1.協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介

2.1協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的I任務(wù)

單元機(jī)組的J輸出電功率與負(fù)荷規(guī)定與否一致反應(yīng)了機(jī)組與外部電網(wǎng)之間能量供求日勺平衡關(guān)

系；主汽壓力反應(yīng)了機(jī)組內(nèi)部鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)之間能量供求的平衡關(guān)系。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)就是為

完畢這兩種平衡關(guān)系而設(shè)置的J。

使機(jī)組對(duì)外保證有較快的負(fù)荷響應(yīng)和一定的調(diào)頻能力；對(duì)內(nèi)保證重要運(yùn)行參數(shù)(主汽壓力)

穩(wěn)定的系統(tǒng)稱為協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(CoordinatedControlSystem一一CCS)是將單

元機(jī)組的鍋爐和汽輪機(jī)作為一種整體來(lái)進(jìn)行控制的系統(tǒng)。

2.2負(fù)荷控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性

在單元機(jī)組中，鍋爐和汽輪機(jī)是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立日勺設(shè)備。從機(jī)組負(fù)荷控制角度來(lái)看，單元機(jī)組

是一種存在互相關(guān)聯(lián)的多變量控制對(duì)象,經(jīng)合適假設(shè)可以看作是一種具有兩個(gè)輸入和兩個(gè)輸出的

互有關(guān)聯(lián)的被控對(duì)象，其方框圖如圖1所示。

圖1單元機(jī)組負(fù)荷控制對(duì)象原理方框圖一

對(duì)象的輸入量如為鍋爐燃料量調(diào)整機(jī)構(gòu)開度，代表錫爐燃燒率(及對(duì)應(yīng)的給水量).加

的變化將引起機(jī)前壓力PT時(shí)變化，用*PB(S)描述該通道時(shí)特性,在汽輪機(jī)調(diào)整閥開度叮不變時(shí),

MR(S)具有如下形式：

g(S)=K./(Ls+I)2(1)

式(1)是一種簡(jiǎn)化了的和二階系統(tǒng)，它表明燃料-----壓力通道具有較大的慣性和遲延.

在燃燒率變化后,在汽輪機(jī)調(diào)門開度叮不變時(shí),PTB勺變化也將引起機(jī)組實(shí)發(fā)功率PE內(nèi)變

化。圖1中，WNB(s)是燃料一切通道的傳遞函數(shù)，它具有如下形式：

%心)=KJ(4s+1/(2)

在機(jī)組燃燒率保持不變,將汽輪機(jī)調(diào)整閥門開度一般月同步器位移量表達(dá)M變化,它將引

起機(jī)前壓力pTH勺變化，以及機(jī)組實(shí)發(fā)功率PEH勺變化,這兩人通道的傳遞函數(shù)WNMS)、WPMS)形

式如下：

幅“⑸=-[K.3+(K)/Ls+1)](3)

WNMS)=[K5/(T5s+1)]—[K6/(T6s+I)2](4)

以上四個(gè)式子是通過試臉措施得到的，通過理論分析和線性化處理也可得出以上關(guān)系。以上用

傳遞函數(shù)表達(dá)單元機(jī)組日勺動(dòng)態(tài)特性，也可用階躍響應(yīng)來(lái)表達(dá)單元機(jī)組H勺動(dòng)態(tài)特性如圖2所示。

圖2單元機(jī)組負(fù)荷控制對(duì)象的階躍響應(yīng)曲線一

燃燒率MB擾動(dòng)卜.主蒸汽玉力pT和輸出電功率PEH勺動(dòng)態(tài)特性

當(dāng)汽輪機(jī)調(diào)門開度不變，而PB發(fā)生階躍擾動(dòng)時(shí)，主蒸汽壓力pT和輸出電功率PE的響應(yīng)曲線

如圖2(a)所示。增長(zhǎng)鍋爐的燃燒率，必然使鍋爐蒸發(fā)受熱面日勺吸熱量增長(zhǎng)，汽壓經(jīng)一定延遲

后逐漸升高。由于汽輪機(jī)調(diào)門開度保持不變，進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽流量增長(zhǎng)，從而自發(fā)地限制了汽

壓的升高。當(dāng)蒸汽流量與燃燒率到達(dá)新的平衡時(shí)，汽壓pT就趨于一種較高的新穩(wěn)態(tài)值，具有自

平衡能力。由于蒸汽流量的增長(zhǎng)使汽輪機(jī)輸出功率增長(zhǎng)，輸出電功率PE也增長(zhǎng)。當(dāng)蒸汽流量不

變時(shí)，輸出電功率趨于一種較高的新穩(wěn)態(tài)值，具有自平衡能力。

調(diào)門開度燈擾動(dòng)下主蒸汽壓力pT和輸出電功率PE的動(dòng)態(tài)特性

當(dāng)鍋爐燃燒率期保持不變，而RT發(fā)生階躍擾動(dòng)時(shí)，主蒸汽壓力pT和電功率PE的響應(yīng)曲線

如圖2(b)所示。

汽輪機(jī)調(diào)門開度增長(zhǎng)后，一開始進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽流曾立即成比例增長(zhǎng)，同步汽壓pT也隨

之立即階躍下降4pT（△pT階躍下降日勺大小與蒸汽流量的階躍增量成正比，且與鍋爐的蓄熱量

大小有關(guān)）。由于鍋爐燃燒率保持不變，因此蒸發(fā)量也不變。蒸汽流量的增長(zhǎng)是由于鍋爐汽壓下

降而釋放出一部分蓄熱，這只是臨時(shí)的。最終，蒸汽流量仍恢更到與燃燒率對(duì)應(yīng)B勺擾動(dòng)前日勺數(shù)值,

主汽壓力pT也逐漸趨于一種較低的新穩(wěn)態(tài)值。因蒸汽流量在過度過程中有臨時(shí)的增長(zhǎng)，故輸出

功率PE對(duì)應(yīng)也有臨時(shí)的增長(zhǎng)。最終輸出功率PE也隨蒸汽流量恢復(fù)到擾動(dòng)前的數(shù)值?？梢钥闯鰴C(jī)

組增長(zhǎng)負(fù)荷時(shí)，初始階段所需的蒸汽量要是由于鍋爐釋放蓄熱量而產(chǎn)生H勺。然而，伴隨汽輪機(jī)容

量的日益增大，鍋爐蓄熱量越來(lái)越小，單元機(jī)組負(fù)荷適應(yīng)能力與保持汽壓不變之間的矛盾越來(lái)越

突出。

通過以上分析，可以看出負(fù)荷控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性的J特點(diǎn)是：當(dāng)汽輪機(jī)調(diào)門開度動(dòng)作時(shí)，被

控量PE和pTII勺響應(yīng)都很快即熱慣性??；當(dāng)鍋爐燃燒率變化時(shí)，PE和pT口勺響應(yīng)都很慢即熱慣性

大，一快一慢就是機(jī)爐對(duì)象動(dòng)態(tài)特性方面存在口勺較大差異。

我們把機(jī)、爐子控制系統(tǒng)包括在負(fù)荷控制對(duì)象之內(nèi)，就構(gòu)成了廣義負(fù)荷控制對(duì)象如圖3所示,

其控制輸入量為鍋爐主控制指令PB和汽輪機(jī)主控制指令P,鍋爐側(cè)H勺子控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)遲延

慣性很?。ㄏ鄬?duì)與鍋爐特性），可以使加及時(shí)地跟隨爐主控制指令PB靠近迅速動(dòng)隨動(dòng)系統(tǒng)特

性。這樣就有

汽輪機(jī)側(cè)，假如汽輪機(jī)采用純液壓調(diào)整系統(tǒng)，則機(jī)主開控制指令PT就是調(diào)門開度（或同步

器位移）指令叮，故有M=PT。這樣廣義被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性不會(huì)變化。假如汽輪機(jī)采用功頻

電液控制系統(tǒng)，則機(jī)主控制指令PT就是汽輪機(jī)功率指令。這樣被控對(duì)象歐J動(dòng)態(tài)特性就有很大變

化。如圖4所示。

由圖4可以看出，汽輪機(jī)采用功頻電液調(diào)整系統(tǒng)時(shí)，廣義被控對(duì)象動(dòng)態(tài)特性的變化是由于

汽輪機(jī)功率調(diào)整回路的存在，假設(shè)功率調(diào)整回路能保持汽輪機(jī)功率與功率指令一致，那么，機(jī)主

控制指令PT爐主控制指令PB就分別代表鍋爐的輸出與輸入能量。若保持其中任一指不變而另一

指令階躍擾動(dòng)，則會(huì)因鍋爐輸入與輸出能量一直不平衡，主蒸汽壓力pT隨時(shí)間一直變化，沒有

子平衡能力。如圖5所示。圖5(a)表達(dá)PT不變，PB階躍擾動(dòng)下主蒸汽壓力pT和電功率PE

的響應(yīng)特性，pT的動(dòng)態(tài)特性近似為具有慣性的積分環(huán)節(jié)特性，PE近似不變。圖5(b)表達(dá)PB

不變，PT階躍擾動(dòng)下主蒸汽壓力pT和電功率PE的響應(yīng)特性，pT的動(dòng)態(tài)特性近似比例加積分環(huán)

節(jié)的特性，PEH勺動(dòng)態(tài)特性近似為慣性環(huán)節(jié)或比例加慣性環(huán)節(jié)H勺特性。

鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)II勺動(dòng)態(tài)特性存在很大差異，即汽輪發(fā)電機(jī)負(fù)荷響應(yīng)快，鍋爐負(fù)荷響應(yīng)慢,

因此單元機(jī)組內(nèi)部?jī)蓚€(gè)能量供求關(guān)系互相制約，外部負(fù)荷響應(yīng)性能與內(nèi)部運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定性之間存

在固有的矛盾。根據(jù)這一特點(diǎn)，單元機(jī)組在實(shí)行協(xié)調(diào)控制時(shí)，必須很好地協(xié)調(diào)機(jī)爐兩側(cè)動(dòng)作，合

理地保持好兩個(gè)能量供求平衡關(guān)系，以兼顧負(fù)荷響應(yīng)性能和內(nèi)部運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定兩個(gè)方面。

■PE”

圖□廣義負(fù)荷控制對(duì)亞匯框圖?

