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摘要：燃机旁路烟囱挡板系统是燃机和余热锅炉的连接与保护通道，它如一个巨大的三通阀组，当锅炉或者汽轮机遇到紧急状态需要停机停炉时。它在不停止燃机运行的情况下，会及时阻止烟气进入炉膛，从而避免锅炉设备和汽轮机设备的损坏或造成事故的扩大化。它不仅是电站主要设备的保护神，而且还是整个电站的能效使者。燃机在调峰阶段任务完成后需要停机水洗时，旁路挡板的关闭能够减慢整个余热锅炉的冷却速度，从而为下一次余热锅炉的启动赢得了时间和节约了能源，为整个电站创造了不可轻视的经济效益。作者以埃及奔赫9FA燃机旁路烟囱系统为依托，详细介绍该系统各个功能块的作用、调试过程以及在调试中经常遇到的问题并加以说明，为兄弟单位的同事在以后的工作中得以借签学习。
关键词：燃机；余热锅炉；挡板系统；液压系统；密封风系统
1.旁路系统的作用
旁路挡板是燃机与余热锅炉的“隔离墙”，在余热锅炉或汽机系统出现故障时，此时可关闭挡板隔离，燃机仍能保持单循环运行。旁路系统有如下几大作用：
1.1.如果没有挡板系统的话，当余热锅炉或汽轮机发生故障需要紧急停机时，燃气发电机必然会一起停机。由于所带电网负荷较大，突然停掉汽轮发电机和燃气发电机，势必会造成电网的强烈负荷冲击甚至引起事故。
1.2.挡板系统可以提高燃机的利用率，同时也使余热锅炉和汽轮发电机的整套机组联合循环设备的灵活性得以提升。
1.3.根据燃机的使用说明书，燃机要尽可能减少紧急停机事件的发生。紧急停机会对燃气轮机内部构件造成永久性不可逆的伤害，从而严重缩短了燃机的使用寿命和检修周期。旁路挡板的设置可以减少紧急停机事件的发生。
1.4.提高联合循环设备的安全性。电网机组的调峰幅度有严格的要求，调峰幅度超过50%基本负荷时，必须配置旁路挡板才能满足调峰要求。
1.5.当整个电站的燃料供应种类较多且燃料的燃烧品质较差时，如：燃烧品质较差的轻油，会造成燃机运行期间附着物较多。因此燃机水洗周期频繁，由于水洗时高速盘车，在强风作用下，必然会加速余热锅炉内的冷却，燃机水洗结束后，再次启机时余热锅炉已经属于冷态。因此还得重新加热余热锅炉，从而造成了热量的流失，经济效益变差。然而挡板系统的设置从根本上解决了这一问题。从而挡板系统在余热锅炉的保温保压上有更好的经济效益。
2.旁路系统的功能块介绍
旁路系统的功能块主要包括以上七大部分，这里着重介绍影响整个旁路性能的两个功能块以及相应的PLC控制部分：一、挡板液压油功能块；二、密封风功能块；三、PLC控制部分；
2.1.挡板液压油功能块
挡板液压油功能块是整个挡板系统的核心设备，它为挡板的活动提供动力能源。整个功能块由三部分组成：a.动力部分：由两台主油泵、一台蓄能油泵和两个蓄能器组成的动力部分；b.控制部分：由五个二位三通电磁阀（SOL1-SOL5）和两个换向阀（SH1.SH2）组成的控制功能阀组，来控制整个液压驱动装置的伸缩；c.驱动部分：驱动部分主要是由两个可以自由伸缩的液压驱动缸和相应的出入口管路组成。
2.2.密封风功能块
密封风作用是给旁路挡板提供密封风，当挡板在水平或者垂直位置时，密封风可以阻止燃烧烟气从挡板和烟囱接合处泄漏，给环境或其它场所造成危害。该系统主要设备包括：两台大功率风机、一个风机出口门（MOV-103）、一个水平风入口门（MOV-102）、一个垂直风入口门（MOV-101）、和两个密封风差压开关。
2.3.PLC控制部分
PLC控制部分是整个控制系统的核心设备，主要设备有：两套互为备用的CPU网络系统 ，和一个IO输入输出机架。其功能是负责所有设备的就地和远程智能化操作。包括：液压油泵、密封风风机、冷却风机、液压油加热器、密封风电动门等等。
3.旁路系统的调试过程
旁路系统调试的主要任务是：当旁路设备的安装工作结束以后，按照有关的规程、制造厂家技术要求，逐项进行各个设备的调整试验，以检验安装质量以及设备质量是否符合有关技术要求，并得出是否适宜投入正常运行的结论。
