铁岭发电厂3号机组主控系统、燃料控制系统

铁岭发电厂3号机组主控系统、燃料控制系统

中文摘要

火力发电机组由汽轮机、锅炉和发电机三大主设备和其它辅助设备组成，其自动控制系统包含一些子系统，这些子系统有各自的调节手段和调节对象，是相对独立的，但对于整个机组来讲，它们又是相互关联，相互影响的，并具有强耦合、大迟延、非线性等特点。因此在适应电网负荷的变化要求时，可设计一种系统，根据机组主要参数的偏差，协调好各子系统的控制作用，以确保机组的安全稳定运行，这样的系统就是单元机组的协调控制系统。

单元机组协调控制系统的主要作用是，在接收中心调度或值班员负荷指令后，协调好锅炉、汽轮机、发电机的运行和内部各控制子系统的控制作用采取某些技术措施，使机组主要运行参数接近最大工况曲线运行，并始终控制在最大许可范围内，提高系统响应速度，保证机组能有较高的运行效率和安全性，使机组适应电网负荷变化的需求。因此，协调控制系统的研制开发有助于提高单元机组的自动化控制水平，提高机组对负荷变化的适应能力，完善机组故障状态下的紧急处理手段，减少了运行人员的操作，减轻了运行人员的劳动强度，因而提高了单元机组的安全性、经济性，同时也为单元机组实现 AGC 控制提高了前提和保证。

本文讨论的主要内容包括：协调系统的结构、功能的设计与实现；负荷指令处理回路的设计和实现；炉主控器的设计与实现；燃料控制回路的扰动分析和设计实现；机组最大可能出力运算回路的设计和实现等。探讨了铁岭电厂3号机组协调控制系统的控制策略和控制原理。

在系统的设计过程中，借鉴了直接能量平衡的方法，并在炉主控器和燃料控制回路进行了创造性的应用。系统研制开发并投入运行后，可实现机跟炉、炉跟机、手动方式、协调控制方式的无扰切换，实现 RB 功能和负荷迫升迫降功能,实现了值班员手动指令和中心调度指令的无扰切换。提高了机组的自动化控制水平，提高了机组的调节品质，提高了机组运行的经济性和可靠性。

关键词：协调控制系统，运行方式，锅炉跟随，汽机跟随

I

沈阳工业大学毕业设计（论文）

Abstract

Power plant system is composed of three main equipments: steam-wheel machine, boiler and dynamo, and some other ancillary equipments. The auto-control system of the Thermodynamic System includes some subsystems, which has their own adjusting instruments and adjusting objects. All the subsystems are independent from each other, but as the parts of the whole system, they are also correlative and interactive to be strong coupling, large retardation and nonlinear. So to adapt to the change of the load of the electrical system, a system should be designed, which can harmonize the control functions of all subsystems based on the warp of the main parameters to ensure the system to run safely. Such system is called Harmony and Control System of equipment group unit.

The main functions of Harmony and Control System of equipment group unit is to harmonize the steam-wheel machine, boiler, dynamo and inner control subsystem after receiving the load command or the control center command, adopt some technical measures to make the main parameters approach the max working curve but within the permission region and increase the response speed of the system to make the system more efficient and safe to adopt to the change of the load of the electrical system. So, Coordinate Control System is helpful to enhance the auto control system of the equipment group unit, increase the adopt ability to the load change, perfect the emergency measures when trouble happens, decrease manual operations and lighten the manual work, thus make the equipment group unit more safe and economical, and also provide condition for equipment group unit to implement AGC control.

The content of this thesis include the structure and function of the coordinated system, the load command manage circuit, the boiler controller, the disturb analysis and implementation of the burning control circuit, the max contribute operation circuit. The control strategy and principle coordinated control system (CCS) used in UNIT of 3 Tie ling power plant.

In the course of the exploitation of the system, the straight energy balance is used for reference, and is applied in boiler controller and fuel controller circuit in a creative way. After the system is designed and used, it implements the smoothly switch between machine-based mode, boiler-based manual mode and coordinated control mode, RB function, the function of increasing and decreasing the load, the switch between the manual command and the central command. The auto control level, the adjust quality, and the economy and security are improved distinctly.

Keywords: coordinated control system，running mode，boiler fallowing，turbine fallowing

II

铁岭发电厂3号机组主控系统、燃料控制系统

目 录

中文摘要 ............................................................................................................................................................... I ABSTRACT ....................................................................................................................................................... II 1 绪论 ................................................................................................................................................................ 1 1．1 引言....................................................................................................................................................... 1 1．2 课题的目的及意义 ............................................................................................................................... 1 1．3 国内外发展状况 ................................................................................................................................... 2 1．4 设计采用的手段及方法 ....................................................................................................................... 2 2 单元机组协调控制系统 ................................................................................................................................ 4 2．1 协调控制系统的任务及功能 ................................................................................................................ 4 2．1．1 协调控制系统的任务 ................................................................................................................ 4 2．1．2 协调控制系统的功能 ................................................................................................................ 4 2．2 负荷控制对象的动态特性 .................................................................................................................... 5 2．2．1 燃烧率扰动下主蒸汽压力和输出电功率的动态特性 .............................................................. 5 2．2．2 调门开度扰动下主蒸汽压力和输出电功率的动态特性 .......................................................... 6 2．3 协调控制系统的组成 ............................................................................................................................ 6 3 单元机组主控制系统 .................................................................................................................................... 7 3．1 主控制系统的任务 ................................................................................................................................ 7 3．2 主控制系统的组成 ................................................................................................................................ 7 4 燃料控制系统 .............................................................................................................................................. 10 4．1 燃料控制系统的任务 .......................................................................................................................... 10 4．2 燃料控制系统的种类 .......................................................................................................................... 10 4．2．1 燃料反馈的燃料控制系统 ........................................................................................................ 10 4．2．2 给粉机转速反馈的燃料控制系统 ............................................................................................ 10 4．2．3 前馈+反馈的燃料控制系统 ..................................................................................................... 10 5 控制回路的分析 .......................................................................................................................................... 12 5．1 机组负荷指令的形成 .......................................................................................................................... 12