圖4汽輪機(jī)采用功頻電源控制系統(tǒng)時(shí)的廣義負(fù)荷控制對(duì)象方框圖?

圖5汽輪機(jī)走用亞頻電源控制系統(tǒng)時(shí)的廣義負(fù)荷控制對(duì)象的階躍響應(yīng)曲線，

2.3協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的重要功能

參與電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻

尤其使伴隨電網(wǎng)負(fù)荷晝夜峰谷差口勺急劇上升，電網(wǎng)對(duì)機(jī)組參與調(diào)峰規(guī)定日益增高，世界上出

現(xiàn)了多種夜間低負(fù)荷運(yùn)行，兩班制運(yùn)行，周末停運(yùn)…….啊中間負(fù)荷機(jī)組。

規(guī)定機(jī)組控制具有更迅速、更靈活H勺負(fù)荷響應(yīng)，并且在更大H勺負(fù)荷變化范圍里，甚至0—10

0%全程，CCS可以投入自動(dòng)。

調(diào)峰使按電網(wǎng)晝夜的負(fù)荷變化，視該機(jī)組在電網(wǎng)中R勺地位與經(jīng)濟(jì)效益，有計(jì)劃地，大幅度

地進(jìn)行調(diào)度控制。而調(diào)頻則是瞬時(shí)的，有限制地，按該機(jī)組CCS系統(tǒng)設(shè)定口勺頻差校正特性(不等

率、死區(qū)、限幅值)校正機(jī)組負(fù)荷。

穩(wěn)定機(jī)組運(yùn)行

CCS系統(tǒng)檢測(cè)與消除機(jī)組運(yùn)行時(shí)多種內(nèi)外擾動(dòng)，協(xié)調(diào)鍋爐與汽機(jī)口勺能量平衡。協(xié)調(diào)鍋爐內(nèi)

部燃料、送風(fēng)、引風(fēng)、給水…….各子回路的能量平衡與質(zhì)量平衡。機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，機(jī)爐日勺能

量平衡就是以機(jī)前壓力日勺穩(wěn)定為標(biāo)志。

機(jī)組出力與主、輔機(jī)實(shí)際能力的協(xié)調(diào)

機(jī)組運(yùn)行也許出現(xiàn)局部故障，抑或負(fù)荷需求超過了機(jī)蛆屆時(shí)的實(shí)際能力，就會(huì)產(chǎn)生需要與也

許的失調(diào)。CCS日勺可靠性設(shè)計(jì)，提供有方向閉鎖(DirectionalBlock),修正機(jī)組指令，強(qiáng)迫

緩慢下降/回升(Rundown/Runup),輔機(jī)故障減負(fù)荷(Runback)與暫停功能。使系統(tǒng)在主輔

機(jī)或子回路控制能力受限制的異常工況下自動(dòng)變“按需要控制”為“按也許控制”，照常安全保

持機(jī)組指令與機(jī)組能力的平衡，鍋爐與汽機(jī)的能力平衡以及鍋爐燃料、送風(fēng)、給水……子回路之

間的能力平衡。

此外，與電廠其他控制系統(tǒng)?起，CCS還提供有鍋爐跳閘(MFT)與機(jī)組電負(fù)荷(FCB)的事

故處理能力。如國(guó)外有口勺機(jī)組，就有主變，油開關(guān)跳閘時(shí)“帶廠用電運(yùn)行”，汽機(jī)跳閘時(shí)“停機(jī)

不停爐”的FCB控制功能。

具有多種選擇的運(yùn)行方式

CCS系統(tǒng)設(shè)計(jì)，必須滿足機(jī)組多種工況運(yùn)行的需要；提供可供運(yùn)行人員選擇或聯(lián)鎖自動(dòng)切換

的對(duì)應(yīng)控制方式。系統(tǒng)方式的切換，均為無(wú)擾動(dòng)過程；并且，切除機(jī)或爐的某一部分自動(dòng)，并不

影響CCS系統(tǒng)口勺穩(wěn)定運(yùn)行，使CCS具有在多種工況卜，正營(yíng)運(yùn)行啟動(dòng)、低負(fù)荷或局部故障條件，

都投入自動(dòng)的適應(yīng)能力。

2.4協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的構(gòu)成

單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是由負(fù)荷控制系統(tǒng)也稱主控系統(tǒng)，常規(guī)控制系統(tǒng)也稱子控制系統(tǒng)和負(fù)

荷控制對(duì)象三大部分構(gòu)成的。如圖6所示。負(fù)荷控制系統(tǒng)又由二部分即負(fù)荷指令處理部分也稱負(fù)

荷管理控制中心和機(jī)爐主控制器構(gòu)成。

負(fù)荷管理控制中心(LoadManagementControlCenterLMCC)接受的是外部負(fù)荷指令、根

據(jù)機(jī)組和控制系統(tǒng)自身需要所設(shè)的內(nèi)部負(fù)荷指令。內(nèi)部負(fù)荷指令一般有機(jī)組輔機(jī)故障減負(fù)荷Run

back(迅速返問)指令，與機(jī)組負(fù)荷有關(guān)的重要運(yùn)行參數(shù)超過上限而引起口勺減負(fù)荷Rundown(迫

降)指令。重要運(yùn)行參數(shù)低于下限而引起的增負(fù)荷Runup(迫升)指令，負(fù)荷控制系統(tǒng)處在手

動(dòng)狀態(tài)時(shí)，負(fù)荷控制系統(tǒng)自身跟蹤實(shí)發(fā)功率口勺信號(hào)。外部負(fù)荷指令一般有電網(wǎng)調(diào)度所的負(fù)荷分派

指令A(yù)DS(AulomaticDispathSystem)機(jī)組運(yùn)行人員手動(dòng)增/減負(fù)荷口勺指令。

負(fù)荷管理管理控制中心的重要作用是對(duì)外部規(guī)定的負(fù)荷指令或目H勺負(fù)荷指令TLD(Targct

LoadDemand)進(jìn)行選擇，并根據(jù)機(jī)組主輔機(jī)運(yùn)行狀況加以處理，使之轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)、爐設(shè)備負(fù)荷能力，

安全運(yùn)行所能接受的I實(shí)際負(fù)荷指令A(yù)LD(ActualLoadDemand)P0,實(shí)際負(fù)荷指令又稱ULD(UnitL

oadDemand)單元機(jī)組實(shí)際負(fù)荷指令。

對(duì)于上述內(nèi)、外部負(fù)荷指令H勺選擇是由負(fù)荷管理控制中心根據(jù)機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)和電網(wǎng)對(duì)機(jī)

組的規(guī)定以及機(jī)爐自身運(yùn)行安全性規(guī)定時(shí)優(yōu)先級(jí)來(lái)選定依J。除了選擇負(fù)荷指令外，負(fù)荷管理控

制中心對(duì)于選擇的內(nèi)、外部負(fù)荷指令還需要進(jìn)行處理，重要是對(duì)負(fù)荷指令的變化率和起始變化幅

度進(jìn)行限制，使之與機(jī)組的負(fù)荷能力相適應(yīng)。

機(jī)、爐主控制器接受LMCC發(fā)出n勺實(shí)際負(fù)荷指令P0,為了使鍋爐和汽輪機(jī)的控制作用更好地

協(xié)調(diào)，在協(xié)調(diào)控制方式狀況下，汽輪機(jī)主控制器接受汽輪機(jī)的DEH(DigitalElectroHydraulic

即數(shù)字電液調(diào)整)來(lái)的頻率端差信號(hào)△f,還接受汽輪機(jī)首級(jí)后壓力pl與主汽壓力pT的比值pl/p

T的反饋信號(hào)，即汽輪機(jī)閥位H勺反饋信號(hào)，以及實(shí)發(fā)功率信號(hào)PE和主汽壓力的偏差A(yù)p。機(jī)、爐

主控制器的重要作用是根據(jù)鍋爐和汽輪機(jī)的運(yùn)行條件和規(guī)坦，選擇合適的負(fù)荷控制方式，按照實(shí)

際負(fù)荷指令P0與實(shí)發(fā)功率堵號(hào)PE的偏差和主汽壓力H勺偏差A(yù)p以及其他信號(hào)，進(jìn)行控制運(yùn)算，

分別產(chǎn)生對(duì)鍋爐子控制系統(tǒng)和汽輪機(jī)子控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)動(dòng)作的指揮信號(hào)，分別稱為鍋爐指令(B

oilerDemand)PB和汽輪機(jī)指令(TurbineDemand)PT.?