旁路系统调试的主要内容是：审核校对图纸；静态检查所有安装工作的完整性；通电试验检查所有设备相互作用和相互关系；按照生产工艺的要求对电气设备进行空载和带负荷调整试验；核对各个热控设备保护动作值以及相互连锁关系；调整设备使其在正常工况下运行。
3.2.旁路挡板的操作
这是旁路挡板安装完成后的首次动作，厂家操作规程要求挡板在液压系统的作用下，从全关位置到全开位置要进行三个循环的试验过程。主要目的是检测液压油系统能否正确动作，检查相应的液压设备是否有油泄漏的地方，以及挡板在运动过程中是否有卡塞现象。一旦发现异常应当立即停止动作挡板并找出发生异常的原因并及时处理。在挡板运动过程中应记录以下数据：挡板开启时间、挡板关闭时间、挡板在开关过程中的最大液压值、液压油温度。通过以上参数与标准设计参数进行对比。如：设计挡板的开启时间应为：60秒；液压油最大出力为：2000psi；如果不符合设备运行的标准参数值，调试人员应当调整相应的调节阀门使其达到设计要求。
3.3.测试验证密封风系统
这项工作主要是为了检验密封风在挡板水平和垂直状态等不同的工况下，各个设备能否按照设计的步序进行正常的动作。同时检测在不同工况时的密封风风压是否符合设计压力。如果密封风压力没有达到设计要求，那么调试人员要对整个挡板密封系统进行检测。如：1.液压油密封风压力是否设定偏小；2.机务密封铅垫片是否安装完整等等。
3.4.控制系统的检测调试
控制系统的检测调试是整个旁路系统调试的核心步骤，主要包括以下七步：
3.4.1.物理检查：所有设备表面油漆防腐是否完整形、有无明显的液压油渗漏、所有的附件连接牢固、液压系统及附件上锁挂牌、所有电气接线完成且相应号头清晰完整。 3.4.2.液压测试：包括每个液压设备压力测试并做相应的记录。
3.4.3.设备校验检测：所有在线变送器的校验、所有表计校验。以上所有设备校验完毕后，必须附有相应设备的校验报告。
3.4.4.电气测量：HPU模块电流、密封风机1运行电流、密封风机2运行电流、液压油泵1运行电流、液压油泵2运行电流、以及蓄能油泵运行电流。
3.4.5.电气接口连接线检查：检查所有的盘柜内部配线是否连接，盘柜外部接线的冷态回路检查验收合格。
3.4.6.压力和温度测量：主要测量在满负荷下的系统压力和液压油回油温度。
3.4.7.功能检测：a.HPU可以在就地，远控，检修三种状态工作；b.报警信号复位检测，如：油温高报警， 油位低报警等；c.所有油泵、阀门以及风机均能在检修状态下操作；d.挡板在远方模式下能被完全操作；e.任何一个信号消失或故障HPU系统能够准确的检测并报警；f.在就地状态下挡板能够自由动作并保持；
g.挡板在水平或者垂直状态，密封风机能够开启运行；h.紧急关指令检测：1.当DCS紧急关信号发出后，挡板必须在20秒内完全关闭。2.在失去AC400V电源时挡板系统紧急关；i.检查PLC逻辑功能是否满足设计要求。
4.调试过程问题分析
在调试过程中难免会遇到一些问题，我们集中介绍两种常见问题的分析方法与大家分享，希望在以后的工作中得以借签。如：
4.1.密封风机频繁切换：由于密封风差压低所以密封风机频繁自动切换启动，从而给设备的长期稳定运行带来危害。分析原因如下：a.首先检查机务挡板的密封垫片是否安装完整；b.检查风机出口的压力表，看风机是否出力充分，如果风机出力不够，考虑风机入口滤网太脏，影响了吸风效果；c.检查密封风差压开关仪表管是否有堵塞或漏风现象。
4.2.挡板在开启和关闭过程中出现串动现象：串动现象即为挡板在运动过程中不能够平稳运行，而是从一个位置到另一个位置移动时忽快忽慢，从而使整个挡板系统发生振动。分析原因如下：a.液压伸缩臂内进入空气，使液压油出力不均匀；b.控制伸缩液压臂的电磁阀发生堵塞，使液压油供给不充分。主要原因是调试初期液压油滤油不彻底有渣滓残留。