5．1．1 LDC输出的形成原理： ............................................................................................................ 12 5．1．2 频差修正信号 ............................................................................................................................ 16 5．2 主汽压力设定值形成原理 .................................................................................................................. 17 5．2．1 滑压运行方式下的主汽压力设定值 ........................................................................................ 17 5．2．2 非滑压运行时，压力值形成原理 ............................................................................................ 17 5．2．3 机炉负荷指令的形成 ................................................................................................................ 18 5．4 定压/滑压运行模式 ............................................................................................................................. 20 5．5 RB条件 .............................................................................................................................................. 20 5．6 RD条件 .............................................................................................................................................. 21 5．7 机组运行方式 ...................................................................................................................................... 22 5．8 燃料控制 .............................................................................................................................................. 22

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5．8．1 燃料测量 .................................................................................................................................... 22 5．8．2 燃料主控 .................................................................................................................................... 22 6 结论 .............................................................................................................................................................. 24 参考文献 ............................................................................................................................................................ 25 致谢 .................................................................................................................................................................... 26 附录 .................................................................................................................................................................... 27

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1 绪论

1．1 引言

火力发电机组由汽轮机、锅炉和发电机三大主设备和其它辅助设备组成，所谓单元机组就是一台机对应一台锅炉，并设有独立的单元控制室，实现使机、炉、电集中监控。单元机组自动控制系统由一些子系统组成, 主要包括汽轮机调节系统,燃料调节系统,锅炉给水调节系统,送风调节系统,引风调节系统,减温调节系统等。这些子系统都有各自的调节手段和调节对象，是相对独立的，但对于整个机组来讲，它们又是相互关联，相互影响的，其中一个子系统的调节变化将会引起其它子系统的调节变化，并具有强耦合、大迟延、非线性等特点。因此对于单元机组的自动控制系统，在适应电网负荷的变化要求时，必须将发电机、汽轮机、锅炉看作一个整体来进行考虑，如具备条件，可设计一种系统，采取一定的技术手段，按照负荷指令的变化，并根据机组主要参数的偏差，协调好各子系统的控制作用，在确保各主要参数不超差的情况下，尽快适应电网的负荷要求，以确保机组的安全稳定运行，这样的系统就是单元机组的协调控制系统[1]。

随着计算机技术和自动化技术的飞速发展,火力发电机组的热工控制从单一的常规监控、直接数字控制，发展到了目前的集散控制系统，同时也为单元机组实现协调控制提供了强大的技术支持和保证，技术人员可以有条件研究各种控制策略和控制方案，并在实际应用中进行不断的完善和提高。

随着电网对大容量机组自动化水平要求的不断提高，协调控制系统也越来越受到重视，其发展的速度和空间也将越来越大。

1．2 课题的目的及意义

火电单元机组是一个具有不确定性的复杂多变量被控对象。虽然锅炉和汽轮机本身都有各自的调节系统，但考虑到联合运行的特点，必须使它们保持协调的运行方式.机组尽快适应电网负荷变化的同时，保证汽轮机前汽压不超出允许范围,对于火电厂的安全,稳定,经济运行十分重要。单元机组的输出电功率与负荷要求是否一致反映了机组与外部电网之间能量供求的平衡关系；主汽压力反映了机组内部锅炉与汽轮发电机之间能量供求的平衡关系。主控系统设计的目的就是要完成这两种平衡关系的。将动态特性差异很大的锅炉和汽轮发电机作为一个整体，共同完成电网的负荷调度，机前压力的稳定调节，以及机组安全运行的保障任务。

铁岭电厂采用美国西屋公司的 Ovation 分散控制系统来完成300MW 单元机组的监

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控功能。针对外部负荷响应性能与内部参数稳定间存在的固有矛盾,在能量平衡(电网与机组之间、锅炉与汽轮机之间的能量平衡) 控制策略的基础上, 通过前馈/反馈控制、非线性控制、方向性控制等控制机理的有机结合来协调控制机组功率与汽轮机机前压力, 协调处理负荷需求与机组实际能力的平衡。协调的控制燃料量，送风量，给水量等，以及汽轮机调节阀门开度，使机组既能适合电网负荷指令的要求，保证机组具备快速负荷响应能力，同时又能保持单元机组在额定参数下安全、稳定、经济的运行，以实现生产过程的优化。

1．3 国内外发展状况

电网综合自动化对单元机组协调控制系统（CCS）的控制品质提出了越来越高的要求。目前，对单元机组协调控制系统的研究已经有了一定的成果，出现了多种控制方法：

1 PID 控制和自整定控制 2 模糊控制和神经元控制 3 最优控制 4 预测控制 5 预见控制 6 鲁棒控制 7 智能解耦控制

8 工程改造中的实用控制策略—DEB法 9 DEB协调控制

10 炉膛辐射能信号超前控制

事实上，目前许多火电厂的协调控制系统并不能很好的投入自动化运行。但在其他控制理论尚未在电站控制领域得以成熟应用之前, 在经典控制理论的基础上, 随着前馈、导前、交叉及非线性元件的合理应用,随着电网综合自动化水平的不断提高,协调控制系统将具有更为广泛的应用前景[16]。

1．4 设计采用的手段及方法

目前, 火力发电厂协调控制系统所采用的控制策略归纳起来有如下4种运行方式。针对机组运行特点,选取适合的控制方案.

