旁路控制系统说明.doc

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1、旁路控制系统说明一 旁路系统液压站1、旁路系统液压油站组成（如图）旁路系统液压站由2台主泵、充油阀、蓄能器、减压阀、释放阀、单向阀、P1、P2、P3取样口、循环过滤泵、风扇冷却器和过滤器组成。2、 各设备的用途：2台主泵：向旁路系统提供压力油，一台运行，一台备用。充油阀：当蓄能器压力达到设定值时打开，使油泵自循环，当蓄能器的压力下降时，截止，向蓄能器供油。减压阀：DRV041(2个)，分别调整P1 、P3取样口的 压力，DRV040调整P2口的 压力。 释放阀：DBV032(2个)，分别保护P1、P3口的压力，当压力高于设定值时，开启，泄压。DBV031,保护母管压力，当压力达到26MPa时，

2、动作，泄压。蓄能器：向旁路系统提供稳定的压力。P1、P2、P3取压口：P1口向低旁系统供油，P2口向快开系统蓄能器供油，P3口向高旁系统供油。循环过滤冷却泵：滤去油中杂质，当温度高时，启风扇冷却。3热控测点及作用CP001油压低低，120bar所有系统故障，闭锁阀闭锁，系统操作失灵。1 CP002油压低，135bar，启备用泵，油压恢复后，停备用泵。如果在15分钟内再次出现油压低，则改变运行方式，原来的 备用泵变为主泵，主泵为备用泵。CP003 250bar，压力高值，停泵。CT001：温度高，5055，启风扇FK，温度下降到5左右时停风扇。CT002:温度高高，65-70时停油泵。CL001

3、油位低，停泵。CF001,CF002流量开关，流量低时，停运行泵，启备用泵。二比例阀 1比例阀的组成： 比例阀由两个电磁阀，闭锁阀组成。2.工作原理：当油压正常时，闭锁阀带电，使比例阀的油路打开，开或关电磁阀接收定位器的输出的电流信号，使油缸一侧与供油口接通，另一侧与回路口接通，则阀门动作。指令和反馈信号的偏差减小，直到偏差为零，阀杆归位，油缸上，下缸油压不变，阀停止在稳定位上。3用途： 用于高、低旁阀，高、低旁喷水调节阀。4.型号：比例阀有PV、PV6、PV10三种型号，PV4小流量，最大电流为680mADC；PV6，中流量，最大电流810mADC；PV10，大流量，行程时间为3秒，所以可不

4、配SSB单元。5.闭锁阀的闭锁条件：油压低低；快开；快关。三APL步进控制装置（如图）1.用途：用来控制高、低旁喷水隔离阀的开和关。2.类型：APL6,APL10。APL6为小流量，APL10为大流量。3.组成：由两个电磁阀组成，a和b。4.原理： 当a电磁阀动作时，P和上缸接通，T和下缸接通，P的油压通过虚线部分油路，使下缸的单项阀开启，上缸进入，下缸排油，关门。 当b电磁阀动作时，P和下缸接通，T和上缸接通，P的压力使上缸油路的单向阀开启，下缸进入，上缸排油，开门。四安全控制系统SSB（如图）1.用途：用于高、低旁阀的快开和快关。2.类型：SSB10,小流量；SSB16中流量,SSB32大

5、流量。3.原理：（如图快关原理图）当电磁阀不带电时，P使010单向导通，P与上缸接通，T与下缸接通，关门；当电磁阀带电时，虚线部分和T接通，单向阀截止，上、下缸油路不通，门在控制状态。五SBE安全旁通单元（实际未装如图）1.用途：用于高、低旁阀的快开。2.动作原理： 当电磁阀不动作时（此电磁阀正常时带电），活塞左侧的力为F1=P2*A1+P1*A2,活塞右侧的力为F2=P1*A3+SPRING.正常工作时，由于P1P2,所以F2F1,即上、下缸油路处于断开状态；当（快开）电磁阀带电动作时，活塞左侧的力为：F1=P2*A1+P1*A2,活塞右侧的力为F2=P2*A3+SPRING，应为P1P2,

6、所以F1F2，使活塞向右侧移动，将上、下缸连通，靠介质的力将阀门快速开启。六阀门定位器1. 用途： 阀门定位器用作比例驱动液压执行机构，实现定位功能。2.类型：PVR10-10.3.组成：阀门定位器由阀位反馈接收器、放大器、用于闭锁元件和报警继电器的驱动逻辑和用于比例阀、闭锁元件和两个附加电磁阀组成。阀门定位器安装在控制柜内，每个阀门附近有一个端子盒PVK20用于连接来自或送至阀门的所有连接线。4.定位器的功能：定位器接受来自过程控制器的阀位指令Ys，送回实际阀位y，驱动阀位Y借助于阀位控制器，阀位控制器的控制特性可以使用软件的个参数来调整，用于试验和设定目的的阀位控制器可以切到手动和通过软件