單元機(jī)組主控制系統(tǒng)是單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的J關(guān)鍵。在單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中無(wú)論是調(diào)

頻和調(diào)負(fù)荷、機(jī)組的啟動(dòng)和停止、故障狀況下H勺安全運(yùn)行、鍋爐燃燒率的變化、汽輪機(jī)調(diào)整汽閥

開度的變化都是在主控制系統(tǒng)統(tǒng)一的指揮下到達(dá)協(xié)調(diào)一致時(shí)，即機(jī)組的輸入能量和輸出能量在滿

足電網(wǎng)負(fù)荷規(guī)定日勺前提條件下總是保證平衡歐J。完畢主控制系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)。

一般汽輪機(jī)和鍋爐H勺控制系統(tǒng)都是比較簡(jiǎn)樸的單、回路和常規(guī)H勺控制系統(tǒng)，這些系統(tǒng)能克服

由于內(nèi)、外擾動(dòng)導(dǎo)致的參數(shù)波動(dòng)，使之保持在容許的范圍之內(nèi)。同步也適應(yīng)負(fù)荷控制系統(tǒng)發(fā)來(lái)的

變負(fù)荷指令信號(hào)，使每個(gè)子系統(tǒng)都能在主控制系統(tǒng)的統(tǒng)?指揮下協(xié)調(diào)動(dòng)作，完畢子系統(tǒng)與隼元機(jī)

組(控制對(duì)象)之間B勺協(xié)調(diào)，使整個(gè)單元機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

機(jī)爐的子控制系統(tǒng)是協(xié)調(diào)控制的基礎(chǔ)，它們的控制質(zhì)晝將直接影響負(fù)荷控制的質(zhì)量。因此，

只有設(shè)計(jì)好各子控制系統(tǒng)，并保證其具有較高控制質(zhì)量的前提下，才有也許使協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)到達(dá)

規(guī)定的J控制質(zhì)量。

根據(jù)單元機(jī)組的容量、控制對(duì)象動(dòng)態(tài)特性的特點(diǎn)、控制系統(tǒng)功能規(guī)定不一樣等構(gòu)成R勺協(xié)調(diào)控

制系統(tǒng)口勺方案各異，但將這些協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進(jìn)行分類，一般有按反饋網(wǎng)路和能量平衡兩種分類措

施。按反饋回路分類可將協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)分為汽輪機(jī)跟隨為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)和鍋爐跟隨為基礎(chǔ)

的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。按能量平衡分類可將協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)分為間接能量平衡的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)和直接能

量平衡II勺協(xié)調(diào)控制系統(tǒng).

負(fù)荷控制系統(tǒng)子控制系統(tǒng)一

圖6協(xié)調(diào)捽制系統(tǒng)組成框圖”

2.5協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的運(yùn)行方式

單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的運(yùn)行方式是指協(xié)調(diào)主控的運(yùn)行方式.單元機(jī)組的CCS系統(tǒng)可根據(jù)

機(jī)、爐口勺運(yùn)行狀態(tài)和承擔(dān)的負(fù)荷控制任務(wù),選擇不一樣的運(yùn)行方式.單元機(jī)組的運(yùn)行方式較多,可

歸納為如下六種.

1）手動(dòng)運(yùn)行方式

在該方式下,鍋爐和汽輪機(jī)均處在手動(dòng)狀態(tài),此時(shí)負(fù)荷管理控制處在跟蹤狀態(tài),機(jī)前壓力由運(yùn)

行人員手動(dòng)保持,功率指令跟蹤機(jī)組實(shí)發(fā)功率,鍋爐主控器輸出的燃燒率指令跟蹤總?cè)剂狭?鍋爐

啊燃燒控制系統(tǒng)投自動(dòng)，但它處在運(yùn)行人員手動(dòng)控制狀態(tài)，即運(yùn)行人員進(jìn)行發(fā)定值控制.機(jī)組主控

制系統(tǒng)W、J修正負(fù)荷指令一直跟蹤機(jī)組的實(shí)際負(fù)荷，為切換到其他運(yùn)行方式時(shí),實(shí)現(xiàn)無(wú)擾動(dòng)切獲準(zhǔn)

備.這種運(yùn)行方式用于機(jī)組叼啟動(dòng)、停止,或當(dāng)機(jī)組發(fā)生FCB狀態(tài)時(shí).

2）爐跟機(jī)、功率可控制運(yùn)行方式

該方式為經(jīng)典的爐跟機(jī)運(yùn)行方式,汽輪機(jī)負(fù)荷處在手動(dòng)狀態(tài)，由運(yùn)行值班員手動(dòng)控制機(jī)組功

率,鍋爐主控制器為自動(dòng)方式，自動(dòng)維持主蒸汽壓力穩(wěn)定.這種運(yùn)行方式具有負(fù)荷適應(yīng)快的長(zhǎng)處，

它可用于機(jī)組H勺正常運(yùn)行，機(jī)組啟動(dòng)時(shí)也可用此運(yùn)行方式.

3）機(jī)跟爐、功率可控制運(yùn)行方式

該方式為經(jīng)典時(shí)機(jī)跟爐運(yùn)行方式,鍋爐負(fù)荷控制處在手動(dòng)狀態(tài)，由運(yùn)行值班員手動(dòng)控制機(jī)組

功率,汽輪機(jī)主控器為自動(dòng)方式，自動(dòng)維持主蒸汽壓力穩(wěn)定.這種運(yùn)行方式適應(yīng)負(fù)荷需求向速度慢,

故當(dāng)機(jī)組帶基本負(fù)荷時(shí),可采用這種運(yùn)行方式.此外,這種運(yùn)行方式對(duì)機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行有利,如運(yùn)行

經(jīng)驗(yàn)局限性或機(jī)組尚不穩(wěn)定，也可采用這種方式.

4）協(xié)調(diào)控制方式，機(jī)、爐負(fù)荷控制均處在自動(dòng)狀態(tài)

當(dāng)單元機(jī)組運(yùn)行狀況良好,機(jī)組帶變動(dòng)負(fù)荷或基本負(fù)荷，可采用該運(yùn)行方式.這時(shí)機(jī)組可參與

電網(wǎng)調(diào)頻,接受中央調(diào)度所自動(dòng)負(fù)荷指令及機(jī)組值班員手動(dòng)負(fù)荷指令.采用該方式時(shí),鍋爐、汽輪

機(jī)的各自動(dòng)控制系統(tǒng)都應(yīng)投入運(yùn)行，整個(gè)機(jī)組處在協(xié)調(diào)控制.

5）機(jī)跟爐、功率不可控制方式（汽輪機(jī)調(diào)壓方式）

當(dāng)汽輪機(jī)運(yùn)行正常,鍋爐異常而使單元機(jī)組口勺輸出功率受到限制時(shí),采用該方式.在這種控制

方式下,機(jī)組只能維持自身的實(shí)際輸出功率,而不能接受任何外部負(fù)荷指令.此時(shí)自動(dòng)控制H勺重要

目的只是維持鍋爐持續(xù)運(yùn)行以便排除鍋爐的部分故障.當(dāng)鍋爐發(fā)生RUNBACK時(shí),鍋爐負(fù)荷受到

限制,迫使機(jī)組減負(fù)荷運(yùn)行,此時(shí)機(jī)組運(yùn)行方式應(yīng).采用汽輪機(jī)調(diào)壓方式.此外,鍋爐燃燒系統(tǒng)發(fā)生

部分故障、鍋爐燃燒率受到限制時(shí)，也可采用這種運(yùn)行方式，此時(shí)機(jī)組負(fù)荷決定于實(shí)際燃料量時(shí)大

小.

6）爐跟機(jī)、功率不可控制運(yùn)行方式（鍋爐調(diào)壓方式）

當(dāng)鍋爐運(yùn)行正常,而汽輪機(jī)局部異常，使機(jī)組的輸出功密受到限制時(shí),采用該方式.在這種控

制方式下，自動(dòng)控制的重要目日勺是維持汽輪機(jī)日勺穩(wěn)定運(yùn)行,機(jī)組的輸出功率為實(shí)際所能輸出H勺功

率（即汽輪機(jī)所能承擔(dān)H勺負(fù)荷），不接受任何外部負(fù)荷指令.這種運(yùn)行方式除合用于汽輪機(jī)局部異

常外，還可合用于機(jī)組啟動(dòng).

此外,根據(jù)機(jī)組所承擔(dān)的負(fù)荷任務(wù),還可設(shè)計(jì)其他的運(yùn)行方式.對(duì)于確定的單元機(jī)組，一般

運(yùn)行方式多選擇其中的4?5種，即可滿足負(fù)荷控制時(shí)規(guī)定.

3協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)主控制系統(tǒng)

3.1負(fù)荷管理控制中心

負(fù)荷管理控制中心是協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的指揮機(jī)構(gòu),它的重要功能是根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度中心的規(guī)定

負(fù)荷指令或機(jī)組運(yùn)行人員規(guī)定變化負(fù)荷時(shí)指令以及機(jī)組主輔機(jī)運(yùn)行狀況,處理成合適于機(jī)爐運(yùn)行

狀態(tài)的實(shí)際負(fù)荷指令A(yù)LD或ULD（PO）o詳細(xì)來(lái)講,LMCC能完畢如下功能：

1）實(shí)際負(fù)荷規(guī)定指令（ALD或ULD）的產(chǎn)生

在機(jī)組正常運(yùn)行工況下，電網(wǎng)調(diào)度來(lái)的負(fù)荷分派指令（ADS）或機(jī)組運(yùn)行人員設(shè)定的負(fù)荷

指令，通過負(fù)荷變化速率限制器，電網(wǎng)頻率校正（假如機(jī)組參與電網(wǎng)調(diào)頻）最小最大負(fù)荷限制回

路，即產(chǎn)生實(shí)際負(fù)荷規(guī)定指令。假如機(jī)組主、輔機(jī)發(fā)生故障或事故而產(chǎn)生迅速返回（RB）、迅速

切回（FCB）、迫升（RU）、迫降（RD）、主燃料跳閘（MH）等信號(hào)時(shí)，機(jī)組將自動(dòng)地切換到手

動(dòng)方式運(yùn)行，這時(shí)實(shí)際負(fù)荷規(guī)定指令將跟蹤鍋爐實(shí)際負(fù)荷指令叫。

2）負(fù)荷的增長(zhǎng)和減少

協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)提供運(yùn)行人員增減負(fù)荷按扭，來(lái)指明機(jī)組“目的負(fù)荷指令”的增長(zhǎng)和減少。

“目的負(fù)荷指令”在控制站屏幕上顯示。

3）最大/最小負(fù)荷限制

協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)提供機(jī)阻最大/最小負(fù)荷限制值，運(yùn)行人員上可通過設(shè)定器調(diào)整機(jī)組最大/最

小負(fù)荷限制值，限制值的增減直接影響實(shí)際負(fù)荷指令。當(dāng)實(shí)際負(fù)荷指令等于最人或最小限制值，

實(shí)際負(fù)荷指令不管要增長(zhǎng)或減少都將受到閉鎖。當(dāng)實(shí)際負(fù)荷指令等于運(yùn)行人員設(shè)置H勺最大/最小