1．基本方式

适用于机组启动及低负荷运行工况, 在汽机和锅炉辅机工作异常时也应用这种方式。 2．汽机跟踪方式

当汽机运行正常, 锅炉不具备投入自动的条件时采用该运行方式。所谓锅炉不具备投

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入自动条件包括在低负荷运行工况以及锅炉部分辅机工作异常工况。另外, 当锅炉运行不稳定或锅炉异常工况, 一般也采用这种运行方式, 由汽机快速维持主汽压力为某一定值, 使得锅炉系统及各主要运行参数快速恢复稳定运行, 以便防止事故扩大及排除故障。

3．锅炉跟踪方式

当锅炉运行正常, 汽机部分设备工作异常或机组负荷受到限制时应用这种方式。 4．机炉协调方式

目前, 机炉协调方式的控制策略普遍采用锅炉调功, 汽机既调功又调压的运行方式, 并同时参与电网一、二次调频。在该方式下, 汽机主控和锅炉主控均处于自动运行方式[19]。

针对以上控制策略绘制控制系统的SAMA图.

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2 单元机组协调控制系统

2．1 协调控制系统的任务及功能

2．1．1 协调控制系统的任务

协调控制系统的任务是协调地控制锅炉燃料量，送风量，给水量等，以及汽轮机调节阀门开度，使机组既能适应电网负荷指令的要求，又能保证单元机组在额定参数下安全、经济的运行[2]。

2．1．2 协调控制系统的功能

现代大型锅炉—汽轮机单元机组属于多变量控制对象。机、炉相互影响，且机、炉的动态差异很大。广义的协调控制系统就是把锅炉—汽轮机在过程量调节、逻辑控制、联锁保护等方面作为一个整体进行控制，使锅炉与汽轮机共同承担电网的负荷控制与机前压力的控制任务。通常所说的协调控制系统是只针对机组主要过程量调节的狭义系统，即实现机组负荷调节、机前压力调节以及机组一次调频的主控制系统。在机组运行中拥有如下功能：

1．满足机组的稳定运行

协调控制系统应具有较好的整体性, 有足够的稳定裕量, 能及时消除机组运行中的各种内、外部扰动, 达到协调机炉间的能量平衡,协调锅炉内部燃料、送风、引风、给水、汽温等各子系统的能量平衡与质量平衡，保证机前压力的稳定。使机组保持稳定并处于经济性能最佳的工况。

2 具有调频和调峰能力

调峰是指机组依据电网的负荷要求，利用锅炉蓄热, 在机前压力稳定的前提下, 对中调ADS 指令和运行人员的负荷要求指令有较快的响应速度,直接接受中调负荷需求信号而实时改变机组出力以满足电网能量平衡的要求。现代电网负荷峰谷差极大，要求机组必须具备快速调峰能力，这项功能的重要性日益突出。机组调峰一般是由协调控制系统自动实现，既AGC功能。协调控制的性能直接影响调峰能力。调频就是通常所说的一次调频，是指机组依据自身发电频率，当发电频率偏离设定的基准频率时以设定的频差校正曲线少量改变机组出力，达到发电频率相对稳定的功能。调频虽然是面向本机的频率调节，但间接的维护了电网的稳定[22]。

3．具备无扰切换功能

协调控制系统各运行方式间的切换应无扰, 并能实现手动控制到自动控制的无扰切

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铁岭发电厂3号机组主控系统、燃料控制系统

换。

4. 故障处理与机组保护功能

机组运行时出现局部故障, 或负荷需求超出机组实际能力时, 能提供方向闭锁, 迫升迫降功能, 辅机故障时能提供RUNBACK功能, 并具备处理MFT , FCB 的能力

5.具有各系统间的联合保护能力

当机组与电网解列, 或其他重大事故发生时, 能及时采取必要的安全保护措施, 如启动旁路系统, 迅速投入保护系统等。

6．具有多种运行方式

在各种工况条件下, 应具备相应的运行方式, 并可实现方式间的条件联锁和自动转换至最佳运行方式的功能。

[18]

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2．2 负荷控制对象的动态特性

在单元机组中，锅炉和汽轮机是两个独立的设备。从机组负荷控制的角度来看，单元机组是一个存在相互关联的多变量控制对象，经适当假设可看作是一个具有两个输入和两个输出的互相关联的被控对象，

用阶跃响应来表示单元机组的动态特性，如图所示：

ubutub0Ptt0Pt0uttt0PetPe0(a)t0(b)t

图2-2 负荷控制对象的阶跃响应曲线

2．2．1 燃烧率扰动下主蒸汽压力和输出电功率的动态特性

当汽轮机调门开度不变，而燃烧率发生阶跃扰动时，主蒸汽压力和输出电功率的响应曲线如图所示。增加锅炉燃烧率，必定使锅炉蒸发受热面的吸热量增加，汽压经一定迟延后逐渐升高，由于汽轮机调门开度保持不变，进入汽轮机的蒸汽流量增加，从而自发的限

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制了汽压的升高。当蒸汽流量与燃烧率达到新的平衡时，汽压就趋于一个较高的新稳态值。具有自平衡能力。由于蒸汽流量的增加使汽轮机输出功率增加，输出电功率也增加。当蒸汽流量不变时，输出的电功秒率也趋于一个较高的新稳态值，具有自平衡能力。 2．2．2 调门开度扰动下主蒸汽压力和输出电功率的动态特性

当锅炉燃烧率保持不变，汽轮机调门开度阶跃增加后，一开始进入汽轮机的蒸汽流量立刻成比例增加，同时汽压也随之立刻阶跃下降，由于锅炉燃烧率保持不变，所以蒸发量也不变。蒸汽流量的增加是因为锅炉汽压的下降而释放出一部分蓄热，这只是暂时的，最终，蒸汽流量仍恢复到与燃烧率相应的扰动前的数值，主汽压力也趋于一个较低的新稳态值。因为蒸汽流量在过渡过程中有暂时的增加，故输出功率相应也有暂时的增加。最终输出功率也随蒸汽流量恢复的扰动前的数值。可以看出机组增加负荷时，初始阶段所需的蒸汽量主要是由于锅炉释放蓄热量而产生的。然而，随着气轮机容量的日益增大，锅炉蓄热量越来越小，单元机组负荷适应能力与保持汽压不变之间的矛盾越来越突出[15]。 通过以上分析，可以看出负荷控制对象的动态特性的特点是：当汽轮机调门开度动作时，被控量PE、PT的响应都很快即热惯性小；当锅炉燃烧率改变时，PE、PT的响应都很慢即热惯性大，一快一慢就是机炉对象动态特性方面存在的较大差异。因为这种差异的存在，所以单元机组内部两个能量供求关系互相制约，外部负荷响应性能与内部运行参数稳定性之间存在固有的矛盾。根据这一特点，单元机组在实施协调控制时，必须很好的协调机炉两侧动作，合理的保持好两个能量供求平衡关系，以兼顾负荷响应性能和内部运行参数稳定两个方面[5]。