7、来操作阀门开关。修改的参数被储存在非易失性储存器内，以以便在停电期间也能保持这些参数。5.阀位接收器：二线制的阀位变送器能直接连接在阀位反馈接收器SG(37)/SG-(19)上，阀位接收器的测量范围是4-20mA。通过参数软件“PASO”零点和满度可以自动地或手动地调整。调整不影响阀位信号的输出。阀位变送器的供电量防短路的并在13V和28V之间（取决于供电电压）。阀位输出Y（35）/Y（17）是一个电隔离的电流信号（4-20MA)。通过在阀位变送器上设定来确定阀位输出信号。6.阀位指令阀位指令（4-20mA），Ys36/Ys（18）的输入是电隔离的。另外为了关紧阀门，在正常的情况下阀门定位器需

8、要有一个负的阀位信号（4mA）。在主控制器中不能给出一个输出信号小于4mA，必须用一个关闭指令强制阀门关紧，如用软件“PASO”的“关闭功能Ys1.5”在阀位指令4.2mA时能关闭阀门。对“被平衡的阀门”有可能的门槛值到9.9，相应于阀位指令5.58mA。7.比例电磁阀输出：用于比例阀线圈两个电磁阀输出PVB+25/PVB-(17)和PVA+26/PVA-(8)，有1000Hz脉冲宽度可调的高频电流叠加在此信号上。高频振动电流用来克服在比例阀中的阻力和滞后的影响，防止卡滞。借助软件“PASO”比例阀每个电磁阀的最大和最小电流可以调整。输出是防短路的并允许每个电磁阀负载电流最大1.8A,除用于驱

9、动/BL-SX输入以外，比例阀的电磁阀用每个闭锁阀指令来切断。为了失比例阀的电磁阀耗功最小，如果阀位3.8mA,或“关闭功能yes”起作用的话，电磁阀的电流可以减少最大电流的75左右。8.闭锁阀液压执行机构在比例阀和油动机之间装在闭锁元件。在正常运行时，闭锁元件是带电的，因此是开启的。如果闭锁元件失电，闭锁油的流动通路和执行机构断开。闭锁元件的动作条件是由以下四个条件决定对的：油压太低（120bar），24V电源中断，快开和快关。这四个条件任何一个具备时，闭锁阀失电闭锁，执行机构与比例阀之间的油路断开。9.报警和状态指示：有关报警输出AL+(24)/AL-(16)可以连接一个外部继电器（有源接

10、点）。这个接点在油压太低、阀位指令或阀位信号开路（Ys，Yj2mA）时输出。在阀门定位器上有红、黄、绿三个信号灯，分别表示下列情况：绿灯亮：表示阀门的阀位和指令偏差很小，很小；红灯亮：表示电缆开路或短路；黄灯亮：表示控制器出错。10电磁阀的耗功减少：为了减少闭锁阀电磁阀BL、隔离阀开、关电磁阀out1、out2的功耗，通过（LR1,0）跨接器交错启动的宽度可调整的电压，这样一方面使电磁阀的功耗减少到40%左右，另一方面，可以延长电磁阀线圈的使用寿命。PVR10的功耗减少以调整好，注意PVR10与电磁阀之间的导线长度，必须保证加在电磁阀上的电压不小于17V。SSB和SBE动作由电磁阀的电源输出o

11、ut1，out2和阀门定位器的是否故障无关。在定位器故障时，只是解除功率减少。Out1，out2的输出只是决定于其输入inp1和inp2。12定位器的调整：参数调整使用PC机软件（PASO）,PC机通过RS232接口与阀门定位器连接。七油站就地控制器和监视：1.构成及应用：每个油站有二台油泵，一台滤油泵和一台风扇。控制器安装在油站上的就地控制箱内。控制器的任务是监视油站，使用装在油站上的压力、流量、温度和液位开关即操作泵和风扇的电动机的启、停和加热器的投入和切除。控制器和相应的动力开关和用于调试必需的操作和显示元件装在控制箱内，控制器是一个全接好线的油站组件。二功能(1)监视准则：CP001,