負(fù)荷限制值時(shí)，設(shè)定器上的限制紅燈點(diǎn)亮。

4）負(fù)荷變化速率限制

協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)提供機(jī)組最大負(fù)荷變化速率，運(yùn)行人員可通過設(shè)定器調(diào)整機(jī)組最大負(fù)荷變化

速率。它是對(duì)運(yùn)行人員手動(dòng)或ADS指令變化負(fù)荷的速率進(jìn)行限制。機(jī)組最大負(fù)荷變化速率是根據(jù)

機(jī)組變負(fù)荷的能力而確定於J。當(dāng)實(shí)際負(fù)荷指令的變化速率在運(yùn)行人員設(shè)定的最大速率時(shí)，速率設(shè)

定器上的限制紅燈點(diǎn)亮。

5）遠(yuǎn)方/就地控制

機(jī)組運(yùn)行人員可操作按扭來(lái)選擇就地（Load）或遠(yuǎn)方（Remote-ADS）控制。在“就地”

控制時(shí)，運(yùn)行人員可操作"增長(zhǎng)”和“減少”按扭來(lái)變化“目的負(fù)荷指令”。這時(shí)，“目H勺負(fù)荷

指令”將根據(jù)運(yùn)行人員設(shè)定的容許的最大變化速率來(lái)變化。在“遠(yuǎn)方.”控制時(shí)目的負(fù)荷指令將根

據(jù)人員設(shè)定時(shí)容許的最大變化速率響應(yīng)ADS指令。

6)負(fù)荷迅速返回

當(dāng)機(jī)組重要輔機(jī)(如送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)、空氣預(yù)熱器、給水泵等)出現(xiàn)

故障時(shí)，機(jī)組就不能滿負(fù)徜運(yùn)行，必需迅速減負(fù)荷。CCS設(shè)計(jì)了迅速返回信號(hào)，以保護(hù)機(jī)組的安

全。假如是鍋爐側(cè)重要輔機(jī)發(fā)生故障，則將在汽輪機(jī)跟隨方式下完畢負(fù)荷迅速返回，即鍋爐需要

迅速減負(fù)荷,而汽輪機(jī)應(yīng)跟著迅速把負(fù)荷降下來(lái)。負(fù)荷減少的幅度要看重要輔機(jī)故障的I狀況而定。

7)負(fù)荷迅速切回(FastCutBack-----FCB)

機(jī)組在運(yùn)行時(shí)，假如發(fā)生嚴(yán)重故障，例如機(jī)組忽然與電網(wǎng)解列(即送電負(fù)荷忽然跳閘)，

或汽輪機(jī)跳閘，這時(shí)迅速返回就已不能適應(yīng)迅速減少負(fù)荷的規(guī)定。CCS設(shè)計(jì)了迅速切回信號(hào)，以

實(shí)現(xiàn)機(jī)組迅速甩負(fù)荷。

FCB的設(shè)計(jì)分兩種狀況，一種是甩負(fù)荷至廠用電，當(dāng)機(jī)組用負(fù)荷忽然跳閘，為了使機(jī)組仍

能維持廠用電運(yùn)行，即不停爐不停機(jī)，F(xiàn)CB使機(jī)、爐巨維持在最小負(fù)荷。另一種是發(fā)電機(jī)、汽輪

機(jī)跳閘，這時(shí)FCB使汽輪機(jī)迅速甩負(fù)荷或停機(jī)。鍋爐產(chǎn)生的蒸汽通過旁路系統(tǒng)輸出，鍋爐繼續(xù)維

持最小負(fù)荷運(yùn)行，即停機(jī)不停爐。

8)負(fù)荷增/減閉鎖

當(dāng)發(fā)生煤輸送管道或燃燒噴嘴堵塞，擋板卡死，執(zhí)行機(jī)構(gòu)、調(diào)整機(jī)構(gòu)等設(shè)備工作異常的故

障時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致燃料量、空氣量、給水量等運(yùn)行參數(shù)的偏差增大。CCS設(shè)計(jì)了負(fù)荷增/減閉鎖信

號(hào)，對(duì)這些運(yùn)行參數(shù)的偏差大小和方向進(jìn)行監(jiān)視，假如出現(xiàn)故障，負(fù)荷增/減閉鎖網(wǎng)路根據(jù)偏差

的方向，將對(duì)實(shí)際負(fù)荷指令實(shí)行增或減方向的閉鎖，以防止故障的危害深入擴(kuò)大，直至偏差回到

規(guī)定限值內(nèi)才解除閉鎖。

9)負(fù)荷迫升/迫降

對(duì)于負(fù)荷增/減閉鎖所談到的一類故障，除r采用增/減閉鎖措施外，ccs一般還采用迫升/

迫降措施。當(dāng)有關(guān)的運(yùn)行參數(shù)偏差超過了容許值，同步有關(guān)的J控制輸出已到達(dá)極限位置，不再有

調(diào)整余地。則迫升/迫降回路根據(jù)偏差的方向，將對(duì)實(shí)際負(fù)荷指令實(shí)行迫升/迫降，使偏差回到容

許值范圍之內(nèi)，從而到達(dá)縮小故障危害的I目H勺。當(dāng)發(fā)生迫升/迫降后，CCS將使負(fù)荷指令處在保

持狀態(tài)。

10)負(fù)荷保持/恢復(fù)

ccs還設(shè)置了負(fù)荷的保持和恢復(fù)按扭，其作用是在多種控制方式卜.切換或發(fā)生負(fù)荷指令的迫

升/迫降后，臨時(shí)維持切換前的負(fù)荷指令不變，待切換完畢后再進(jìn)行控制。

3.2機(jī)、爐主控制器

機(jī)、爐主控制器是協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的控制機(jī)構(gòu),機(jī)、爐主控制器的重要功能是根據(jù)機(jī)組的運(yùn)行

條件和規(guī)定，運(yùn)行人員可選擇協(xié)調(diào)、鍋爐跟隨、汽輪機(jī)跟隨等控制方式給出合理的控制方案提供

機(jī)組全面叫協(xié)調(diào)控制.

機(jī)爐主控制器F1勺設(shè)計(jì)從其控制構(gòu)造出發(fā)有兩種指導(dǎo)思想，?種是以反饋控制為基礎(chǔ)的，合

適加入某些前饋信號(hào)作為輔助調(diào)整以改善控制品質(zhì)；另一種則是從能量平衡的角度考慮前饋的控

制，力爭(zhēng)做到前饋賠償后，鍋爐和汽輪機(jī)就能協(xié)調(diào)一致地到達(dá)所規(guī)定n勺負(fù)荷，反饋?zhàn)饔脙H在此基

礎(chǔ)上起校正作用。這樣機(jī)爐主控制器就有二種分類措施，一種以反饋網(wǎng)路分類，一種以能量平衡

分類。按反饋回路分類有以爐跟機(jī)為基礎(chǔ)時(shí)控制方式和以機(jī)跟爐為基礎(chǔ)時(shí)控制方式。以能量平衡

分類有能量間接平衡控制方式和能量直接平衡控制方式。

主控制系統(tǒng)類型各異。重要反應(yīng)在機(jī)爐主控制器上，因此，主控制系統(tǒng)或協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的

類型是以機(jī)爐主控制器口勺控制方式而命名。下面對(duì)各類機(jī)爐主控制器進(jìn)行原理簡(jiǎn)介。

以爐跟機(jī)為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制

單元機(jī)組以爐跟機(jī)為基礎(chǔ)日勺協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)示意圖如圖7(a)所示。它是以爐跟機(jī)控制方式

為基礎(chǔ)加入一種非線性環(huán)節(jié)形成的。

鍋爐跟隨控制方式的特點(diǎn)是機(jī)組能比較快地適應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷的規(guī)定。但汽壓波動(dòng)人，為了限制

汽壓變化，增長(zhǎng)了非線性元件。假如負(fù)荷規(guī)定增長(zhǎng)的速率和幅度較大，也許引起汽壓pTI向變化

幅值過大。當(dāng)汽壓偏差I(lǐng)pO-pT|2死區(qū)組件的△時(shí)，死區(qū)組件將發(fā)出限制汽輪機(jī)調(diào)整汽閥繼續(xù)開

大或網(wǎng)關(guān)的信號(hào)，以保證汽玉pT在容許的范圍內(nèi)變化.當(dāng)汽壓偏差不太大時(shí),不去限制調(diào)整閥門

開度UT口勺變化，以使PE盡快響應(yīng)P0o以上分析可以看出,機(jī)組在共同保持汽壓的過程中采用了

爐跟機(jī)協(xié)調(diào)的控制動(dòng)作，故稱為爐跟機(jī)為基礎(chǔ)協(xié)調(diào)控制。

從汽壓偏差對(duì)汽輪機(jī)調(diào)整閥門開度PT可以看出，盡管可以減少汽壓H勺較大波動(dòng)，但同步也

減慢/輸出功率PE響應(yīng)負(fù)荷規(guī)定指令P0的速度,實(shí)質(zhì)上是以減少功率響應(yīng)性能為代價(jià)來(lái)提高汽

壓控制口勺品質(zhì)。因此協(xié)調(diào)的成果是功率和汽壓兩方面性能擰標(biāo)的折衷。

圖7(b)為乂一種爐跟機(jī)為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的示意圖。它是以爐跟機(jī)控制方式為基礎(chǔ)

將功率偏差信號(hào)PO-PE并行地送入汽輪機(jī)控制器和鍋爐控制器,加入非線性環(huán)節(jié)和前饋信號(hào)P0

日勺比例微分作用形成的。設(shè)“負(fù)荷規(guī)定”P0增大,功率偏差信號(hào)PO-PE并行地送入汽輪機(jī)控制器

和鍋爐控制器,汽輪機(jī)控制器迅速開大汽輪機(jī)調(diào)整汽閥,機(jī)前壓力pT減少，鍋爐放出蓄熱,蒸汽流

量增大，以臨時(shí)適應(yīng)負(fù)荷規(guī)定增大時(shí)需要。由于鍋爐對(duì)負(fù)荷變化的響應(yīng)較汽輪機(jī)慢,采用負(fù)荷規(guī)定