2．3 协调控制系统的组成

单元机组协调控制系统是由负荷控制系统也称主控制系统、常规控制系统也称为子控制系统和负荷控制对象三大部分组成的[21]。如图所示：

子控制系统负荷控制系统锅炉控制系统负荷指令处理部分机炉主控制器汽轮机控制系统协调控制级被控对象PePt

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局部控制级

图2-3 协调控制系统的组成

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3 单元机组主控制系统

3．1 主控制系统的任务

单元机组主控制系统是单元机组协调控制系统的核心。在单元机组协调控制系统中无论是调频和调负荷、机组的启动和停止、故障情况下的安全运行、锅炉燃烧率的变化、汽轮机调节汽阀的开度的变化都是在主控制系统的统一指挥下达到协调一致的，即机组的输入能量和输出能量在满足电网负荷要求的前提条件下，总是保证平衡的，完成主控制系统与子控制系统之间的协调[3]。

主控制系统的具体任务是：

1、根据机炉运行状态与控制要求，选择负荷控制方式和适当的外部负荷指令； 2、对外部负荷指令进行处理，使之与机炉的动态特性及负荷变化能力相适应，并对机炉发出负荷指令。

3．2 主控制系统的组成

主控制系统主要由负荷控制管理中心和机、炉主控制器两大部分组成[16]。下面分别介绍。

负荷控制管理中心

负荷管理控制中心（LMCC）是协调控制系统的指挥机构，它的主要功能是根据电网调度中心的要求负荷指令或机组运行人员要求改变负荷的指令以及机组主辅机运行情况，处理成适合机炉运行状态的实际负荷要求指令ALD或ULD。具体来讲，LMCC能完成以下功能：

（1）实际负荷要求的产生

在机组正常运行工况下，电网调度来的负荷分配指令（ADS）或机组人员设定的负荷指令，通过负荷变化速率限制器，电网频率（如果机组参与电网调频）最小最大负荷限制回路，即产生实际负荷要求指令。如果机组主、辅机或事故而产生快速返回（RB）、快速切回、迫升、迫降、主燃料调闸等信号时，机组将自动的切换到手动方式运行，这时实际负荷要求指令将跟踪锅炉实际负荷指令[14]。

（2）负荷的增加和减少

协调控制系统提供运行人员增减负荷按钮，来指明机组“目标负荷指令”的增加和减少。“目标负荷指令”在控制站屏幕上显示。

（3）最大/最小负荷限制

协调控制系统提供机组最大/最小负荷限制值，运行人员可通过设定器调整机组最大/最小

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负荷限制值，限制值的增减直接影响实际负荷指令。当实际负荷指令等于最大或最小限制值，实际负荷指令不论增加或减少都将受到闭锁。当实际负荷指令等于由运行人员设置的最大/最小负荷限制值时，设定器上限制红灯点亮。

(4)负荷变化速率限制

协调控制系统提供机组最大负荷变化速率，运行人员可以通过设定器调整机组最大负荷变化速率。它是对运行人员手动或ADS指令改变负荷的速率进行限制。机组最大负荷变化速率是根据机组变负荷的能力而确定的，当实际负荷指令的变化速率在运行人员设定的最大速率时，速率限制器上的红灯点亮。

（5）远方/就地控制

机组运行人员可操作按钮选择就地或远方控制。在就地控制时，运行人员可操作“增加”或“减少”按钮来改变目标负荷指令。在远方控制时，目标负荷指令将根据运行人员设定的允许的最大变化速率响应ADS指令。

（6）负荷快速返回

当机组主要辅机（如送风机、引风机、一次风机、磨煤机、空气预热器、给水泵等）出现故障时，机组就不能满负荷运行，必须迅速减负荷。协调控制系统设计了快速返回信号，以保证机组的安全。如果是锅炉侧主要辅机发生故障，则将在汽轮机跟随方式下完成负荷快速返回，即锅炉需要快速减负荷，而汽轮机应跟着迅速把负荷降下来。负荷降低的幅度要看主要辅机故障的情况而定。

（7）负荷快速切回

机组在运行时，如果发生严重故障，例如机组突然与电网解列（即送电负荷突然调闸），或汽轮机调闸，这时快速返回就已不能适应迅速减少负荷的要求。CCS设计了快速切回信号，以实现机组快速甩负荷。

负荷快速切回分两种情况，一种是甩负荷至厂用电，当机组用电负荷突然调闸，为了使机组仍然能维持厂用电运行，即不停炉，不停机，FCB使机、炉均维持在最小负荷。另一种是发电机、汽轮机调闸，这时FCB使汽轮机快速甩负荷或停机。锅炉产生的蒸汽通过旁路系统输出，锅炉继续维持最小负荷运行，即停机不停炉。

（8）负荷增/减闭锁

当发生煤输管道或燃烧喷嘴堵塞，挡板卡死，执行机构、调节设备的设备工作异常的故障时，将会造成燃料量、空气量、给水量等运行参数的偏差增大，CCS设计了负荷增/减闭锁信号，对这些运行参数的偏差大小和方向进行监视，如果出现故障，负荷增/减闭锁回路根据偏差的方向，将对实际的负荷指令实施增或减方向的闭锁，以防止故障的危害进一步扩大，直至偏差回到规定限值内才解除闭锁。

