低压旁路温度典型控制策略对比分析及优化

　　火电机组汽轮机低压旁路(低旁)温度控制系统通过调节减温水流量，将低旁后蒸汽温度控制在合适的范围内。对于设置三级减温器的机组，低旁减温器后的蒸汽既不能因湿度过大导致管道冲刷，也不能因温度过高而加重三级减温的负担;对于无三级减温器的机组，低旁减温器后的蒸汽应具有合适的湿度 ，以避免蒸汽湿度过大对凝汽器管束的冲刷或蒸汽温度过高使凝汽器受到过大的热冲击。低旁系统从起动初期很少的蒸汽流量到机组甩满负荷时的最大蒸汽流量，其减温控制系统应以自动方式运行，并且具有响应快速、调节稳定、控制精确的特性。为此，在分析低旁温度典型控制策略的基础上，根据国内的低旁系统提出了采用精确前馈和可变设定点的闭环控制方案。

　　一、低旁温度典型控制策略

　　1.1 德国西门子公司控制方案(方案A)

　　德国西门子公司的低旁减温控制方法是根据低旁压力调节阀前的再热蒸汽压力、温度和压力调节阀开度计算需要的减温水量，由此确定低旁减温水调节阀的开度指令，低旁减温器后蒸汽温度不参与闭环控制。

　　上海电气公司和德国西门子公司联合成套的燃气联合循环机组采用三压再热余热锅炉，汽轮机配有高、中、低压旁路系统。其中，中压蒸汽(再热蒸汽和中压蒸汽的混合)经中压旁路(中旁)减压减温后排入凝汽器(图1) ，与常规火电机组的低旁减温系统相似，其控制策略如图2所示。

　　在中旁减温器中，为防止絮流和降低噪声，设置了直径相等且密布的汽流孔。由于位于减温器之后的凝汽器正常运行时的绝对压力很小(4-10kPa) ，中旁正常工作时旁路后绝对压力为0.03-1.2MPa，因此节流孔处蒸汽处于临界流动状态，使中旁蒸汽流量和减温器前压力(绝对压力)成近似线性关系。据此，由中旁后压力对应的蒸汽流量计算需要的减温水流量，由流量调节器实现减温水流量的闭环控制。

　　1.2 瑞士CCI公司控制方案(方案B)

　　某电厂超临界600MW机组采用瑞士CCI公司制造的高、低压旁路系统，并设置三级减温器。低旁系统如图3所示。图中CPI11、CPll2为再热蒸汽压力，CT611、CT612为再热蒸汽温度，PSOO1、PS002、PSOO3为低旁减温水压力开关量，CP121为低旁减温水压力变送器，CP122为低旁温度控制阀前后压差，CP101、CP102为低旁后压力，CT301、 CT302为低旁后温度。

　　瑞士CCI公司控制方案(图4)由低旁前蒸汽压力、温度计算蒸汽烩值，由低旁阀开度、再热蒸汽压力、温度计算低旁的蒸汽流量，根据设置的减温器后蒸汽焙值计算所需的减温水流量，由流量调节器实现减温水流量的闭环控制。但是，在低旁系统中，没有设计减温水流量测点，使得该控制策略无法实现。