而一级大旁和两级并联旁路只适用于带基本负荷、不经常热态启动的机组，原 因系再热器暖管升温受限）
启动或甩负荷时回收工质，降低对空排汽噪声。（可实现）
2、旁路系统的型式
目前国际上已运行的大容量超超临界机组主要分布在欧洲和日本， 这些机组的旁路可分为：三用阀旁路系统、一级大旁路系统、三级旁路 系统和两级串联旁路系统。其功能比较如下： 华润电力湖北有限公司
用于带基本负荷，不经常热态启动的机组，因再热器暖管升温受限；汽机故障
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1000MW超超临界火电机组技术探讨 停机方式：停机停炉)，也没有必要采用三用阀等旁路系统(先进旁路，
但投资较大)。所以我公司二期、玉环电厂和泰州电厂1000MW机组均 采用40％BMCR容量的高、低压串联液控旁路系统，即40％BMCR高 压旁路和40％BMCR+高旁喷水量的低压旁路。旁路系统型式：每台机 组设置1套40％BMCR容量的高压旁路装置和2套20％BMCR容量的低 压旁路装置（共40％BMCR流量）。 山东邹县发电厂和海门电厂1000MW超超临界机组锅炉均采用东 锅引进日本日立公司技术生产的Π型直流炉，汽机均采用东汽引进日本
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特点 二级串联旁路系统 能适用于基本负荷 机组，也能适用于 调峰负荷机组。 一级大旁路 只适用于带基本负 荷，不经常热态启 动的机组 二级并联旁路系 统 只适用于带基本 负荷，不经常热 态启动的机组 三级旁路系统 能适用于基本负 荷机组，也能适 用于调峰负荷机 组。 三用阀旁路系 统 能适用于基本 负荷机组，也 能适用于调峰 负荷机组。 设 计 容 量 为100 ％ BMCR （ 高 旁 4×25 ％ BMCR 阀组成）高压 旁 路 +80 ％ BMCR 或 65 ％ BMCR 低 压旁路(低旁2 套) 停机不停炉或停 机停炉 可实现停机不停 炉 可实现停机不 停炉 外高桥电厂三 期工程、浙江 国华宁海电厂 二期、彭城电 厂 三 期 1000MW 机 组 采 用100 ％ BMCR 高 压 +60 ％ BMCR 低 压 三 用 阀串联旁路系 统
功能最全 ，系 统 最复杂
高压旁路容量 为 100% 。 同 时 ， 三用阀能实现 启动调节阀、 安全阀和截止 阀的功能
应用
已被二级串联旁 路系统取代 中压缸启动或高 中压缸联合启动 再热器不允许干 烧
先进旁路配置 中压缸启动或 高中压缸联合 启动 再热器不允许 干烧
启动方式
锅炉特性
再热器允许干烧
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日立公司技术生产冲动式汽轮机。由于两个电厂再热器允许干烧，且汽
机均采用高压缸启动方式，另外两个工程根据负荷性质和锅炉特点，旁 路无需具有安全阀和FCB功能，所以具有采用一级大旁路的条件。从 华润电力湖北有限公司
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技术和经济性方面出发，两个电厂分别采用美国控件有限公司（简称 CCI）提供的25％和35％BMCR的液压控制一级大旁路系统，只能满 足机组启动需要，不具备保护功能。 外高桥电厂三期工程、浙江国华宁海电厂二期工程、彭城电厂三期
启动方式 高中压 高中压 高中压
旁路配置(高、低) 100/100 100/100 100/100
ISOGO
NIEDERAUSSEM
日本
德国
600
1025
高中压
高中压
0
100/100
玉环电厂
外高桥二期 外高桥三期
中国
中国 中国
980
900 1000
高中压
高中压 高中压
35％BMCR 高、低压串联旁路系统
已被二级串联旁 路系统取代。
已被二级串联旁 路系统取代。
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根据欧洲环保标准的要求，欧洲大容量超超临界机组一般采用三用 阀旁路系统，如德国西门子（上汽的技术支持方）机组和法国阿尔斯通 （北京北重的技术支持方）汽轮机组（其中采用Siemens主机的旁路 系统）。日本多数电厂超超临界机组旁路容量的选择参照美国机械工程
当汽轮机发生故障时，能维持锅炉稳定燃烧，可采用停机不停炉的
运行方式(可实现。一级大旁需停机停炉 )；或电网故障时，机组带厂用电
运行，有利于尽快恢复供电，缩小事故范围(不实现FCB功能)。 能使锅炉独立运行，因而减少了大修及主要设备维修以后整个调试 时间和缩短试验周期。(可实现) 华润电力湖北有限公司
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主、再热蒸汽及旁路系统
二○一一年二月二十日
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主要内容
主蒸汽、再热蒸汽系统
汽轮机旁路系统
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一、主蒸汽、再热蒸汽系统
1、参数设计原则