（9）负荷迫升/迫降

对于负荷增/减闭锁所谈到的一类故障，除了采用负荷增/减闭锁措施外，CCS还通常

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采用迫升/迫降措施。当有关的运行参数偏差超过了允许值，同时有关的控制输出以达到极限位置，不再有调节余地，则迫升/迫降回路将根据偏差的方向，将对实际符负荷指令实施迫升/迫降，使偏差回到允许值范围之内，从而达到缩小故障危害的目的。当发生迫升/迫降后，CCS将使负荷指令处于保持状态。

（10）负荷保持/恢复

CCS还设置了负荷的保持和恢复按纽，其作用是在各种控制方式下切换或发生负荷指令的迫升/迫降后，暂时维持切换前的负荷指令不变，待切换完毕后再进行控制。

2、机、炉主控制器

机、炉主控制器是协调控制系统的控制机构，机、炉主控制器的主要功能是接受负荷控制管理中心的功率给定指令，发出汽轮机调节门开度及锅炉燃烧率指令，并根据机组的运行条件和要求，运行人员可以选择协调、锅炉跟随、汽轮机跟随等控制方式，给出合理的控制方案提供机组全面的协调控制[4]。

机、炉主控制器的设计从其控制结构出发有两种指导思想：一种是以反馈控制为基础的，适当加入一些前馈信号作为辅助调节以改善控制品质；另一种则从能量平衡的角度考虑前馈的控制，力争做到前馈补偿后，锅炉和汽轮机就能协调一致的达到所要求的负荷，反馈作用仅在此起校正作用。这样机、炉主控制器就有两种分类方法，一种以反馈回路分类，一种以能量平衡分类。按反馈回路分类有以炉跟机为基础的控制方式和以机跟炉为基础的控制方式。以能量平衡分类的有能量间接平衡控制方式和能量直接平衡的控制方式

[9]

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4 燃料控制系统

4．1 燃料控制系统的任务

燃料控制系统的主要任务是根据机组负荷协调控制系统输出的或由运行人员手动给定的燃烧率指令来控制燃料量。以满足机组负荷的要求。燃煤锅炉的燃煤量的直接测量目前尚未很好的解决，同时煤质如发热量、挥发物、灰分、水分等也是个变量，很难在线检测。目前常采用的方法是采用热量信号来间接代表进入炉膛的燃料量（包括油）。燃料控制系统通常以热量信号为反馈信号，执行级为多级输出控制系统，同步控制各台给煤机的转速，以达到总给煤量与锅炉需求燃料量之间的平衡。

4．2 燃料控制系统的种类

4．2．1 燃料反馈的燃料控制系统

由于汽压被控对象在燃料量扰动下的动态响应较快，所以燃料量调节原则上可以采用以汽压作为被调量的单回路控制系统。但对于燃煤锅炉来说，运行中的煤量自发性扰动是经常容易出现的，所以在设计燃煤锅炉燃料控制系统时，必须考虑使系统具有快速消除燃料自发性扰动的措施。在这里引入燃料负反馈。采用这个方案，如果燃料量能够直接准确的测量，可以消除燃料自发性扰动，使该燃料控制系统还具有带固定负荷和变动负荷的功能。但是由于燃料量直接测量的问题没有解决，所以对于采用钢球磨煤机中储式制粉系统的锅炉均通过改变给粉机转速的方法来改变燃料量。 4．2．2 给粉机转速反馈的燃料控制系统

用各给粉机转速的“和”来反映燃料量或燃烧率的大小，构成采用给粉机转速反馈信号的燃料控制系统。稳态时锅炉负荷要求指令与给粉机转速信号相平衡。

给粉机转速只能反映燃料量的大小而不能反映燃料品质的变化，为此，引入燃料品种校正信号。当改换煤种时，相应地调整校正系数的值，修正燃料量反馈信号，以消除煤种的变化对系统的影响。为了消除燃料侧的自发性扰动，系统引入了汽包压力的微分信号。当发生燃料量内扰时，汽包压力能较快地反映燃料量内扰，汽包压力的微分信号有超前和加强调节的作用。所以汽包压力的微分信号有助于尽快消除内扰。稳态时汽包压力的微分信号消失不影响调节器入口的平衡关系[7]。 4．2．3 前馈+反馈的燃料控制系统

燃料在锅炉中燃烧、传热和水的蒸发过程中都需要一定的时间，这样就使锅炉对负荷变化的响应比汽轮机慢得多。为了减小锅炉对负荷响应的迟延和惯性，可以采用功率的微

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分信号作为前馈信号送入汽压调节器，功率的微分信号有超前和加强调节的作用，以提前平衡负荷扰动，提高锅炉对负荷的响应速度。前馈信号还可以采用电网频率、发电机功率、汽轮机调速级汽压、调速级后压力与主汽压力的比值等信号。

汽包压力微分信号的作用与前述一样。稳态时汽包压力的微分信号消失不影响调节器入口的平衡关系[20]。

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5 控制回路的分析

5．1 机组负荷指令的形成

负荷指令计算装置LDC的任务是对机组负荷指令进行处理，通过LDC可生成和调整机组负荷设定值。LDC的输出供单元机组协调控制系统的机、炉主控制部分使用。

CCS负荷主控制部分的运行方式可分为4种，它们是： 基本方式 锅炉跟随方式 汽轮机跟随方式 协调控制方式

当CCS以不同方式运行时以及出现RUN DOWN、RUNBACK时LDC输出的形成原理是不同的。

5．1．1 LDC输出的形成原理：

基本方式时LDC输出：

YNTBASE方式NTMWBF及BASE、TF方式YLDC输出图5-1 基本方式时LDC输出

基本方式的特点是，机组的负荷通过锅炉，汽机的有关控制站手动调节。因此，为便于实现无扰切换，作为机组负荷设定值的LDC输出，在基本方式下将跟踪机组的实际负荷。

锅炉跟随方式时的LDC输出：

此方式的特点是，机组的负荷通过汽机的有关控制站手动调节汽轮机阀位来改变。而锅炉主汽压力控制器则自动调节锅炉负荷，以维持锅炉出口压力，“主汽压力*DEH负荷基准”反映了当前机组的负荷水平，因此，为了便于实现无扰切换，作为机组负荷设定值的LDC输出，在此方式下跟踪“主汽压力*DEH负荷基准”。

