（国网新疆电力公司电力科学研究院 乌鲁木齐新疆 830011）
摘要：随着大容量机组在电网中所占比例的不断增大，电网要求大型机组具有变负荷运行的能力，以便能够迅速满足负荷变化的需要及参加电网调频。在目前锅炉运行中多数不能达到设计煤种的要求，严重影响了机组快速变负荷的调节性能。热值校正能够较为有效的改善不同煤种工况下燃烧系统的调节品质，提高机组的稳定性与经济性。
关键词：热值校正；燃烧控制；稳定性
1引言随着电网的不断发展，电网对火电机组的要求不断提高，既需要机组输出高质量的电能，又需要机组迅速变负荷参与调频。目前超（超）临界机组已经成为我国的主力机组，大型机组都是强耦合、多参数、非线性的控制对象，多数机组不能达到设计煤种的运行要求，并且煤质变化多样，煤质的变化对火电机组协调控制系统变负荷能力影响很大。因此在众多的系统中设计中考虑热值校正，以适应不同工况下煤质变化的需要，对传统控制策略进行优化，使机组煤质适应能力提高，提高机组燃烧过程的稳定性与经济性。
2 煤质变化对机组参数的影响
当实际煤种的发热量小于设计煤种时，机组各参数的变化如图1所示：
（1）煤质发生变化，单位发热量降低，主蒸汽流量减少，从而导致机前压力下降。
（2）机前压力下降，低于设定值，锅炉主控输出指令增加，使机前压力恢复至设定值。
（3）锅炉主控指令增加，作用于燃料主控，使总燃料量指令增加。
（4）热值校正回路起作用，使总燃料量指令进一步增加。
（5）热值校正回路使燃料量进一步增加，导致机前压力继续增加。
（6）锅炉主控调节机前压力回至设定值。
（7）锅炉主控输出指令下降，作用于燃料主控，使燃料量指令下降。
3 热值校正方法分析
对于锅炉来说，构建能反应出煤的热值变化的燃料量信号是燃烧控制的关键，图2就是一种基于给煤量修正的总燃料量测量方法。
总燃料量（发热量）构成形式为：
式中， 为燃油量； 为燃油发热系数； 为总煤量； 为煤质发热系数。由于煤种变化会影响发热系数，图2 所示对煤发热系数 进行如下修正：
若 ，说明 过大，则积分器反向积分，使 减小。随着 减小， 减小，直 ， 停止
变化，这时 正确反映了煤的热值。反之亦然。
当 不变，而煤种的变化造成发热量增加时，刚开始 也不变，但随着炉膛发热量的增加， 增大， ，由积分器正向积分增大 ，使 增大，直至 。
若因负荷变化而增加燃料量时，热量信号 增加，虽然有测量滞后校正环节，但入炉总煤量 增加依然快于 的增加，这时为了使 保持不变，要求积分器的积分时间设置较大。这样总燃料量 不仅能较快速反映总煤量 的变化，同时也反映出煤热值的变化。
对于中储式锅炉，给粉机转速代表相应的给煤量，所有给粉机转速求和就是入炉的总给煤量，修正原理与上述直吹式制粉系统类似。
4 燃料控制系统
图3所示是一种适应煤质变化的燃料控制系统。该系统为前馈—单回路控制结构。
来自发电机组协调级的锅炉指令BD经 转换成燃料指令。锅炉给水温度反应锅炉侧对能量
的一种需求，因此将给水温度信号经 转换成燃料需求值与锅炉指令叠加作为总燃料量指令。总风量经 转换成当前风量保持经济燃烧对应的燃料量。与总燃料量指令小选后作为燃烧控制的给定值，同时作为前馈信号以加快燃料量的响应速度。
控制系统的燃料反馈信号采用基于给煤量校正的总燃料量测量方法。总燃料量修正主要体现在稳态时，函数 将积分输出值转换为0.8～1.2的修正系数。
由于制粉需要时间，磨煤机输出煤粉量与磨煤机输入原煤量在时间上存在滞后。另外，当给煤机停用时，制粉系统还有积煤继续吹进炉膛，从给煤机跳闸到系统完全无煤粉送入炉膛是有一个时间过程，为了测量准确，需对测量的给煤量进行动态校正。对修正后的总燃料量用一个时间函数 进行动态校正后作为最终的燃料量反馈信号。
5 结论
在实践中，对燃料控制系统进行了一些摸索，也做了一些改进和优化，使控制逻辑更合理，调节品质更好，稳定性更高。满足燃烧过程控制的任务。
参考文献：
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[2]林文孚，胡燕．单元机组自动控制技术［Ｍ］．北京：中国电力出版社，2003
[3]张谨哲. 600MW机组协调控制系统优化策略的研究[D]. 北京：华北电力大学，2011.
论文作者:赵翔
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/1
标签：燃料论文; 机组论文; 热值论文; 煤质论文; 指令论文; 锅炉论文; 发热量论文; 《电力设备》2017年第22期论文;