P0通過比例微分作用作為送往鍋爐的前饋信號(hào)，以賠償鍋爐日勺慣性和遲延。假如負(fù)荷規(guī)定增長(zhǎng)的

速率和幅度較大,也許引起汽壓pT的變化幅值過大。當(dāng)汽壓偏差I(lǐng)pO-pTI2死區(qū)組件時(shí)△時(shí)，

死區(qū)組件將發(fā)出限制汽輪機(jī)調(diào)整汽閥繼續(xù)開大或回關(guān)口勺信號(hào)，以保證汽壓pT在容許范圍內(nèi)變化。

汽壓偏差信號(hào)pO-pT同步送入鍋爐控制器,加強(qiáng)對(duì)鍋爐日勺調(diào)整作用，以補(bǔ)充由于?汽壓變化引起鍋

爐蓄熱量變化附加的燃料量。調(diào)整結(jié)束時(shí)，到達(dá)PO=PE,pT=pO的平衡狀態(tài)。圖7(b)所示系統(tǒng)

時(shí)特點(diǎn)是嫩黃賠償鍋爐日勺慣和遲延，加強(qiáng)對(duì)鍋爐的控制作用。目前，以爐跟機(jī)為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制

系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。

FO“

PB

3

圖7以爐跟機(jī)為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)示意圖一

以汽輪機(jī)跟隨為基礎(chǔ)口勺協(xié)調(diào)控制

單元機(jī)組以機(jī)跟爐為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)示意圖如圖8(a)所示，它是在機(jī)跟爐控制方式

為基礎(chǔ)加入一種非線性環(huán)節(jié)形成的。

汽輪機(jī)跟隨控制方式H勺特點(diǎn)是適應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷需求能力較差而波動(dòng)小，不能充足運(yùn)用鍋爐的

蓄熱量。為了提高適應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷曰勺能力，通過非線性元件將功率信號(hào)引入汽輪機(jī)控制回路。當(dāng)負(fù)

荷規(guī)定P0增大是，功率偏差信號(hào)PO-PE送入鍋爐控制器。增大燃燒率。與此同步，通過非線性

元件臨時(shí)減少主汽壓力給定值，汽輪機(jī)控制器就發(fā)出開大汽輪機(jī)調(diào)整汽閥口勺指令，使輸出功率P

E迅速增長(zhǎng)。反之，當(dāng)減小負(fù)荷即PO-PEVO時(shí)，增大汽壓給定值，汽輪機(jī)控制器發(fā)出關(guān)小調(diào)整

汽閥日勺指令，迅速減小輸出功率PE。非線性元件是一種雙向限幅的比例器，它可以輸出一種與

△P成比例的信號(hào)，臨時(shí)地變化pT日勺定值pO,從而使鍋爐日勺蓄熱得到運(yùn)用，用以提高負(fù)荷適應(yīng)性。

當(dāng)PO-PE超過這個(gè)區(qū)域時(shí)，非線性環(huán)節(jié)日勺輸出不再變化(水立段飽和區(qū))，即汽壓給定不再變化.看

來(lái)這種pT定值的變化只限定在一定的范圍內(nèi)，以免汽壓偏離給定值超過容許范圍。增長(zhǎng)一種限幅

非線性元件時(shí)作用是限起始控制過程中，

功率變化AP對(duì)調(diào)整閥門開度叮的影響以保證Ap不會(huì)波動(dòng)太大。從以上分析可以看出，在響應(yīng)

負(fù)荷規(guī)定指令時(shí),機(jī)爐采用了共同的協(xié)調(diào)控制動(dòng)作，故稱為機(jī)跟爐為基礎(chǔ)協(xié)調(diào)控制。

由于負(fù)荷規(guī)定指令變化時(shí)，汽輪機(jī)側(cè)配合鍋爐側(cè)燃燒密切口勺變化同步變化調(diào)整閥門開度燈,

臨時(shí)運(yùn)用了鍋爐日勺蓄熱能九因此功率響應(yīng)速度加緊。但同步汽壓波動(dòng)也因此加大,實(shí)質(zhì)上是以減

少汽壓控制的品質(zhì)為代價(jià)來(lái)提高功率響應(yīng)的速度。因此協(xié)調(diào)的成果是功率和汽壓兩方面性能指標(biāo)

H勺折衷。為「賠償鍋爐負(fù)荷響應(yīng)的慣性和汽輪機(jī)調(diào)整汽閥開度變化對(duì)鍋爐控制系統(tǒng)口勺影響，可采

用圖8(b)所示以機(jī)跟爐為基礎(chǔ)H勺協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。它是以機(jī)跟爐控制方式為基礎(chǔ)加入非線性環(huán)節(jié)

和前饋P0的比例微分作用、機(jī)前壓力pT的微分作用形成附。采用P0經(jīng)比例微分(PD)作用后作

為前饋信號(hào),這樣能提前和加強(qiáng)調(diào)整鍋爐的燃燒率，改善鍋爐負(fù)荷響應(yīng)特性日勺慣性。

由于當(dāng)負(fù)荷規(guī)定P0不變時(shí)，假如某種擾動(dòng)使汽輪機(jī)調(diào)整閥門開度變化,機(jī)組實(shí)發(fā)功率PE隨之

變化。這個(gè)擾動(dòng)將使鍋爐控制系統(tǒng)動(dòng)作，不利于機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。為了減少汽輪機(jī)調(diào)整閥門開度對(duì)

鍋爐控制系統(tǒng)時(shí)干擾,在鍋爐控制器入口加入pT的微分信號(hào)，用以賠償PE變化的影響。只要微分

器參數(shù)KD、TD選擇得合適,當(dāng)汽輪機(jī)后調(diào)整汽閥動(dòng)作時(shí)，可使鍋爐控制器入口△PE+p'T^O(p'T

為pTB勺微分信號(hào))，即不受調(diào)整汽閥動(dòng)作的干擾。

(a)4-1

圖8以執(zhí)跟熄為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)示意圖“

按指令間接平衡的協(xié)調(diào)控制(DIB)

按指令間接平衡的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)示意圖9(a)所示。從圖9(a)中可以看出此系統(tǒng)是以鍋爐跟

隨時(shí)控制工作啊。鍋爐側(cè)是以(1+d/dt)PO作為前饋信號(hào)，以(pO-pT)作為反饋信號(hào)。鍋爐側(cè)的反

饋回路中，由鍋爐控制器前的乘法器引入P0信號(hào),其目日勺是使其放大倍數(shù)信號(hào)與P0成正比變化，

以賠償不一樣負(fù)荷下對(duì)象動(dòng)態(tài)特性放大倍數(shù)H勺非線性特性.鍋爐側(cè)前饋的引入日歐J是促使燃燒量

隨負(fù)荷變化及早動(dòng)作,賠償鍋爐的惰性。

鍋爐燃燒率指令PB為

PB=PO(1+s)+(pO-pT)KP+[KI(pO—pT)PO]/s(5)

式中KP--------鍋爐控制器的比例增益；

KT---------鍋爐控制器的枳分增益。

穩(wěn)態(tài)時(shí),主汽壓力pT等于給定值pO,鍋爐的燃燒率指令等于負(fù)荷指令P0即：PB=P0

可見鍋爐控制中把負(fù)荷指令信號(hào)P0(l+d/dt)作為前饋信號(hào),其中微分作用在動(dòng)態(tài)過程中加

強(qiáng)燃燒率指令，以賠償機(jī)爐之間對(duì)負(fù)荷響應(yīng)速度的差異，式⑸中汽壓偏差信號(hào)和汽壓偏差信號(hào)的

積分有二個(gè)作用，其一，反應(yīng)了使汽壓恢復(fù)到給定值對(duì)鍋爐蓄熱量變化所需要啊燃料量：其二，

保證穩(wěn)態(tài)時(shí)汽壓等于汽壓的給定值。

圖9(a)所示系統(tǒng)中汽輪機(jī)控制器入口信號(hào)的平衡關(guān)系如F

P0—PE—PE(pO—pT)=0(6)

可見,汽輪機(jī)控制回路實(shí)際是一種功率控制系統(tǒng)，只有在偏差為零時(shí)才有PE=PO.在動(dòng)態(tài)過程

中采用兩種措施防止調(diào)速汽門動(dòng)態(tài)開得過大。第一種措施是引入壓力偏差信號(hào)，作為負(fù)荷變化的

限制信號(hào)，限制汽輪機(jī)調(diào)速汽門動(dòng)作日勺范圍不能超過雙向限幅器的J設(shè)定值，即當(dāng)汽壓超過規(guī)定值

時(shí)(IMPa)限制汽面調(diào)速汽門深入開大。第二種措施是引入(pO-pT)時(shí)反饋信號(hào)，其目的是根

據(jù)汽壓偏差變化日勺狀況確定調(diào)速汽門的開度，限制調(diào)速汽門動(dòng)態(tài)開得過大。

圖9(b)為按指令間接平衡協(xié)調(diào)控制的另一種方案,從圖9(b)中可以看出此系統(tǒng)是以汽輪機(jī)

跟隨的控制方式工作向。鍋爐側(cè)是以P0(l+d/dt)作為前饋信號(hào),形成對(duì)鍋爐側(cè)向前饋控制作用。

其中比例作用使得燃燒率與負(fù)荷指令一直保持一致,微分作用用于賠償鍋爐H勺動(dòng)態(tài)遲延和憒性，

加速鍋爐的負(fù)荷響應(yīng)。

鍋爐側(cè)以功率偏差作為反饋信號(hào),形成對(duì)鍋爐側(cè)的積分(1)反饋控制(積分增益同P0成正比,

以適應(yīng)不一樣負(fù)荷下的對(duì)象特性的變化,實(shí)現(xiàn)變參數(shù)控制)月來(lái)校正燃燒率指令，以保持機(jī)組的功

率偏差在穩(wěn)定期為零。鍋爐燃燒率根據(jù)汽壓偏差而修正,例如，當(dāng)pT<pO時(shí)應(yīng)使燃燒率合適增長(zhǎng)以

補(bǔ)足由于汽壓偏差而使鍋爐蓄熱能的減少。鍋爐燃燒率指令為

PB=(1+s)PO+(pO-pT)+(1/s)KIPO—(PO-PE)(7)

在穩(wěn)態(tài)時(shí)鍋爐控制器保證PE=P0,若汽壓偏差為零,則PB=P0。

汽輪機(jī)側(cè)以汽壓偏差作為反饋信號(hào),形成汽輪機(jī)側(cè)的PI反饋控制.功率偏差是前饋信號(hào),用

來(lái)修正壓力給定值。當(dāng)功率給定值P0變化時(shí)，引起壓力給定值的變化,控制器發(fā)出汽輪機(jī)調(diào)整閥

門的變化指令。這樣能充足運(yùn)用鍋爐蓄熱能力提高機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)特性.