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负荷基准主汽压力XNT锅炉主控指令YBF（N）MWYNTBF（N）NTBF及BASE、TF方式YLDC输出

图5-2 锅炉跟随方式时的LDC输出

3、汽机跟随方式时的LDC输出

此方式的特点是，机组的负荷通过锅炉的有关控制站手动调节，而汽机主汽压力控制器则自动调节锅炉出口压力，锅炉主控制站的输出反映着当前机组的负荷水平。因此，为了便于实现无扰切换，作为机组负荷设定值的LDC输出，在此方式下将跟踪锅炉主控制站的输出。

主汽压力*阀位锅炉主控输出YNTMWYNTTF1（N）NTBF1及BASE、TF1方式YLDC输出

图5-3 汽机跟随方式时的LDC输出

4、以锅炉跟随方式为基础的协调控制方式及以汽机跟随方式为基础的协调控制方式时的LDC输出,当负荷主控处于这两种方式之一时，称LDC处于自动方式[17]。

（1）目标值如何定？

LDC的目标值是LDC输出最终将要达到的值。

LDC的目标值有两个来源，一是从电网调度ADS来的远遥指令，另一是电厂运行人员通过LDC控制画面设定的目标，见附录第一页图纸。

当LDC处于遥控方式时，LDC目标值是从ADS来的调度指令。

当ADS/RTU允许投入遥控方式且LDC处于自动方式时，按下遥控请求选择按钮则可以使LDC处于遥控方式：若ADS/RTU侧不允许LDC投遥控，或LDC不在自动或ADS

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指令质量坏或出现“闭锁增”、“闭锁减”、“RUNDOWN”、“RUNBACK”时，LDC退出遥控方式；若出现“就地方式请求”这是按下了BF请求按钮或TF按钮，或CTF按钮、CBF按钮时出现的一个信号。换句话说，当出现CCS方式切换时，LDC会退出遥控方式，要进入遥控方式，则必须在CCS运行方式切换之后重新用按钮选择遥控方式。 当LDC不处于遥控方式，LDC的目标值可以由运行人员，从LDC图形上手动设定。但运行人员增、减负荷指令与ADS指令和跟踪、快速返回等指令有关。当ADS指令和跟踪指令存在时，运行人员的负荷指令即被锁住，这时，运行人员不能改变负荷目标值。 当LDC处于遥控方式时，或CCS处于BASE、BF、TF（此时负荷增减是手动从机炉主控制站上进行的）或进行CTF、CBF、BF、TF切换时将产生一个脉冲信号，使LDC上的手动目标设定值跟踪LDC输出，而LDC输出跟踪实际MW或炉主控输出或蒸汽流量，这样就可以避免在投入LDC手动负荷目标时，对LDC输出产生扰动，进而对过程产生扰动。若要停止LDC输出的变化，可以用图形界面上的HOLD按钮，当然在出现RUNBACK、炉膛压力偏离定值太大，LDC处于高限、闭锁增、处于低限、闭锁减时，LDC将停止增减（“选择速率=0）。

应注意到，ADS遥控目标值，还是由运行人员手动设定目标值，都只有在LDC处于自动时，才有可能进行。

（2）正常情况下，LDC输出如何形成？

在允许速率选择时，按下“GO”按钮，或者，如LDC处于遥控，且存在LDC INC、LDC DEC时则选择速率=1。只要选择速率=1，LDC输出则会自动增减，以使LDC输出接近LDC目标值。

3．在出现RUNDOWN时LDC输出如何形成？

RUNDOWN又称为迫降。设计这一功能的目的是为了在锅炉控制子系统处于设计上限时，自动降低机组负荷，上限状态指相关机构的需求量及回路控制器均位于相应的最大限值，RUNDOWN仅当LDC处于自动，即CCS处于BF、TF、CBF、CTF时有效。 下列任一状态将导致RUNDOWN。

当LDC处于自动时

（1）燃料主控制站输出达最大值，而燃料量仍然小于需求量（一定的值）。 所谓的燃料主控制站输出达最大值，是指燃料主控制站输出达到了事先规定的上限，燃料量小于需求量时，是指燃料量与锅炉主控制输出之差的绝对值大于一定的值。

（2）送风机动叶指令已经达到最大，而风量仍然小于需求量（一定的值）。 所谓的送风机动叶指令已经达到最大，是指处于自动的送风机动叶指令都已经达到上限，而风量小于需求量是指二次风母管压力与需求的量之差的绝对值大于一定的值。

（3）给水指令已经达到上限，而给水量仍然小于需求量（一定的值）。

所谓的给水指令已经达到上限，是指处于自动的给水泵主控制站的输出以达上限，或

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处于自动的启动给水阀控制站的输出达上限。所谓给水量小于需求量，是指总是给水量（包括减温水量）与给水需求量（水位控制器的输出+主蒸汽流量）之差的绝对值大于一定的值。

（4）引风机静叶指令以达最大，而炉膛压力仍大于设定值（一定的值）。

（5）一次风机入口挡板指令以达最大，而一次风母管压力仍小于设定值（一定的值）

[13]

。

4．在出现RUNBACK时，LDC输出如何形成？

RUNBACK是当机组在一定的负荷水平以上运行时，由于辅机故障而进行的一种快

速减负荷的行为。

在LDC自动时，下列任一原因会导致RUNBACK （1）当前LDC输出大于50%时，任一空气预热器调闸。 （2）当前LDC输出大于50%时，任一引风机调闸。 （3）当前LDC输出大于50%时，任一送风机调闸。 （4）当前LDC输出大于50%时，任一一次风机调闸。