12、压力太低，120bar；CP002，压力低，135bar；CP003，压力高，250bar；CF001，泵1流量低；CF002，泵2流量低；CT001，油温高，50-55；CT002，油温太高，6570；CT003，油温太低（带加热器时用）。（2） 操作和显示元件：下面的操作和显示元件被布置在控制箱的门上，操作显示编号颜色说明手动/自动S18手动/自动选择泵1/2S19泵1/2开启泵1泵1开S22/H19绿泵1停止泵1S23红泵1开启泵2泵2开S24/H22绿泵2停止泵2S25红泵2开启滤油泵滤油泵开S26/H24绿滤油泵停止滤油泵S27红滤油泵开启风扇风扇开S28/H27绿风扇停止风扇S29

13、红风扇“压力太低”故障H35红P故障后换泵H36红P1P2泵1流量低H37红F1泵2流量低H38红F2“液位低”故障H39红L“温度太高”故障H41红T“反重合”故障H42红反重合保护停开关跳H34红马达控制中心心报警复位S21黑复位显示灯检查所有灯亮S20黑显示灯检查（3）主油泵控制器如果控制器设置在自动位（S18自动）并没有故障存在，二台主泵中的一台始终在运行。只要二台泵是在备用状态，用S19(泵1/2)所选择的泵应该运行。如果在运行泵上有以下故障，自动地切换到第2台泵：流量低，运行泵停（MCC）和压力高。在“压力高”时，首先将运行泵暂时停下来，仅在压力降到低于“压力高”开关门槛时令一台泵

14、启动。在运行期间通过手动也能切换泵，用切换泵的选择开关S19（泵1/2）。入口压力瞬间跌到低于“压力低”值135bar，第2台泵启动，第2台泵运行后，低值消失延时一分钟后，第2台泵停下来。如果在2分钟内不能使“压力低”值消失，二台泵全停。如果在15分钟内“压力低”值连续出现两次，执行泵的切换。停泵：两台主泵停泵由以下准则，直至再次达到正常状态（除压力低超过2分钟）：a压力低超2分钟；b在油箱中油位低；c.温度太高；d.油压高；（4）滤油泵： 当控制器设在自动位（S18自动）时，滤油泵正常地始终运行。当控制器在自动位时，如果“油位低”滤油泵停下来。（5）风扇： 在自动操作情况下，风扇有温度开关“

15、温度高”接点来控制，当超过“温度高”值时，风扇启动，当温度降到低于“温度高”值时，风扇停下。（6）信号站： 在控制箱门上的显示元件显示操作和故障状态。当发生故障时，故障信息始终被存储，当故障发生后，故障灯闪亮。在按复位（S21)后，闪亮变成常亮，当故障消失后，故障灯灭。故障灯亮代表以下内容：a.集合故障：所有开关量输入故障；b.手动操作；c.压力太低；（7）手动操作： 手动操作仅用于调试，不能在正常运行中长期使用。在手动操作情况下，所有设备（主油泵、滤油泵、风扇、加热器）能用手动单独地开启和停下，自动不起作用，当手动开关（S18）在手动位时，所有的设备将停下来，然后使用在控制柜门上的相应开关使

16、其和上或跳开。 下面的保护连锁在手动时也有效： 主油泵停，压力高高，温度太高，油位低。八旁路系统的控制逻辑说明；（一）旁路系统的冷态启动曲线图：（如图）（二）、旁路系统的启动及运行方式1、旁路系统的启动方式及选择（1）、旁路系统的启动方式：有冷态、热态和重启方式。（2）、启动方式的选择：启动方式的选择由锅炉的压力决定。当锅炉的压力小于最小压力Pmin时，为冷态启动方式；当锅炉压力大于Pmin且小于冲转压力Psync时，为热态启动方式；当锅炉压力大于冲转压力Psync时为重启方式。2、旁路系统的运行方式 旁路系统的运行方式有启动、压力控制、定压、跟踪和run down方式。（三）、高压旁路控制系

17、统的功能1、高旁压力控制（1）、冷态启动 当锅炉无压力的状态下，按启动按钮，系统选择冷态启动方式。高旁的压力设定值是PI调节器的输入信号Ys和Ym的偏差的比例、积分运算结果。速率限制器的梯度值为固定值（BP-1.dp-dt0）。为了能够使蒸汽快速流过再热器，此时，高旁阀需要一个最小开度Ymin值，最小开度Ymin值直接作用在压力控制器SCO-D1IC的GU端，限制SCO-D1IC的输出Ys不小于Ymin，以保证最小开度。最小开度的投入条件是：锅炉压力小于最小压力P min或SCO-D1IC的输出YsYmin5，且在冷、热态启动方式下。PI调节器的输入值为：YsYmin（10-15），由于YsY

