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、及以锅炉跟随为基础的协调控制方式、以汽机跟随为基础的协调控制方式、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：若负荷变换快，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部分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，有利于机组的安全稳定。

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部分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较

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 以锅炉跟随为基础的协调控制方式：

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，在锅炉跟随的基础上，将汽压偏差引入汽轮机主控制器（如图红色部分），让汽机主控调节电功率的同时，配合炉侧调整汽压，即为以锅炉跟随为基础的协调控制方式。

以锅炉跟随为基础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