用于燃气轮机启机情况下，保证汽轮机主汽阀前压力大于最小压力设定值。在机组启动阶段，每一个旁路阀（高压、中压、低压）的最小压力设定值与燃机负荷存在一定的的函数关系。
1.1 实际压力跟踪模式
当点火前的单元，在高压旁路追踪模式中的实际压力，压力设定高压旁路閥是压力的最后一站停转时，高压主汽，这个设定值由HPTBV ACTUAL PRESS. SET RATE PASS这个信号所控制，当它出1时，即燃机点火后，处于非实际压力跟踪模式，其输出值跟踪输入值，当它出0时，即燃机熄火后，处于实际压力跟踪模式，在近似输入值的速度其产值，但这里是0速率，所以输出值被保持在输入信号变为1的值，这种高压主汽压力熄火不会改变，直到下一次点火后。
该模式可改善对汽包水位的控制能力。在燃气轮机停机时，以抑制不希望出现的压力突增的现象。
1.2 最小压力控制模式
机组点火后，退出实际压力跟踪模式，高压旁路阀的设定值跟踪实际高压主蒸汽压力，此时设定值与测量值偏差为0，高压旁路门处于关闭状态，随着机组正常启动，高压汽包起压后，高压主蒸汽管道产生压力，当HP/IPTBV MIN. PRESS. SET为1时，系统进入最小控制模式，高压旁路阀设定将GT的输出功率来确定，GT输出功率由功能到的压力值，压力按照一个速率缓慢上升，在需要时确保再热蒸汽压力上升到机组正常运行的蒸气压。
在启动期间，为了保持汽包水位稳定，需要开启汽轮机旁路阀使蒸汽流过并且以一定的速度提高蒸汽压力。通过将压力设定为略小于实际压力的设定值，如果汽轮机旁路阀一旦开启，汽轮机旁路阀保持一个很小的开度。如果将压力设定为一个更大的设定值，汽轮机旁路阀在蒸汽压力几乎接近最小压力设定值时开启，可能产生水击现象。
另外，如果将压力设定为一个更小的设定值，则需要很长时间来使蒸汽压力增加到最低压力。在停机期间，为了保持汽包液位稳定，需要开启汽轮机旁路阀以让蒸汽流过并以一定的速度降低蒸汽压力。通过将压力设定为略小于实际压力的设定值，如果汽轮机旁路阀一旦开启，汽轮机旁路阀保持一个很小的开度。
机组点火成功后，高压汽包开始建压，当满足以下3个条件之一，HP/IPTBV MIN. PRESS. SET为1，系统进入最小控制模式，逻辑如图二：
1）高压主蒸汽压力高于0.5MPa，且高压主蒸汽实际压力比点火时压力升高0.3MPa。
2）高压旁路阀开度大于5%。
3）高压主蒸汽压力升至4.8MPa。
1.3 后备压力控制模式
最小压力控制模式后，将会进入后备压力控制模式，满足以下3个条件之一，将会进入后备控制模式，逻辑如图三：
1）机组负荷高于50%额定值，且高中压主汽门全开。
2）机组负荷高于50%额定值或高压缸进气，高中压旁路门全关。
3）机组负荷高于50%额定值或高压缸进气，高中压旁路门在远方位置。
控制模式用于蒸汽开始进入蒸汽轮机、蒸汽控制阀程序开启并且汽轮机旁路阀全关后。
在这种模式下，为了避免压力上升过快，如果蒸汽压力超过后备压力设定值，汽轮机旁路阀将自动开启而使部分蒸汽流入汽轮机旁路管道。
2 案例分析
某发电厂4号机在一次开机启动中，点火后发现3、4号瓦振动大，于是手动停机检查原因，第二天，机组再次启动时，出现高旁自动开启，发现当时高压旁路门设定值（SV）为-0.1MP，如图四。
通过对控制逻辑分析，开机点火时，机组处于实际压力跟踪模式，这时高旁控制逻辑的设定值是一个定值，这个值是上次停机熄火时的高压主蒸汽进气压力，在正常停机的情况下，这个值一般在6.9MP左右，大于开机时高压主蒸汽进气压力，不会引起高压旁路门自开。但是，如果机组出现异常停机，高压主蒸汽压力未建立，高旁控制逻辑的设定值所跟随的值将会在0左右，这时，在下次开机时，就可能会造成高压主蒸汽压力大于设定值，高旁自动开启。分析此次高压旁路阀自动开启的原因，在前一次非正常停机时，高压主蒸汽压力未建立，高压旁路阀设定值将跟随此时的主蒸汽压力，设定值为-0.1MPa，所以在机组再次启动时，主蒸汽压力为0MPa，主蒸汽压力大于设定值时，高压旁路阀将自动打开。当机组出现异常停机后，为了避免高压旁路阀在开机时误开，保障机组安全运行，需要重新设定设定值，但是高压旁路阀自动状态下的设定值是逻辑内部设定的，运行人员无法手动设定旁路阀设定值，此时须由热控人员通过内部逻辑修改其定值，从而保证机组安全的再次运行。
参考文献：
[1] 中国华电集团分公司.大型燃气-蒸汽联合循环发电技术从书.控制系统分册[M].北京：中国电力出版社，2009.
[2] 刘丹娜.M701F型燃气-蒸汽联合循环机组旁路控制系统调试中的问题及改进方法[J].广东电力，2008.
作者简介：杜凯（1986-），男，助工，从事燃机电厂热工控制工作。