汽輪機(jī)側(cè)叫PI控制器可保證穩(wěn)態(tài)時(shí)其輸入端信弓甘J代數(shù)和近似為零，即有

—K(PO-PE)+(pO-pT)心0(8)

或PO-pT-K(PO-PE)

可得pTQpO-KAP(9)

當(dāng)P0增長(zhǎng)時(shí),AP=P0-PE立即增長(zhǎng),相稱于臨時(shí)減小壓力給定值pO-KZXP。這時(shí)PI控制

器立即增長(zhǎng)調(diào)整閥門口勺開度,增大實(shí)發(fā)功率。此外，使汽壓pT跟隨定值而變,從而也就運(yùn)用了機(jī)組

蓄熱能力在一定范圍內(nèi),K值反應(yīng)了在一定功率偏差下可運(yùn)用日勺蓄熱量的大小。在穩(wěn)態(tài)時(shí)汽

輪機(jī)側(cè)控制器保證pT=pO

從圖9(b)可以看出，負(fù)荷規(guī)定指令P0(功率給定值)作為前饋信號(hào)分別送到機(jī)、爐控制網(wǎng)路,

使機(jī)爐同步變化負(fù)荷，以保正迅速響應(yīng)外界負(fù)荷規(guī)定。當(dāng)燃料內(nèi)擾使機(jī)前壓力及實(shí)發(fā)功率都增長(zhǎng)

時(shí)，由于中間再熱機(jī)組功率滯后較大,機(jī)前壓力響應(yīng)比實(shí)發(fā)功率敏捷。因此在汽輪機(jī)調(diào)整閥門開大

克服燃料內(nèi)擾口勺同步，又產(chǎn)生對(duì)汽輪機(jī)的擾動(dòng)。因此這種負(fù)荷控制系統(tǒng)消除鍋爐內(nèi)擾能力較差。

當(dāng)汽輪機(jī)調(diào)整閥產(chǎn)生擾動(dòng)時(shí),機(jī)前壓力與實(shí)發(fā)功率變化方向相反,控制回路能較快地消除擾動(dòng)。

4600MW單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1概述

作為實(shí)現(xiàn)機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行目的的有效手段，自動(dòng)控制系統(tǒng)在機(jī)組安全運(yùn)行所起H勺作用日益

重要，其功能也日益復(fù)雜，肩負(fù)著機(jī)組主、輔機(jī)的參數(shù)控制、回路調(diào)整、聯(lián)鎖保護(hù)、次序控制、參

數(shù)顯示、異常報(bào)警、性能計(jì)算、趨勢(shì)記錄和報(bào)表輸出H勺功能，已從輔助運(yùn)行人員監(jiān)控機(jī)組運(yùn)行發(fā)

展到實(shí)現(xiàn)不一樣程度R勺設(shè)備啟停功能、程控和聯(lián)鎖保護(hù)啊綜合體系,成

為大型火電機(jī)組運(yùn)行必不可少口勺構(gòu)成部分。通過幾十年的發(fā)展，目前超臨界發(fā)電技術(shù)已經(jīng)相稱成

熟,其控制系統(tǒng)從總體上來(lái)說與常規(guī)亞臨界發(fā)電機(jī)組相比并沒有本質(zhì)口勺區(qū)別。但就超臨界機(jī)組自

身來(lái)說，其直流爐的運(yùn)行方式、大范圍的變壓控制，使超臨界機(jī)組具有特殊口勺控制特點(diǎn)和難點(diǎn)。

某600MW單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)如圖10.11所示從構(gòu)造與工作原理上看。該系統(tǒng)是

以鍋爐跟隨為時(shí)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。

該協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是由負(fù)荷管理控制中心(LoadManagementControlCenter----LMCC)

和機(jī)爐主控制器及機(jī)爐子控制系統(tǒng)構(gòu)成。該機(jī)組有二種運(yùn)行方式，即定壓運(yùn)行和滑壓運(yùn)行方式。

定壓運(yùn)行時(shí)有4種控制方式即協(xié)調(diào)控制方式、鍋爐跟隨控制方式、汽輪機(jī)跟隨控制方式、基本控

制方式；在滑壓運(yùn)行時(shí)有2種控制方式即鍋爐跟隨控制方式和協(xié)調(diào)控制方式。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的控

制方式選擇可由運(yùn)行人員操作按扭進(jìn)行手動(dòng)切換，也可以曰邏輯控制電路自動(dòng)進(jìn)行切換。

協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)口勺構(gòu)成

1.負(fù)荷管理控制中心(LMCC)

負(fù)荷管理控制中心包括如卜幾種部分：

(1)機(jī)組負(fù)荷指令H勺方式及處理。根據(jù)機(jī)爐狀態(tài)，選擇機(jī)組也許接受的外部負(fù)荷指令(ADS

及運(yùn)行人員設(shè)定負(fù)荷指令。調(diào)頻指令等)，將機(jī)組的外部負(fù)荷指令處理成可以接受的機(jī)組負(fù)

荷指令POo

(2)機(jī)組最大負(fù)荷/最小負(fù)荷限制。運(yùn)行人員可根據(jù)運(yùn)行狀況設(shè)置機(jī)組的最大/最小負(fù)荷限制

值。

(3)負(fù)荷規(guī)定指令口勺增/減閉鎖。根據(jù)機(jī)組運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生口勺某些故障，對(duì)實(shí)際負(fù)荷指令實(shí)行增

或減的方向的閉鎖，以防止故障的危害深入獷大。

2.機(jī)爐主控制器

機(jī)爐主控制器日勺重要任務(wù)是產(chǎn)生多種控制方略和控制方式的切換?？刂品铰允乔梆伩刂?、

反饋控制、非線性元件以及多變量控制理論的應(yīng)用。

機(jī)爐主控制器重要有如下兩個(gè)部分構(gòu)成：

(1)機(jī)爐正常運(yùn)行情下n勺負(fù)荷指令PB、PT的形成。

(2)機(jī)爐的實(shí)際負(fù)荷指令P'B、P'T的形成。

協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)H勺控制方式

在單元機(jī)組的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)時(shí)設(shè)計(jì)中為保證機(jī)組H勺安全運(yùn)行，應(yīng)設(shè)計(jì)多種控制方式，尤其是

汽輪機(jī)側(cè)或鍋爐側(cè)出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)地?zé)o擾動(dòng)切換成其他控制方式。不一樣的機(jī)組，控制方

式有所不一樣，本機(jī)組有如下兒種運(yùn)行方式和控制方式。

1.定壓運(yùn)行方式

單元機(jī)組定壓運(yùn)行時(shí)有4種機(jī)爐負(fù)荷控制方式。

(1)基本控制方式。當(dāng)機(jī)組由于某些故障(如主燃料跳閘一一MFT)不能正常運(yùn)行時(shí)，常

采用此種控制方式。

（2）鍋爐跟隨控制方式。當(dāng)爐側(cè)主機(jī)和輔機(jī)運(yùn)行正常，而汽輪機(jī)側(cè)主機(jī)或輔機(jī)有某些不正

常狀況而使機(jī)組不能到達(dá)額定負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，常采用此種控制方式。

（3）汽輪機(jī)跟隨控制方式。當(dāng)機(jī)組汽輪機(jī)側(cè)主機(jī)和輔機(jī)運(yùn)行正常，而鍋爐側(cè)主機(jī)或輔機(jī)有

某些不正常狀況而使機(jī)組不能到達(dá)額定負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，常采月此種控制方式。

（4）協(xié)調(diào)控制方式。當(dāng)單元機(jī)組鍋爐側(cè)和汽輪機(jī)側(cè)主機(jī)和輔機(jī)均處在正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，且

機(jī)、爐主控制器均投入自動(dòng)的狀況下，機(jī)組可采用協(xié)調(diào)控制方式。

2.滑壓運(yùn)行方式

單元機(jī)組滑壓運(yùn)行M有兩種機(jī)爐負(fù)荷控制方式：（1）揭爐跟隨控制方式。（2）協(xié)調(diào)控制方

式。

4.2負(fù)荷管理控制中心

單元機(jī)組的J負(fù)荷控制受到兩個(gè)方面的制約，首先是電網(wǎng)的需求，另首先是機(jī)組自身的J能力。

反應(yīng)電網(wǎng)需求的有運(yùn)行人員時(shí)手動(dòng)給定負(fù)荷信號(hào)（一般按電網(wǎng)規(guī)定的負(fù)荷曲線操作），頻差信號(hào)

以及來(lái)自中調(diào)H勺負(fù)荷規(guī)定。反應(yīng)機(jī)組自身負(fù)荷能力的有機(jī)組運(yùn)行參數(shù)和輔機(jī)狀態(tài)。負(fù)荷管理控制