（5）当前LDC输出大于一台给水泵的极限值。即50%，3台泵中（两台汽动给水泵，一台电动给水泵），出现两台调闸，适当延时后，将发出给水泵RUNBACK 信号，使LDC输出将以140MW/min的速率降至于50%。

（6）磨煤机调闸

当前LDC输出大于75%时，出现1台磨煤机调闸，LDC输出将以一定的速率降至于75%。

当前LDC输出大于50%时，出现1台磨煤机调闸，LDC输出将以一定的速率降至于50%。

当前LDC输出大于25%时，出现1台磨煤机调闸，LDC输出将以一定的速率降至于25%。

RUNBACK时，LDC输出见附录。

5．下列状态信号出现时，LDC的输出会停止增减即“选择速率”等于0。 当目标值与LDC接近时，LDC INC，LDC DEC都为0。

虽然LDC INC=1，但LDC输出以达高限。高限值是从LDC图形界面上设定的。 虽然LDC INC=1，但下列信号将闭锁LDC输出的增加。 给水量闭锁增 风量闭锁增 燃料量闭锁增 负压闭锁增

一次风母管压力闭锁增

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虽然LDC DEC=1，但LDC输出以达低限。低限值是从LDC图形界面上设定的。 虽然LDC DEC=1，但下列信号将闭锁LDC输出的减少。 给水量闭锁减 风量闭锁减 燃料量闭锁减 负压闭锁减

一次风母管压力闭锁减

出现RUN DOWN 、RUN BACK时。 炉膛压力偏离定值过大时。

从LDC图形界面上按下“HOLD”按钮。 5．1．2 频差修正信号

引入频差校正信号的主要目的是为了解决实际MW信号引入后（CBF、CTF方式）是一次调频问题。

当系统以CBF、CTF方式运行时，协调控制系统最终使机组实发MW数与机组的负荷设定值相等。在LDC中并没有包含频率信号成分，即不论电网频率如何变化，LDC输出都不会受到影响。若仅用LDC输出作为机组的负荷设定值，则实发功率最终不会受电网频率影响，因而机组失去了一次调频能力。

为了使机组具有一次调频的能力，在机组负荷设定值中应加入频率校正信号。 只要LDC处于自动且频率信号无质量问题，则可以加锅炉频率修正信号；而汽机频率修正信号的加入还需要一个条件，即CCS处于CBF方式。

加入频率修正信号的另一个作用是改善系统的动态品质，当协调控制系统处于CBF、CTF方式运行时，频率信号的加入使系统具有一次调频能力，这是可以理解的，而在BF2、TF2时汽轮机DEH本身已经实现了一次调频，此时加入频率修正信号并不是单纯从实现一次调频考虑的。而是为了改善系统的动态品质。

在CBF时，汽机MW控制器调节MW。仅用LDC输出作为MW设定值，最终的机组MW数未受到电网频率的影响，从这个意义上讲，DEH也就失去了一次调频能力，所以，汽机频率修正信号必须加入。锅炉频率修正信号的加入，则是为了改善系统的动态品质。

在CTF时，锅炉MW控制器调节MW时，锅炉频率修正信号可实现一次调频，而汽机频率修正信号已无意义，所以汽机频率修正信号被置为零。

除了在CBF方式下汽机频率修正信号有意义外，在其它方式下汽机频率修正信号没有意义，无需加入[11]。

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5．2 主汽压力设定值形成原理

主汽压力目标值由人工设定；当机、炉主控为基本方式或汽机旁路系统投入时主汽压力目标值和设定值跟踪主汽压力信号。

主汽压力设定值按爬坡速率向目标值爬坡，爬坡速率由人工设定，但要小于主汽压力目标值与设定值之差。

滑压运行时，主汽压力设定值由负荷指令经函数器与汽机调门开度修正产生，并受主汽压力最大值限幅。

5．2．1 滑压运行方式下的主汽压力设定值

机组有滑压运行和定压运行两种运行方式，在这两种方式运行下，CCS的压力设定值形成原理是不同的，滑压运行时的主汽压力设定值的形成原理（见附录图纸-8）。 可以用LDC图形界面上滑压运行方式选择按钮选择滑压运行方式，在进入滑压运行方式后，主汽压力设定值将根据LDC输出的大小来定，而CCS将进入BF方式，具体来说，若原来是TF2方式，则进入BF2方式，若原来是CTF方式，则进入CBF方式。

当下列任意情况发生时，CCS将退出滑压运行方式：

可以用LDC图形界面上定压运行方式选择按钮选择定压运行方式。 CCS进入了BASE方式。 出现RUNBACK状态。 选择了TF、CTF方式。

5．2．2 非滑压运行时，压力值形成原理

如果CCS处于BF、TF、CBF、CTF方式运行且机组选择的是定压运行，压力设定值的形成原理如图（附录图纸-8）所示。

运行人员可以手动修改主汽压力定值的目标值，当目标值被改变后，目标值与实际的压力给定值之间出现了偏差，假定为正偏差（定值小于目标值）则为加法器选择一个正的速率K，按下“TPGO”按钮，主汽压力定值将随之增加，直到主汽压力定值接近或达到目标值，此时，出现保持信号，选择“0”速率，主汽压力定值不在变化，对于负的偏差，道理是相似的。

在LDC图形界面上按下“HOLD”键，则速率被零取代，加法器的输出保持不变。 当进入BASE方式、RUNBACK或切换向CTF、TF、TF时，两秒钟内，加法器输出也将保持，如果选择了滑压运行方式，加法器也将保持。

在BASE方式时，压力设定值实际上未进入自动校正回路，主汽压力是由运行人员手动控制，此时，主汽压力设定值跟踪实际的主汽压力，这样在从BASE方式进入其它

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方式时，不会由于主汽压力设定值不符而引起扰动。 5．2．3 机炉负荷指令的形成