参考文献：
[1]美国克莱德贝格曼《9FA燃机旁路系统安装运行维护说明书》
[2]罗克韦尔自动化《Logix5000控制器快速入门》
[3]王平，刘复. PLC自动控制系统可靠性研究 [ISTIC].电气传动
作者简介：张海军（1982.03-）籍贯：山西省朔州市，工作单位：山东电力建设第三工程公司，学历：本科，职称：助理工程师，研究方向：电厂设备调试。
关键词：燃机；余热锅炉；挡板系统；液压系统；密封风系统
1.旁路系统的作用
旁路挡板是燃机与余热锅炉的“隔离墙”，在余热锅炉或汽机系统出现故障时，此时可关闭挡板隔离，燃机仍能保持单循环运行。旁路系统有如下几大作用：
1.1.如果没有挡板系统的话，当余热锅炉或汽轮机发生故障需要紧急停机时，燃气发电机必然会一起停机。由于所带电网负荷较大，突然停掉汽轮发电机和燃气发电机，势必会造成电网的强烈负荷冲击甚至引起事故。
1.2.挡板系统可以提高燃机的利用率，同时也使余热锅炉和汽轮发电机的整套机组联合循环设备的灵活性得以提升。
1.3.根据燃机的使用说明书，燃机要尽可能减少紧急停机事件的发生。紧急停机会对燃气轮机内部构件造成永久性不可逆的伤害，从而严重缩短了燃机的使用寿命和检修周期。旁路挡板的设置可以减少紧急停机事件的发生。
1.4.提高联合循环设备的安全性。电网机组的调峰幅度有严格的要求，调峰幅度超过50%基本负荷时，必须配置旁路挡板才能满足调峰要求。
1.5.当整个电站的燃料供应种类较多且燃料的燃烧品质较差时，如：燃烧品质较差的轻油，会造成燃机运行期间附着物较多。因此燃机水洗周期频繁，由于水洗时高速盘车，在强风作用下，必然会加速余热锅炉内的冷却，燃机水洗结束后，再次启机时余热锅炉已经属于冷态。因此还得重新加热余热锅炉，从而造成了热量的流失，经济效益变差。然而挡板系统的设置从根本上解决了这一问题。从而挡板系统在余热锅炉的保温保压上有更好的经济效益。
2.旁路系统的功能块介绍
旁路系统的功能块主要包括以上七大部分，这里着重介绍影响整个旁路性能的两个功能块以及相应的PLC控制部分：一、挡板液压油功能块；二、密封风功能块；三、PLC控制部分；
2.1.挡板液压油功能块
挡板液压油功能块是整个挡板系统的核心设备，它为挡板的活动提供动力能源。整个功能块由三部分组成：a.动力部分：由两台主油泵、一台蓄能油泵和两个蓄能器组成的动力部分；b.控制部分：由五个二位三通电磁阀（SOL1-SOL5）和两个换向阀（SH1.SH2）组成的控制功能阀组，来控制整个液压驱动装置的伸缩；c.驱动部分：驱动部分主要是由两个可以自由伸缩的液压驱动缸和相应的出入口管路组成。
2.2.密封风功能块
密封风作用是给旁路挡板提供密封风，当挡板在水平或者垂直位置时，密封风可以阻止燃烧烟气从挡板和烟囱接合处泄漏，给环境或其它场所造成危害。该系统主要设备包括：两台大功率风机、一个风机出口门（MOV-103）、一个水平风入口门（MOV-102）、一个垂直风入口门（MOV-101）、和两个密封风差压开关。
2.3.PLC控制部分
PLC控制部分是整个控制系统的核心设备，主要设备有：两套互为备用的CPU网络系统 ，和一个IO输入输出机架。其功能是负责所有设备的就地和远程智能化操作。包括：液压油泵、密封风风机、冷却风机、液压油加热器、密封风电动门等等。
3.旁路系统的调试过程
旁路系统调试的主要任务是：当旁路设备的安装工作结束以后，按照有关的规程、制造厂家技术要求，逐项进行各个设备的调整试验，以检验安装质量以及设备质量是否符合有关技术要求，并得出是否适宜投入正常运行的结论。
旁路系统调试的主要内容是：审核校对图纸；静态检查所有安装工作的完整性；通电试验检查所有设备相互作用和相互关系；按照生产工艺的要求对电气设备进行空载和带负荷调整试验；核对各个热控设备保护动作值以及相互连锁关系；调整设备使其在正常工况下运行。
3.2.旁路挡板的操作