中心用來(lái)綜合這兩方面的信息，產(chǎn)生一種機(jī)組能接受的實(shí)際負(fù)荷指令P0,完畢機(jī)組與電網(wǎng)之間

的協(xié)調(diào)。

負(fù)荷管理控制中心功能框圖如圖10所示，從圖10可以看出，重要包括負(fù)荷指令的方式及處

理部分，負(fù)荷規(guī)定指令H勺增/減閉瑣部分，機(jī)組最大負(fù)荷/最小負(fù)荷限制部分。

機(jī)組負(fù)荷指令H勺方式及處理

1）電網(wǎng)調(diào)度負(fù)荷指令、機(jī)組運(yùn)行人員手動(dòng)負(fù)荷指令、負(fù)荷規(guī)定指令跟蹤鍋爐實(shí)際負(fù)荷指令

時(shí)切換。

切換器T1有三個(gè)狀態(tài)，即A、B、C,當(dāng)選擇T1歡JA端時(shí)，機(jī)組負(fù)荷將由ADS直接控制，即

由ADS直接控制機(jī)組向負(fù)荷變化。當(dāng)選擇T1FI勺B端時(shí)，由運(yùn)行人員用手動(dòng)變化負(fù)荷。負(fù)荷是由

負(fù)荷設(shè)定器確定口勺，負(fù)荷設(shè)定器是一種三態(tài)信號(hào)發(fā)生器，它有三種狀態(tài)：當(dāng)將設(shè)定器切換在狀態(tài)

1時(shí)，則輸出信號(hào)以一定的速率增長(zhǎng)（也即規(guī)定負(fù)荷以一定口勺速率增長(zhǎng)）；當(dāng)設(shè)定器切換在狀態(tài)

3時(shí)，則輸出信號(hào)以一定的速率減?。ㄒ布匆?guī)定負(fù)荷以一定的速率減?。?；當(dāng)切換至狀態(tài)2時(shí)，

則輸出信號(hào)大小保持不變，即固定在某一負(fù)荷。由于運(yùn)行人員對(duì)機(jī)組的運(yùn)行狀況比較理解，因此

采用這種設(shè)定器增、減負(fù)荷時(shí)的速率能姣好地確定。當(dāng)切換端口切到C時(shí)，這時(shí)負(fù)荷規(guī)定指令

跟蹤鍋爐實(shí)際負(fù)荷指令，此時(shí)不管運(yùn)行人員還是電網(wǎng)調(diào)度負(fù)荷指令A(yù)DS都無(wú)法變化機(jī)組負(fù)荷。

選擇切換器T1為AH勺條件是滿足下述所有條件時(shí)運(yùn)行人員按下“ADS負(fù)荷設(shè)定”方式按鈕:

（1）汽輪機(jī)不在“保持”狀態(tài)；

（2）沒出現(xiàn)迫升、迫降、迅速返回、迅速切回指令；

（3）當(dāng)機(jī)組以鍋爐跟隨或汽輪機(jī)跟隨回協(xié)調(diào)方式運(yùn)行；

（4）有“容許ADS”信號(hào)，則切換T1選通A,機(jī)組負(fù)荷可由ADS遙控變化切換器T1為

B的條件是滿足下述所有條件：

>汽輪機(jī)不在“俁持”狀態(tài)；

>沒出現(xiàn)迫升、迫降、迅速返回、迅速切回指令；

》如下任一條件滿足；

1）ADS故障或出現(xiàn)“ADS關(guān)閉"；2）機(jī)組以基本方式運(yùn)行；

3）汽輪機(jī)或燃料主控非自動(dòng)控制時(shí)；4）出現(xiàn)迅速返回或迅速切問;

5）運(yùn)行人員按下“運(yùn)行人員手動(dòng)指令”按鈕:

6）非鍋爐跟隨、汽輪機(jī)跟隨、協(xié)調(diào)控制方式；

7）迫升或迫降或迅速返回或迅速切回。

選擇切換器T1為CH勺條件是：（

（1）當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)迅速切回、迅速返回、迫升、迫降等信號(hào)；

（2）汽輪機(jī)在“保持”狀態(tài)。以上任一條件滿足切換器下將自動(dòng)切換到C端,

使得機(jī)組負(fù)荷規(guī)定指令跟蹤鍋爐實(shí)際負(fù)荷指令。

綜上所述，在機(jī)組運(yùn)行過程中若出現(xiàn)迅速返回、迅速切回或迫升、迫降等信號(hào)，或汽輪機(jī)處

在“保持”狀態(tài)，則機(jī)組負(fù)荷規(guī)定指令被保持（即T1置C）。此時(shí)，運(yùn)行人員和ADS指令都無(wú)

法變化機(jī)組負(fù)荷。假如上述信號(hào)不出現(xiàn)，則按下“運(yùn)行人員手動(dòng)指令”按鈕，運(yùn)行人員即可變化

機(jī)組負(fù)荷（T1置B）。在這種狀況下，同步滿足“容許ADS”和“機(jī)組在鍋爐跟隨、汽輪機(jī)跟隨

或協(xié)調(diào)方式”條件，則當(dāng)運(yùn)行人員按下“ADS負(fù)荷設(shè)定”按鈕時(shí)，TI置A即ADS遙控變化負(fù)荷。

2）變負(fù)荷速率的限制及調(diào)頻

機(jī)組的最大變負(fù)荷速率是要受到機(jī)組運(yùn)行狀況的限制，即不容許變負(fù)荷H勺速率過大。這里采

用速率限制器來(lái)實(shí)現(xiàn)速率限制，速率限制器H勺最大速率限制值是由運(yùn)行人員根據(jù)機(jī)組的狀況手動(dòng)

設(shè)定的。當(dāng)切換器TI送出的變負(fù)荷信號(hào)的變化速率不不小于容許的最大變化速率時(shí).，速率限制

器的輸出信號(hào)變化速率與輸入信號(hào)的變化速率相似;當(dāng)輸入信號(hào)變化速率不小于魚容許的最大變

化速率時(shí)，輸出信號(hào)將以容許H勺最大變化速率變化。

機(jī)組與否參與電網(wǎng)調(diào)頻是由切換器T2實(shí)現(xiàn)依J。當(dāng)機(jī)組滿足條件①機(jī)組在協(xié)調(diào)方式運(yùn)行：②

汽輪機(jī)及燃料控制均為自動(dòng)；③沒有發(fā)生迅速返回、迅速切斷；④功率信號(hào)可靠；運(yùn)行人員按下

“可以頻率校正"按鈕，切換器T2自動(dòng)切換到A端，使機(jī)組可以參與電網(wǎng)調(diào)頻。當(dāng)機(jī)組滿足下

列條件之一：①機(jī)組在非鍋爐跟隨、汽輪機(jī)跟隨、協(xié)調(diào)方式；②機(jī)組在基本方式；③汽輪機(jī)不在

自動(dòng)；④燃料控制非自動(dòng)；⑤功率測(cè)量信號(hào)不可靠；⑥運(yùn)行人員按下“不能頻率校正”。這時(shí)切

換器T2自動(dòng)切換到B端，使機(jī)組不能參與電網(wǎng)調(diào)頻。

機(jī)組最大負(fù)荷/最小負(fù)荷限制

協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)提供機(jī)組最大/最小負(fù)荷限制值，運(yùn)行人員可通過設(shè)定器調(diào)整機(jī)組最大/最小負(fù)

荷限制值，限制值的增減直接影響機(jī)組實(shí)際負(fù)荷指令。當(dāng)實(shí)際負(fù)荷指令等于最大或最小限制值，

實(shí)際負(fù)荷指令不管要增長(zhǎng)或減少都將受到閉鎖。當(dāng)實(shí)際負(fù)荷指令等于由運(yùn)行人員設(shè)置H勺最大/最

小負(fù)荷限制值時(shí)，設(shè)定器上的限制紅燈點(diǎn)亮。最大/最小負(fù)荷限制值將分別通過小值選擇黯和大

值選擇器，起到限制機(jī)組最大負(fù)荷及最小負(fù)荷H勺作用。

負(fù)荷規(guī)定指令的增/減閉鎖

在機(jī)組運(yùn)行中產(chǎn)生某種故障時(shí)，使機(jī)組實(shí)際負(fù)荷的增減受到限制。例如輸煤管道或噴燃器堵

塞，風(fēng)機(jī)擋板卡住、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)整機(jī)構(gòu)故障等，此類設(shè)備工作異常，常會(huì)導(dǎo)致燃料量、空氣量、

給水量運(yùn)行參數(shù)口勺偏差增長(zhǎng)。假如對(duì)這些運(yùn)行參數(shù)H勺偏差大小和方向進(jìn)行監(jiān)視，就可判斷設(shè)備工

作與否異常，與否出現(xiàn)故障。這樣就可以根據(jù)運(yùn)行參數(shù)I內(nèi)偏差大小和方向?qū)?shí)際負(fù)荷指令實(shí)行增

或減方向的閉鎖，以防止故障向危害深入擴(kuò)大。

增閉鎖是由轉(zhuǎn)換器T9和小值選擇器實(shí)現(xiàn)，減閉鎖是由轉(zhuǎn)換器T8和大值選擇器實(shí)現(xiàn)。當(dāng)只有

轉(zhuǎn)換器T8切換在A端時(shí)，負(fù)荷指令不能減只能升。當(dāng)只有切換器T9切換在A端時(shí)，負(fù)荷規(guī)定指

令不能增只能減，增減負(fù)荷的幅度決定與最大最小負(fù)荷限制設(shè)定器的取值。當(dāng)T8、T9都置為A

端時(shí)負(fù)荷指令處在保持狀態(tài)。

切換器T8或T9切換到A端是自動(dòng)進(jìn)行日勺，切換器T9自動(dòng)切換到A端的條件是

如下任一條件滿足。

（1）當(dāng)主汽壓力不不小于給定值日勺差值不小于IMP；

（2）當(dāng)空氣流量不不小于送風(fēng)指令時(shí)；

（3）送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉在最大開度；

（4）煤量主控制器輸出在最大（燃料量在最大值）；

（5）燃料量不不小于燃料量指令；

（6）鍋爐給水泵最大（給水量在最大值）：

（7）給水量；不不小于給水量指令：

（8）引風(fēng)機(jī)入口導(dǎo)葉在最大開度（表達(dá)引風(fēng)機(jī)出力以達(dá)最大）；

（9）當(dāng)功率控制器投入自動(dòng)時(shí)，若機(jī)組實(shí)發(fā)功率?直不不小于其指令（功率控制器在手動(dòng)