主蒸汽、再蒸汽系统是按汽轮发电机组VWO工况时的热平衡蒸汽
在汽机高缸排汽口冷再热支管道上，各装有一个气动逆止阀(共2只)。
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二、汽轮机旁路系统
1、旁路系统的功能
在各种启动工况，冷态启动、温态启动、热态启动和极热态启动中， 使蒸汽温度和金属温度相匹配。(启动次数较少，故冷态启动中因旁路容量
较小导致的启动时间长的负面影响并不显著)
负荷特性
设计容量
旁路系统一般容量 为30～40％BMCR。
旁路设计容量一般 为35％BMCR 左右
汽机故障 时，停机 方式
可实现停机不停炉
停机停炉
典型实例
玉环电厂、泰州电 厂 1000MW 采 用 35 ％ BMCR 高 低 压 串 联 旁 路系统
国外的美国若干超 超临界机组，英国 的若干配直流炉的 机组，前苏联某些 300MW 和 500MW 超 超 临界机组。国内有 山东邹县电厂、海 门 电 厂 的 1000MW 超 超临界机组
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有效地冷却锅炉所有受热面，特别是可以很好地保护再热器，防止 再热器干烧以至损坏。(可实现，一级大旁路不能实现此功能) 启动时，使蒸汽中的固体小颗粒通过旁路进入凝汽器，从而防止汽 轮机调速汽门、进汽口及叶片的硬粒侵蚀。据资料介绍，以往美国超临
界机组一般不设旁路，由于固体颗粒侵蚀高压进汽口、静叶片，不到两
量设计，主蒸汽系统管道的设计压力为锅炉过热器出口额定主蒸汽压
力，设计温度为锅炉过热器出口额定主蒸汽温度＋锅炉正常运行时的 允许温度正偏差5℃。
冷再热蒸汽系统管道的设计压力为机组VWO工况热平衡图中汽轮
机高压缸排汽压力的1.15倍，设计温度为VWO工况热平衡图中汽轮机 高压缸排汽参数等熵求取在管道设计压力下相应温度。热再热蒸汽系
工程的1000MW机组锅炉均采用上锅引进法国阿尔斯通技术生产的塔
式炉，汽机均采用上汽引进德国西门子公司技术生产的超超临界汽轮机。 上锅塔式炉的最大特点是其没有过热器安全阀，必须要配备的旁路具有 过热器安全阀的功能，且再热器不允许干烧；同时，汽轮机采用高压缸 启动方式。因此，三个电厂均采用100％BMCR高压+60％BMCR低压
100/50 100/65
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3、旁路系统型式的选择
我公司二期机组的锅炉采用上锅引进法国阿尔斯通公司技术生产的 Π型直流炉，玉环电厂、泰州电厂1000MW机组的锅炉均采用哈锅引 进日本三菱技术生产的Π型直流炉。我公司二期、玉环电厂汽机均采用 上汽引进德国西门子公司技术生产反动式汽轮机，泰州电厂汽机采用哈
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1000MW超超临界火电机组技术探讨 两只大容量的安全阀，一旦机组甩负荷，再热器安全阀将动作，排掉低
旁系统无法输送的多余蒸汽。（先进旁路配置：能实现启动调节阀、安全
阀和截止阀的功能）
满足电网对机组各种负荷的需求，特别当电网要求机组负荷低于锅
炉稳定燃烧的负荷时。（能适用于基本负荷机组，也能适用于调峰负荷机组。
汽引进日本东芝技术生产冲动式汽轮机。由于三个电厂再热器均不允许
干烧，且汽机均采用高中压缸联合启动方式，另外三个电厂根据负荷性 质（承担基本负荷，并具有一定的调峰能力）和锅炉特点，旁路无需具 有安全阀和FCB功能，这就决定三个电厂的旁路系统不能采用一级大 旁路(启动方式：高压缸启动；锅炉特性：再热器允许干烧；负荷特性：只适
及消音器(共2只) ，在过热器出口主汽管上设置2只电磁泄放阀及消音器
(共2只)；在二只启动分离器蒸汽引出管的连通管中各有3只过热器进口 弹簧安全门及消音器(共6只) 。
再热器超压保护措施：锅炉再热器进口集箱前的两根冷再热蒸汽支
管上，分别装有4只弹簧安全阀及消音器(共8只)。在锅炉再热器出口的 支管上各装有1只弹簧安全阀及消音器(共2只)。 。
三级旁路系统由 高压旁路 、低 压 旁路和整机旁路 组成
仍属二级串联 旁路系统，但 配置了三用阀
特点
优点是系统简单， 投 资 少 ， 操 作 方便 。 管道直径和长度 优点：系统较简单， 缺 点 是 由 于 旁 路 后 相同时 ，通流量 适应工况较多 。缺 的 蒸 汽 未 流 过 再 热 大于二级串联旁 点：相对一级大旁 器 系 统 ， 对 再 热 器 路系统 。机组启 路结构复杂，投资 系 统 的 暖 管 升 温 受 动时为保护再热 较大。 到限制，不利于机 器需向空排汽 组热态启动，适应 工况少。 典型旁路配置 中压缸启动或高中 压缸联合启动 再热器不允许干烧 再热器不需要保护 的机组 高压缸启动 已被二级串联旁 路系统取代。 高压缸启动 再热器允许干烧 或不允许干烧
可减小主蒸汽压损，即可靠性，又提高经济性。
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3、保护装置
设置两级串联旁路系统。
锅炉过热器出口及再热器的进、出口管道上设置水压试验堵板，在