这是旁路挡板安装完成后的首次动作，厂家操作规程要求挡板在液压系统的作用下，从全关位置到全开位置要进行三个循环的试验过程。主要目的是检测液压油系统能否正确动作，检查相应的液压设备是否有油泄漏的地方，以及挡板在运动过程中是否有卡塞现象。一旦发现异常应当立即停止动作挡板并找出发生异常的原因并及时处理。在挡板运动过程中应记录以下数据：挡板开启时间、挡板关闭时间、挡板在开关过程中的最大液压值、液压油温度。通过以上参数与标准设计参数进行对比。如：设计挡板的开启时间应为：60秒；液压油最大出力为：2000psi；如果不符合设备运行的标准参数值，调试人员应当调整相应的调节阀门使其达到设计要求。
3.3.测试验证密封风系统
这项工作主要是为了检验密封风在挡板水平和垂直状态等不同的工况下，各个设备能否按照设计的步序进行正常的动作。同时检测在不同工况时的密封风风压是否符合设计压力。如果密封风压力没有达到设计要求，那么调试人员要对整个挡板密封系统进行检测。如：1.液压油密封风压力是否设定偏小；2.机务密封铅垫片是否安装完整等等。
3.4.控制系统的检测调试
控制系统的检测调试是整个旁路系统调试的核心步骤，主要包括以下七步：
3.4.1.物理检查：所有设备表面油漆防腐是否完整形、有无明显的液压油渗漏、所有的附件连接牢固、液压系统及附件上锁挂牌、所有电气接线完成且相应号头清晰完整。 3.4.2.液压测试：包括每个液压设备压力测试并做相应的记录。
3.4.3.设备校验检测：所有在线变送器的校验、所有表计校验。以上所有设备校验完毕后，必须附有相应设备的校验报告。
3.4.4.电气测量：HPU模块电流、密封风机1运行电流、密封风机2运行电流、液压油泵1运行电流、液压油泵2运行电流、以及蓄能油泵运行电流。
3.4.5.电气接口连接线检查：检查所有的盘柜内部配线是否连接，盘柜外部接线的冷态回路检查验收合格。
3.4.6.压力和温度测量：主要测量在满负荷下的系统压力和液压油回油温度。
3.4.7.功能检测：a.HPU可以在就地，远控，检修三种状态工作；b.报警信号复位检测，如：油温高报警， 油位低报警等；c.所有油泵、阀门以及风机均能在检修状态下操作；d.挡板在远方模式下能被完全操作；e.任何一个信号消失或故障HPU系统能够准确的检测并报警；f.在就地状态下挡板能够自由动作并保持；
g.挡板在水平或者垂直状态，密封风机能够开启运行；h.紧急关指令检测：1.当DCS紧急关信号发出后，挡板必须在20秒内完全关闭。2.在失去AC400V电源时挡板系统紧急关；i.检查PLC逻辑功能是否满足设计要求。
4.调试过程问题分析
在调试过程中难免会遇到一些问题，我们集中介绍两种常见问题的分析方法与大家分享，希望在以后的工作中得以借签。如：
4.1.密封风机频繁切换：由于密封风差压低所以密封风机频繁自动切换启动，从而给设备的长期稳定运行带来危害。分析原因如下：a.首先检查机务挡板的密封垫片是否安装完整；b.检查风机出口的压力表，看风机是否出力充分，如果风机出力不够，考虑风机入口滤网太脏，影响了吸风效果；c.检查密封风差压开关仪表管是否有堵塞或漏风现象。
4.2.挡板在开启和关闭过程中出现串动现象：串动现象即为挡板在运动过程中不能够平稳运行，而是从一个位置到另一个位置移动时忽快忽慢，从而使整个挡板系统发生振动。分析原因如下：a.液压伸缩臂内进入空气，使液压油出力不均匀；b.控制伸缩液压臂的电磁阀发生堵塞，使液压油供给不充分。主要原因是调试初期液压油滤油不彻底有渣滓残留。
参考文献：
[1]美国克莱德贝格曼《9FA燃机旁路系统安装运行维护说明书》
[2]罗克韦尔自动化《Logix5000控制器快速入门》
[3]王平，刘复. PLC自动控制系统可靠性研究 [ISTIC].电气传动
作者简介：张海军（1982.03-）籍贯：山西省朔州市，工作单位：山东电力建设第三工程公司，学历：本科，职称：助理工程师，研究方向：电厂设备调试。