時(shí)，由運(yùn)行人員手動(dòng)變化負(fù)荷的增減）：

（10）負(fù)荷指令到達(dá)最大值（表達(dá)負(fù)荷指令以不能增長(zhǎng)）；

（11）汽輪機(jī)出力達(dá)最大；

（12）當(dāng)主汽壓力的變化速度超過最大值時(shí)（dp/dt>max）;

以上條件均不滿足時(shí)，T9自動(dòng)切換到B端。如下任一條件滿足時(shí)，切換器T8自動(dòng)切換

到A端：

（1）?（8）條件恰好與“增”閉鎖相反，這里不在贅述。

（9）煤量主控在自動(dòng)方式時(shí)，負(fù)荷指令在最?。?/p>

（10）當(dāng)功率控制器投入自動(dòng)時(shí)，若機(jī)組實(shí)發(fā)功率K小于功率指令；

以上條件均不滿足時(shí)T8自動(dòng)切換到B端。

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圖10負(fù)荷指令的形成及處理

PTPB

汽機(jī)指令鍋爐指令

圖11負(fù)荷控制方式d

4.3機(jī)爐主控制器

機(jī)爐主控制器是由負(fù)荷控制方式切換回路、負(fù)荷控制回路、鍋爐實(shí)際負(fù)荷指令的處理問路、

汽輪機(jī)實(shí)際負(fù)荷指令的處理網(wǎng)路構(gòu)成。重要功能是形成機(jī)組在正常運(yùn)行狀況卜?的機(jī)爐負(fù)荷指令即

PB或PT,形成機(jī)爐實(shí)際負(fù)荷指令即P'B和P'T。

機(jī)爐負(fù)荷指令的形成

某廠機(jī)爐負(fù)荷控制及負(fù)荷控制方式切換回路如圖11所示，從圖11可以看出，機(jī)爐負(fù)荷控制

回路共有4個(gè)PID型控制器，其中PIDI是功率控制器，PID4、PID5、P1D10均為汽壓控制器。

共有7個(gè)切換器即Tl、T2、T3、T6、T7、口0、T13。各個(gè)切換器的不一樣狀態(tài)的組合，就可構(gòu)

成不一樣的負(fù)荷控制方式。表1列出了不一樣控制方式下的各個(gè)切換器應(yīng)切換的位置。

.1基本控制方式

當(dāng)切換器Tl、T2、T10選B端，T3、T6、T7、口3選A端，構(gòu)成基本控制方式的負(fù)荷控制系

統(tǒng)。

從圖11可以看出，在基本控制方式時(shí)，運(yùn)行人員手動(dòng)變化H勺負(fù)荷指令P0,直接變化進(jìn)入鍋

爐的指令PB。汽壓偏差邛O-pT通過汽壓控制器PID10、切換器T10去變化汽輪機(jī)指令PT,使

機(jī)前.壓力PT恢復(fù)到額定汽玉P0。在基本控制方式下，鍋爐側(cè)接受手動(dòng)負(fù)荷變化H勺指令，汽輪機(jī)

側(cè)保持汽壓，屬于汽輪機(jī)跟隨H勺控制方式。在基本控制方式時(shí)，只能接受手動(dòng)負(fù)荷變化的指令，

不能接受電網(wǎng)調(diào)度ADS指令，也不能接受電網(wǎng)打勺調(diào)頻指令△￡(>

切換到基本控制方式的措施由兩種，即手動(dòng)措施和自動(dòng)措施，如圖12A(a)所示，手動(dòng)措施

時(shí)通過按下“規(guī)定基本發(fā)方式”按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)的。自動(dòng)措施是滿足下列任一條件而實(shí)現(xiàn)依J。

(1)主燃料跳閘；

(2)汽輪機(jī)第一級(jí)后壓力pl信號(hào)丟失；

(3)燃料主控手動(dòng)或汽輪機(jī)手動(dòng)控制且不在鍋爐跟隨方式且不在汽輪機(jī)跟隨方式且不在迅

速切網(wǎng)后返網(wǎng)鍋爐跟隨方式且不在迅速返P1后返P1到鍋爐跟隨方式；

(4)迅速切回到廠用電；

(5)汽輪機(jī)旁路閥關(guān)閉(此信號(hào)來(lái)自高壓旁路系統(tǒng))。

或門(2)接受三個(gè)信號(hào)即鍋爐跟隨(BF)方式、汽輪鞏跟隨(TF)方式、協(xié)調(diào)(COORD)方

式連鎖信號(hào)，其作用是當(dāng)選擇了其中任一信號(hào)時(shí)使RS觸發(fā)器復(fù)位，即取消基本控制方式，為再

次實(shí)現(xiàn)基本控制方式作好準(zhǔn)備。也闡明了在機(jī)組運(yùn)行過程中實(shí)行一種控制方式，對(duì)其他控制方式

閉鎖。

.2鍋爐跟隨控制方式（定壓運(yùn)行時(shí)）

當(dāng)切換器T2、T3、T6選B端，Tl、T7、T10,口3選A端或B端。構(gòu)成鍋爐跟隨控制方式的

負(fù)荷控制系統(tǒng)。

從圖11可以看出，在鍋爐跟隨控制方式時(shí)，負(fù)荷指令P0可來(lái)自電網(wǎng)調(diào)度口勺ADS指令運(yùn)行

人員的手動(dòng)負(fù)荷指令。負(fù)徜指令P0與機(jī)組實(shí)發(fā)功率PE的偏差使控制器PID1動(dòng)作，功率控制器

P1D1H勺輸出與負(fù)荷前饋信號(hào)P0在加法器中相加去變化汽輪機(jī)指令PT,用來(lái)變化進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸

汽量和實(shí)發(fā)功率PE,以適應(yīng)負(fù)荷指令POo在這里功率定值前饋信號(hào)P0的作用是提高機(jī)組跟隨功

率給定值日勺能力，汽壓偏差信號(hào)Ap通過非線性環(huán)節(jié)f（x）12）作用到汽輪機(jī)側(cè)，用來(lái)減少汽壓的

過度波動(dòng)。汽壓偏差A(yù)p通過汽壓控制器PID5變化鍋爐指令PB,來(lái)消除汽壓偏差，從以上分析

可知該系統(tǒng)屬于鍋爐跟隨的協(xié)調(diào)控制方式。

主燃桶E閘，

PB，要求基本方式U

FCB或RB后返回BF

要求IF方式選A(T6sT7)P

汽輪機(jī)自動(dòng)3

燃料主控自動(dòng)選B(T2、ThT4)〃

FCB到廠用電，

汽輪機(jī)旁路閥關(guān)三~

必叱

BF方式連鎖?

TF方式連鎖，

協(xié)調(diào)方式

鍋爐J豌方式,

FCB或KB后返回BF+

要求IF方式

汽輪機(jī)自動(dòng)小

燃料主控自動(dòng)

觸運(yùn)任選擇一選A或B(T1),

PB“要求鍬爐旦前P|_----選ASIA

FOB或RB后返回BF方式--

燃料主控自動(dòng)儀---選B(T2、＜

FCB或RBT3sT6)?

基本運(yùn)行方式連鎖d

TF方箕連鎖

協(xié)調(diào)方式連鎖一

(b)/

圖12A方式切換謖掌

切換到鍋爐跟隨控制方式的措施有兩種，即手動(dòng)措施和自動(dòng)措施，如圖12A（b）所示。手動(dòng)

措施是通過按下“規(guī)定鍋爐跟隨方式”按扭來(lái)實(shí)現(xiàn)的。自動(dòng)措施是滿足下列任一條件而實(shí)現(xiàn)口勺。

（1）迅速返回消失后出現(xiàn)返回到鍋爐跟隨方式信號(hào):

（2）迅速切回消失后出現(xiàn)返回到鍋爐跟隨方式信號(hào)。

或門（2）接受五個(gè)信號(hào)即然料主控為手動(dòng)，出現(xiàn)迅速切回或迅速返回信號(hào)，基本運(yùn)行方式選擇

的連鎖信號(hào)、協(xié)調(diào)運(yùn)行方式選擇的連鎖信號(hào)、汽輪機(jī)跟隨運(yùn)行方式選擇的連鎖好，其作用是當(dāng)選

擇了其中任一信號(hào)時(shí)RS觸發(fā)器復(fù)位即取消鍋爐跟隨控制方式，為再次實(shí)現(xiàn)鍋爐跟隨控制方式作

好準(zhǔn)備。也闡明了在機(jī)組運(yùn)行過程中只采用一種控制方式，對(duì)其他控制方式實(shí)行閉鎖。

.3汽輪機(jī)跟隨控制方式

當(dāng)切換器T2、T3、T10選B端，T6、T7、T13選A端，T1可以選A端或B端，構(gòu)成汽輪機(jī)跟

隨控制方式的控制系統(tǒng)。

從圖11可以看出，在汽輪機(jī)跟隨控制方式時(shí)，負(fù)荷指令（可來(lái)自電網(wǎng)調(diào)度於JADS指令或

者運(yùn)行人員時(shí)手動(dòng)負(fù)荷指令）與機(jī)組實(shí)發(fā)功率PE時(shí)偏差使控制器PID1動(dòng)作，功率控制器PID1

的與控制器PID4輸出相加后去變化進(jìn)入鍋爐指令PB,使汽輪機(jī)變化實(shí)發(fā)功率PE以適應(yīng)新的負(fù)

荷規(guī)定指令，汽壓偏差信號(hào)的PID4運(yùn)算，