18、m，并且速率限制器的输出Ps受其下限（最小压力Pmin）的限制，所以当Ys小于等于Ym时，为最小压力值Pmin。此时压力控制器的给定值为Pmin，为了使锅炉压力等于最小压力Pmin，高旁阀位指令YsYmin。一旦锅炉压力最小压力Pmin时，为了保持最小压力，Ys开始增加，高旁阀开启，一直保持最小压力。直到YsYm经PI运算的值大于Pmin时，压力设定值开始增加，为了使实际压力等于Ps值，阀门开度将保持不变，即，YsC(常数)。此时，PI的输出则以一定的速率上升（积分作用），为了使实际压力P跟踪压力设定值Ps，Ys将保持不变。直到实际压力P等于冲转压力Psync时，PI的A端为1。PI的实际输出

19、为实际压力且被抑制。梯度值由固定方式转换到实际压力的函数关系。如果汽轮机开始进汽，则为保持冲转压力，高旁阀将逐渐关闭，为定压运行方式。当汽轮机高压缸开始进汽，高旁阀全关，则旁路控制系统由压力控制方式转为跟踪方式。在跟踪方式下，为使高旁阀处于关位且以一定的梯度跟踪实际压力值，在根据实际压力经梯度限制的压力设定值基础上叠加一个差压dp值，使PsP+dp。dp的投入条件是：不是重启方式和run down方式，且高旁阀在自动位且在跟踪方式下。速率限制器的上限GO是用来限制主汽压力设定值的。当锅炉压力以缓慢的速度爬行升高时，速率限制起不到作用，当主汽压力高于GO时，压力设定值将保持此值，一旦实际压力值超

20、过了GO值0.5MPa时，发出报警信号，当超过了0.8MPa时，产生高旁阀快开命令（为内部快开命令）。此信号送到SCO-D1IC的SET TO Yfo端，快开阀门，阀门开刀Yfo80%位置，降低锅炉压力。当压力降到低于GO值后，系统重新进入跟踪状态。当汽轮机、发电机跳闸或DCS及触屏发出快开命令（外部快开要求）时，这个信号首先将旁路控制系统切到自动状态，同时判断锅炉压力是否超过冲转压力，如果锅炉压力超过冲转压力，则判断系统是否在自动位及有无快关信号，如果条件满足，则发出一个1秒的高旁阀快开信号，开启高旁阀，降到锅炉压力后，高旁阀在手动位，等待自动状态的重新投入或手动状态的定压运行操作。高旁系统

21、在高旁后温度高及喷水压力低时，发出快关高旁阀的命令，此信号直接作用在SCO-D1IC的BL TO 0端，快关高旁阀。高旁压力设定回路中，有一个带记忆的模拟量发生器“M”，当N11时，Y=N,N1=0时Y=X。在发生快开动作后，旁路系统在手动位，此时“M”的输出为触屏发来的人为给定的压力设定值。在这个运行方式下，压力设定值由运行人员手动给出，为定压运行方式。当按停炉（run down）按钮时，旁路系统解除dp值，并将正的梯度设置成0，使压力设定值随实际压力而降低。冷态、热态启动信号在锅炉压力大于冲转压力时消失，叫做启动结束标志。重启信号在汽轮机高压缸进汽后消失。高旁阀最小开度Ymin的投入和解除

22、：当主汽压力小于最小压力或YsYm小于5%且在冷、热态启动方式下投入最小开度Ym；高旁阀最小开度的解除由参数Cymin决定。当Cymin0时，YsYm5%时解除最小开度Ymin；当Cymin1时，启动结束（实际压力高于冲转压力）时解除。（2）、热态启动在热态启动方式下，PI的A端为1。此时，PI的输出为N（实际压力）。此信号作为速率限制器的输入。速率限制器的负的梯度为0（禁止压力降低），压力设定值按固定的梯度限制后随实际压力的升高而升高，此时，阀门开度不变，直到实际压力高于冲转压力时，梯度限制值转换为实际压力的函数值。在热态启动方式下，最小开度Ymin也是投入的。（3）、重启方式在重启方式下，

23、速率限制器的正的梯度置0，禁止压力升高。此时，压力设定值可以是自动，也可以是手动。自动时是实际压力的函数值，手动时，由运行人员由触屏手动给出，即由“M”发生器发出。2、高旁温度控制系统（1）、高旁喷水调节阀的控制、温度设定值生成在自动状态下，温度设定值Ws为从触屏上手动给出，设定范围在300320。手动状态下，Ws等于高旁后的实际温度W。当高旁阀开度等于2%时，温度控制系统自动的投入自动状态。温度控制器温度控制器SCO-DBPE的被调量为高旁后的温度，锅炉压力和高旁阀开度Y作为前馈信号以提高调节品质。通过高旁阀的流量由锅炉压力、主汽温度和高旁阀的开度计算出来。当高旁阀后的温度大于360时发出报

