直流炉的协调控制

单元机组协调控制的任务是快速跟踪电网负荷的需要和保持
主要运行参数的稳定。当电网负荷变动时，从汽轮机侧看，只要
改变汽轮机调门的开度，就能迅速改变进汽量，从而能立即适应
负荷的需要或维持主汽压力稳定。但锅炉即使马上调整燃料量和
给水量，由于锅炉固有的惯性及延迟，不可能立即使提供给汽轮
机的蒸汽量发生变化。因此，提高机组负荷适应能力与保持主要
2、协调控制系统的构成
2.1主要功能
协调控制系统的功能与汽包炉并没有多大的差别，主要由以
下七个部分组成：
(1)负荷指令处理回路。
(2)主汽压力设定值形成回路。
(3)锅炉主控。
(4)汽机主控。
(5)辅机故障快速降负荷(RUNBACK)控制回路。
(6)电网频差校正回路。
(7)热值校正回路。
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主要的控制指令都来自于锅炉主控指令，同时又利用热值、
焓值、氧量分别对指令进行修正。
由于燃料、给水的动态响应特性不同，对给水适当地延缓，
对燃料增加动态解耦。
总风量指令=风煤比函数f2×氧量校正；燃料量指令=(锅炉主
控指令f4
+焓值调节的动态解耦)×热值校正；给水量指令=煤水比
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函数f3(迟延)×焓值调节器的输出。
行细调。
由于锅炉响应的延迟、蓄热的补偿，因此需要根据负荷指令、
压力设定、频差信号等进行动态补偿修正。
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(2)汽机主控
控制指令来自于机组负荷指令。由于锅炉响应的延迟、蓄热
的补偿，因此需要适当地延缓汽轮机的响应来防止主汽压力的大
幅波动，一般是对负荷指令增加惯性、压力拉回等。
(3)燃料、给水、风量控制
负荷指令减闭锁： 实际燃料大于燃料量设定 主汽压力高于设定1MPa 实际给水量大于给水量设定 实际总风量大于总风量设定 一次调频增负荷
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主汽压力设定值形成回路
主汽压力根据负荷指令 折算得到，加上运行人员的 手动偏置，再经过惯性环节、 增减速率限制等运算后分别 送往机、炉主控等回路。
锅炉跟随协调控制方式时，汽轮机控制机组负荷，锅炉控制
主汽压力，因此能够快速响应电网负荷需求，但是主汽压力等主
要运行参数波动较大。
(1)锅炉主控
最主要的控制指令来自于机组负荷指令，作为锅炉主控最基
本值去控制煤、水、风；主汽压力的变化代表了机炉能量的不平
衡，因此需根据压力的偏差相应改变煤、水、风，对锅炉指令进
控制方式(即负荷控制)。
(4)汽轮机跟随协调控制模式(CTF)：锅炉主控自动控制负荷，DEH
处于初压控制方式，控制汽压。这种控制方式汽压稳定，但响应
负荷相对较慢。
(5)锅炉跟随协调控制模式(CBF)：锅炉主控自动控制汽压，DEH处
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于遥控限压控制方式(即负荷控制)。
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2.3锅炉跟随协调控制原理
FCB发生后，主汽压力 根据锅炉主控指令折算得到。
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2.2主要控制模式
(1)基本模式(BASE)：锅炉主控手动控制，DEH处于本地限压控制方
式(转速或负荷控制)。
(2)汽轮机跟随模式(TF)：锅炉主控手动控制， DEH处于初压控制方
式，通过调节汽轮机调门开度保证汽压。
(3)锅炉跟随模式(BF)：锅炉主控自动控制汽压，DEH处于本地限压
负荷指令处理回路
负荷指令经过运行人员
手动设定的上、下限限制、
RUNBACK计算得到的上、
下限限制、升降负荷速率限
制、负荷指令增、减闭锁等
运算后分别送往机、炉主控
等回路。
负荷指令设定回路投入自
动方式即为接受网调自动发
电控制(AGC)指令。
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负荷指令增闭锁： 实际燃料小于燃料量设定 主汽压力低于设定1MPa 实际给水量小于给水量设定 实际总风量小于总风量设定 任意一台一次风机动叶开度大于95% 任意一台送风机动叶开度大于90% 任意一台引风机动叶开度大于90% 一次调频减负荷
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直流炉的协调控制
(2)没有储能作用的汽包，锅炉总体蓄能显著减小。在外界负荷变化
时，自行保持负荷和参数的能力就较差，对扰动较敏感，汽压波
动幅度较大，压力波动速度往往超过汽包锅炉一倍以上。但是在
主动调整锅炉负荷时，由于其蓄热能力小，且允许的压力升降速
度快，可以使其蒸汽参数迅速地跟上工况的需要，所以能较好的
采用比较电负荷和锅炉负荷的偏差作为热值校正的基准信号。
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2.6协调控制回路投运顺序
一次风压调节
磨煤机出口 磨煤机一次
炉膛负压调节 温度调节
风量调节
氧量调节
送风调节
给煤机转速调节
焓值调节
给水调节
锅炉主控
燃料主控
汽机主控
协调控制
热值调节
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3、协调控制系统的整定要点
直流炉的协调控制
1、超临界直流炉机组的特点 (1)给水的加热、蒸发和变成过热蒸汽是一次性连续完成的，汽水之
间没有一个明确的分界点，工质的流动，完全依靠给水泵产生的 压头。随着运行工况不同，锅炉将运行在亚临界、超临界压力下。 进入直流状态后， 当给水量、燃料量 和机组负荷等有扰 动时，蒸发点会自 发地在一个或多个 加热区段内移动。
适应机组调峰的要求，对负荷调节既有利又有弊。
(3)汽包炉机组可以简化为一个双输入双输出的控制对象，而超临界
直流炉机组是一个多输入多输出的控制对象，各个过程参数之间
的偶合较强，动态特性的延迟和惯性时间大，因此，直流炉的自
动调节系统较复杂，控制难度显著增大，对调节系统提出了更高
的要求。
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参数稳定存在一定的矛盾。
适当地提高主汽压力，可以增加锅炉的蓄能，有利于加快对
负荷的响应，但是增加了汽轮机调门的节流损失，影响了机组运
行的经济性。因此，提高机组负荷适应能力与机组运行的经济性
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存在一定的矛盾。
直流炉的协调控制
编辑课锅件 炉跟随协调控制原理图
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2.4电网频差校正回路 主要由DEH通过改变汽轮机调门开度来瞬间响应电网频率偏
差，MCS接受来自DEH电网频率偏差信号(一次调频增量)主要是 用于改变燃料量、给水量和总风量，克服由于汽轮机调门变化而 引起的主汽压力偏差。
DEH中一次调频不等率设为5%，调频死区设为±2r/min，最 大调频幅度为±6%额定负荷。DEH处于限压控制方式才能投入一 次调频。 2.5热值校正回路