摘要：给水控制的目的是控制总给水流量，以满足当前锅炉输入指令。燃料量控制的目的就是控制总燃料量以满足当前锅炉输入指令总给水流量在省煤器入口测量，两者之间的协调配比合适，才能到达能量的平衡传递，机组的各指标平稳运行。
关键词：给水控制；燃料控制
1 给水主控
基于锅炉输入指令的给水流量指令，接受总燃料量的交叉限制，以保证调节过程产生的不平衡始终不超过规定限值。加进一个以增加最小给水流量的补偿，这个补偿是在锅炉湿态运行期间由过热器总喷水流量经函数发生器给出。这个函数的作用就是为给水流量提供补偿偏置，以便在过热器喷水流率大大增加时，确保流过炉膛的最小给水流量不至于使炉膛过热，这是因为过热器喷水管道是从锅炉省煤器出口分出来的一路。
最小给水流量补偿设定如下。当过热器总喷水流量超过22.5*t/h 时，这个值约BMCR 给水流率的1.5%*，过热器喷水流量应加在给水流量设定上作为最小流量设定补偿。
为了避免省煤器汽化现象的发生，在给水流量指令上还加上经保证省煤器出口一定过冷度计算给出的正偏置，以增加给水流量。
主调节器对给水流量偏差进行比例加积分运算，产生送给下一级副调节器（锅炉给水泵流量调节器）的锅炉给水泵流量指令。
2 省煤器汽化保护
如果由于负荷RB、甩负荷等等，锅炉压力瞬间减少时，省煤器侧的水有可能蒸发，因为省煤器水温会大于在此压力下水的过热温度。
必须防止省煤器汽化，因为它会造成水冷壁水流量不稳定。
为了防止省煤器汽化现象的发生，对省煤器出口温度超过省煤器出口压力下的饱和温度减去α℃时，
将采取下列措施：
－增加给水流量，以减小省煤器出口温度
－闭锁使主汽压力变化率减小的作用
－闭锁使负荷减小的作用
2.1 燃料控制策略分析
2.1.1 燃料量指令的形成
2.1.1.1 总燃料量控制
燃料量控制的目的就是控制总燃料量以满足当前锅炉输入指令。总燃料量由煤和轻油两种燃料流量组成。
总燃料流量指令是根据不同的启动方式所要求锅炉输入指令产生的。给水/燃料比率指令加在总燃料量指令上。同时考虑了交叉限制功能和再热器保护功能。主燃料煤的实际发热值可能会改变，而锅炉的吸热状态取决于燃料的种类和投入燃烧器所在层位置。为了对这种情况进行补偿，把水/燃料比率偏置（WFR）指令加在总燃料流量指令上。另外，为了改进锅炉在负荷改变期间的响应性，加进锅炉输入加速指令（BIR-FF）作为前馈信号。
2.1.2 给水/燃料比率指令
水/燃料比率（WFR）指令是通过下述方法产生的。
当锅炉处于湿态运行方式时，主蒸汽压力由燃料量控制（和汽包炉相同）。因此，在这种情况下，是通过调整给水/燃料比率指令来控制主蒸汽压力。
主燃料煤的实际发热值可能会变化，而锅炉的热吸状态取决于燃料的种类和投入的燃烧器所在的层位当锅炉处于干态运行方式时，调整给水/燃料比率指令，以补偿上述吸热量的变化。在这种情况下，给水/燃料比率指令控制水分离器入口蒸汽的过热度和主蒸汽温度（末过出口蒸汽温度）。由于在高、低负荷范围内水/燃料比率的运行范围是不同的，所以给出了对给水/燃料比率控制指令的高、低限制。
2.1.3 给煤机控制
总煤量指令和实际测量的总给煤量比较，经过给煤机主控分配给每台给煤机给煤量指令。当给煤机主控在手动操作方式时，可以通过对给煤机主控的手动增减实现对所有给煤机给煤量的同时等量增减。
如果在CC 方式或BI 方式下给煤机主控输出达到其控制范围的极限值，机组将无法继续稳定运行，因此设计了负荷禁增/禁降的闭锁功能，以便维持机组的稳定运行，该项闭锁也是机组控制系统的一项保护功能。
2.1.4磨煤机一次风量控制
一次风量的设定值由送入磨煤机的给煤量经函数发生器给出的，同时给运行人员提供了对一次风量设定值进行偏置的手段。
一次风量的测点在热风和冷风混合点的下游，并经过一次风温度补偿。由于下列原因，一次风量需要反馈控制：
－ 为了补偿从磨煤机出口到炉膛之间管道阻力的变化
－ 为了使炉膛变化对一次风量的影响减到最小
因为热风的风量比冷风的风量大，所以采用热风挡板控制一次风流量。
给煤率和一次风量之间的关系如下图所示：
2.2 送风量和炉膛负压控制
锅炉所需要的总的燃烧风量是通过调节两台送风机的动叶的角度来控制的。根据总风量指令（AFD）形成对送风机动叶角度的控制输出。
总风量指令根据燃料量指令（FFD）的函数和锅炉输入加速指令相加形成，并用烟气含氧量进行校正以确保完全燃烧。总风量指令与总燃料量交叉限制，以防止炉膛中燃料量多于风量的情况发生。
总风量由下列经过温度校正的风量组成：A、B 侧空预器出口二次风量、减去A、B 侧热风再循环风量、加上6 台磨一次风量。
2.4 小结
本文从理论上深入分析研究了哈尔滨锅炉厂引进三菱技术生产的660MW超超临界锅炉各基础自动系统回路的控制策略。三菱控制方案有以下几个特点：
1）机组给定功率指令与主蒸汽压力的校正信号相加形成锅炉输入控制信号，它在通过BR 切换逻辑后送到相关的各锅炉子回路，诸如给水、燃料量、风量、炉膛压力等控制回路。
2）当机组发生锅炉辅机故障快速减负荷RB时，协调控制方式将自动切换到锅炉输入控制BI方式，同时BI目标自动设定到预先设定的RB目标负荷，以达到快速稳定负荷的目的。
3）具有煤质系数校正功能BTU，使机组协调控制系统能够适应不同煤种的燃烧。
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「6」Start-up and Operational Experience with the 1000MW Ultra-Supercritical Boiler Niederuassem in Germany，Power-Gen Europe 2003，06-08 May
论文作者:温雪飞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/26
标签：燃料论文; 指令论文; 风量论文; 锅炉论文; 省煤器论文; 流量论文; 炉膛论文; 《电力设备》2018年第29期论文;