24、警信号，当高旁阀后的温度大于380时发出快关信号。（2）、高旁喷水隔离阀控制当高旁阀开度大于等于2%时，高旁喷水隔离阀自动开启；当高旁阀开度小于2%时，高旁隔离阀关闭。高旁喷水隔离阀的控制回路中设计了开优先权。即在高旁喷水隔离阀开启过程中，如果来关命令，则高旁喷水隔离阀继续开启，一直开到全开后，再关闭。而在关的过程中，如果来开信号，则高旁喷水隔离阀立即开启。逻辑中设有开、关故障判断功能。在开、关命令发出后，如果在20秒内已全开或已全关信号未反馈回来，则认为阀门开、关故障。高旁喷水隔离阀不能远方手动操作，只能联锁开、关。（四）、低压旁路控制系统1、低旁压力控制低旁压力控制器是一个控制器（SCO-

25、D1IC）控制两个低旁阀，所以两个低旁阀的开度应保证一致。否则，由于低旁阀设置了流量限制功能，当通过一个低旁阀的流量达到限制值时，SCO控制器的上限起作用，抑制SCO的输出Ys，即Ys将保持不变。这样，会使另一个低旁阀的开度达不到要求值，造成流量不平衡。低旁压力设定值：低旁压力设定值有两个给定方式，两个压力设定值取高值作为低旁压力的实际设定值。一种方式：启动时，设定值为固定值0.3MPa, 当达到锅炉压力达到MPa时为MPa。另一种方式：汽轮机当高压缸投入时，以调节级压力计算出低旁压力设定值，这个压力设定值是调节级压力的函数。函数关系如图：Ps 第一级压力Pc=3.3MpaPs=1MPa Pc

26、 第一级压力Pc=13MpaPs=3.7MPa当高旁阀关闭后（即所有蒸汽流过高压缸），低旁压力设定值差压（dp0.05MPa）投入。此时，压力设定值始终高于实际压力值，所以低旁阀保持关闭。dp的投入条件是：在中压缸启动方式下，转换区域完成且高旁差压投入。为防止通过低旁阀的流量太高，在低旁阀自动时，将通过两个低旁阀的流量选择高值作为PI调节器的PV输入值，而PI调节器的SP端为允许的流量最大值。只要SP-PV0，SCO的上限GO为PI调节器的输出，此时此值将是不变，则SCO的输出Ys被抑制在当前值上，实现了限制流量的目的。在手动状态下，流量限制功能将会被自动取消。低旁对凝汽器的保护功能：系统监视

27、凝汽器真空、水位、温度、喷水压力、凝泵或循泵运行状态，当凝汽器真空低、凝汽器水位高、凝汽器温度高、低旁喷水压力低以及凝结水泵或循环水泵停运时，系统发出快关低旁阀的命令，关闭低旁阀，保护凝汽器。2、低旁后的温度控制（1）、低旁喷水阀控制由于低旁后的介质是饱和蒸汽，常规的测量温度的方法不能代表蒸汽所具有的热量，所以，应用蒸汽的焓值来计算出低旁喷水量的多少。因为焓是温度、压力的函数，用再热器的温度和压力能够计算出蒸汽的焓is值，在从蒸汽的焓值is中减去凝结水的焓值ic，焓值的差乘以蒸汽的流量，就是喷水量。即Fw（isic）Fs，这个值就是低旁喷水流量的给定值。蒸汽的流量由蒸汽压力P、温度T和低旁阀的

28、实际开度Y计算出来，作为低旁喷水量计算所用的蒸汽流量Fs。低旁喷水度实际流量由低旁喷水阀的开度和低旁喷水阀前后压差计算出来，作为系统的反馈值。低旁温度控制器是传统的PI调节器，被调量是低旁喷水流量，设定值是根据焓值计算出来的喷水流量值。（2）低旁喷水隔离阀控制低旁喷水隔离阀只能联锁开、关，联锁开的条件是低旁阀开度大于等于2%，联锁关的条件是低旁阀的开度小于2%。在开、关逻辑中，与高旁喷水隔离阀一样，设置了开优先权。结束语：由于编者的水平有限，对旁路控制系统只是做了一般功能的说明，难免存在错误之处，希望阅者给予批评指正，以达到共同提高的目的。 工程设备部热控室 包海林 2002年10月旁路控制及液压控制系统说明编写：包海林工程设备部2002年10月