单元机组负荷控制方式特点

单元机组负荷控制方式特点
单元机组各种负荷控制方式工作特点
热力发电厂机组负荷控制方式一般以下有5种，即锅炉跟随控制方式、汽机跟随控制方式、及以锅炉跟随为根底的协调控制方式、以汽机跟随为根底的协调控制方式、综合型协调控制方式。

一锅炉跟随〔BF〕的控制方式：
单元机组锅炉跟随方式示意图
1、工作特点：当负荷变化时，汽机主控首先发出调门开度指令以调节负荷；随后压力发生变化，锅炉主控再发出燃料量指令来调节汽压。

2、具体动作过程：当负荷指令P0改变时，汽轮机主控制器先发出汽机控制指令MT，再通过汽轮机子控制系统发出调门开度指令uT，从而改变汽轮机的进汽量，使机组输出电功率PE迅速与P0趋于一致。

调门开度改变后汽压pT随即变化，这时，锅炉主控制器根据汽压偏差发出控制指令MB，再通过锅炉子控制系统改变锅炉的燃烧率指令uB，使汽压pT恢复到给定值p0。

最后稳态时，PE=P0，pT= p0。

3、优点：此控制方式，利用锅炉的蓄热能力，通过直接开关调门改变蒸汽流量，从而改变负荷，所以负荷响应快，对电网稳定有利。

4、缺点：假设负荷变换快，调门动作大，将会造成汽压波动大；另外是当煤量波动引起汽压波动时，为了保持输出电功率而要动作调门，将近一步加大汽压的波动。

5、适应场合：当单元机组中锅炉设备运行正常，机组的输出电功率因汽轮机局部设备工作异常而受到限制时，可采用锅炉跟随方式。

由汽轮机根据带负荷能力控制机组负荷，由锅炉保持汽压。

二汽轮机跟随(TF)的负荷控制方式：
单元机组汽轮机跟随方式示意图
1、工作特点：当负荷变化时，锅炉主控先发出燃料量指令调节负荷；随后汽压发生变化，汽机主控再发出调门开度指令以调节汽压。

2、具体动作过程：当负荷指令P0改变时，锅炉主控制器先发出锅炉控制指令MB ,锅炉子控制系统计算后发出改变锅炉的燃烧率
指令uB。

待汽压pT改变后，汽机主控制器发出汽机控制指令MT，再通过汽轮机子控制系统发出调门开度指令uT，从而改变进入汽轮机的蒸汽流入量，使机组输出电功率PE改变，并与负荷指令P0趋于一致。

最后稳态时，PE=P0，pT=p0。

3、优点：此控制方式下，由于汽压稍有变化，调门即动作维持汽压至设定值，故汽压波动小，有利于机组的平安稳定。

4、缺点：当负荷变化时，没有利用锅炉蓄热能力，而是先改变燃烧率，待主蒸汽压力变化时，调门才动作改变负荷，因此适应负荷响应慢；另外当煤量波动引起汽压波动，为了保持汽压而要动作调门，将近一步加大电负荷的波动。

5、适用场合：当单元机组中汽轮机设备运行正常，机组的输出电功率因锅炉局部设备工作异常而受到限制时，可采用汽轮机跟随方式。

由锅炉根据带负荷能力控制机组负荷，由汽机保持汽压。

锅炉跟随和汽轮机跟随方式的优缺点比拟
控制方式被控量扰动量锅炉跟随汽机跟随电功率响应快汽压波动大电功率响应慢汽压波动小负荷指令扰动燃烧率扰动波动小波动大波动大波动小
锅炉跟随和汽轮机跟随的负荷控制方式下，当负荷变化时，在输出电功率和汽压的控制性能方面存在顾此失彼的问题。

为了解决这一问题，就需要采取协调控制方式：即允许汽压有一定波动，以便能充分利用锅炉的蓄热量，较快地跟踪电网负荷，同时又必须保证机压力波动在一定范围。

三以锅炉跟随为根底的协调控制方式：
锅炉跟随方式中，汽机控制功率，锅炉控制汽压，由于机炉
动态特性的差异造成汽压波动较大，为了减少汽压的波动，在锅炉跟随的根底上，将汽压偏差引入汽轮机主控制器〔如图红色局部〕，让汽机主控调节电功率的同时，配合炉侧调整汽压，即为以锅炉跟随为根底的协调控制方式。

以锅炉跟随为根底的协调控制方式示意图
1、工作特点：当负荷变化时，汽机主控首先发出调门开度指令以调节负荷；随后压力发生变化，锅炉主控和汽机主控同时动作，分
别改变燃烧率和汽轮机调门开度来调节汽压。

最终由锅炉侧保证汽压pT为给定值p0，汽机侧保证输出电功率PE与指令P０一致。

2、优缺点：从汽压偏差对汽轮机调门的限制作用可见，相比锅炉跟随方式，这样可使汽压波动不超过允许范围，但同时也减慢了输出电功率的响应速度，实质上是以降低输出电功率响应性能作为代价来换取汽压控制质量的提高。

四以汽机跟随为根底的协调控制方式：
汽机跟随方式，汽机控制汽压，锅炉控制功率，锅炉的延迟
特性使负荷响应很慢，为了加快负荷的响应速度，在汽机跟随的根底上，将输出电功率引入汽轮机主控制器〔如图红色局部〕，让汽轮机主控制器调节压力的同时，配合锅炉侧共同调节电功率，即为以汽机跟随为根底的协调控制方式。

以汽机跟随为根底的协调控制方式示意图
1、工作特点：负荷变化时，锅炉主控和汽机主控同时动作，分。