协调控制系统的机、炉主控部分的任务是，根据不同的运行方式，按着不同的原理生成汽机和锅炉的负荷指令。

所谓汽机主控输出就是指送往DEH去的阀位指令（TURBINE VALVE DEMAND），而锅炉主控输出（BOILER MASTER OUTPUT）则是指送往锅炉燃烧控制等子系统去的代表着锅炉负荷要求的锅炉负荷指令[8]。

1、基本方式

在基本方式下，锅炉主控制站和汽机主控制站都处于手动方式，在这种方式下主汽压力和机组负荷都由运行人员手动操作控制。

如果汽机DEH处于遥控方式，这可从汽机主控制站上手动改变汽机的阀位指令，进而改变机组发出的MW数，否则，汽机主控制站输出将跟踪DEH的负荷基准（LOAD REFERENCE）。

如果燃料主控制站处于自动方式，则可以锅炉主控制站上手动改变锅炉的负荷指令，进而改变燃料量指令，使锅炉的负荷发生变化，否则，锅炉主控制站输出将跟踪总燃料量(total fuel flow)。

2、锅炉跟随方式

在这种方式下，锅炉主控制站处于自动方式，但汽机主控制站处于手动方式，可从汽机主控制站或DEH改变机组发出的MW数，锅炉主汽压力控制器自动控制主汽压力。 锅炉主控输出的形成原理如图所示。（见附录图纸-1）

此时，LDC输出跟踪“DEH负荷基准*主汽压力”。“DEH负荷基准*主汽压力”实际上代表着进入汽轮机的主汽流量或能量，这一能量信号被用作锅炉主控指令的一个成分，可以在汽轮机输入能量变化时快速改变锅炉的输入能量，而不是在等到主汽压力变化后再调整锅炉的输入能量，可以减小主汽压力的动态偏差，提高调节品质。

3、汽机跟随方式

在这种方式下，汽机主控制站处于自动方式，但锅炉主控制站处于手动方式。 在TF1时，可从锅炉主控制站或从燃料主控制站（FUEL MASTER）手动器改变锅炉燃料率，从而使机组负荷改变到期望的值，而主汽压力则汽机主汽压力控制值（TURBINE THROTTLE PRESS CONTROLLER）控制到设定值，汽机主控的输出形成原理如图（附录图纸-1）所示。

此时，LDC输出跟踪锅炉主控制站输出，LDC输出被用作前馈指令，汽机主汽压力控制器输出与LDC前馈求和后，经主汽压力修正（主汽压力高，在同样的负荷变化需求下，所需的汽机调门开度变化则小，成为送DEH的阀位指令。

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6、以BF为基础的协调控制方式

首先，在以BF为基础的协调控制方式，机炉主控制器均处于自动方式。锅炉主汽压力控制器负责控制主汽压力，而汽机MW控制器则控制MW数。

锅炉主汽压力控制器最终将主汽压力控制在定值上，LDC输出作为前馈指令，能加快锅炉对外界负荷要求的响应速率，提高主汽压力控制品质。（见附录图纸-3）

7、以TF为基础的协调控制方式

在以TF为基础的协调控制方式，机炉主控制器均处于自动方式。锅炉MW控制器负责控制MW数，而汽机主汽压力控制器负责控制主汽压力。

锅炉MW控制器最终使实际MW数等于LDC输出；此外，LDC及锅炉频差信号被用作锅炉负荷指令的前馈信号，可以改善锅炉对外界负荷要求的响应速度。

汽机主控输出的汽机阀位指令形成原理如图（见附录图纸-3）所示。汽机主汽压力控制器最终使主汽压力等于设定值。

最后需指出，在上述方法中，正常情况下，锅炉主控制站的输出是由协调控制系统自动形成或由运行人员手动给出，但在遇到下列情况下，它将由其它变量决定。

（1）当机组负荷大于40%时发生了FCB（由于发电机主开关调闸而引起快速切回），则锅炉主控输出降至40%。

（2）当机组负荷小于40%时，发生FCB，则锅炉主控输出不会由于FCB而发生变化。

（3）当燃料主控在手动时，锅炉主控输出将跟踪总燃料信号。

综上所述，各种运行方式下的控制特点以及LDC输出的特点可用下面两个表表述。 方式 基本方式 锅炉跟随方式 汽机跟随方式 协调方式 汽机主控制站

下列任意一种状态将使汽机主控制站切手动： 从DEH返回的负荷基准信号质量坏。

实际MW测量信号不正常，测量处理算法发出MRE信号。 DEH不处于遥控方式。 汽轮机调闸

主汽压力测量信号不正常，测量处理算法发出MRE信号。

锅炉主控 手动 自动 手动 自动 汽机主控 手动 手动 自动 自动 8、机、炉控制站手动、自动控制逻辑：

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（2）锅炉主控制站

下列任意一种状态将使锅炉主控制站切手动：

主汽压力测量信号不正常，测量处理算法发出MRE信号。 燃料主控制站不在自动方式。

5．4 定压/滑压运行模式

选择滑压：在协调方式下，人工请求进入滑压运行模式。滑压模式只能在协调或锅炉跟随方式下使用。

退出滑压：人工请求

进入基本方式 RUNBACK状态 启动旁路 进入汽机跟随模式 负荷大于85%

滑压模式下，阀门开度固定，但有10%的调节范围。

人工请求、定压运行、主汽压力设定值偏离目标值都将引起主汽压力设定值爬坡： 主汽压力设定值爬坡保持：

人工请求 滑压运行

主汽压力设定值不偏离目标值 进入基本模式 RUNBACK状态 启动旁路

进入汽机跟随模式

5．5 RB条件

当机组运行在协调方式下，主要辅机发生调闸并且负荷要求指令大于一台该辅机负荷限值时，主控系统将产生RUNBACK信号，使机组负荷指令快速减到还在运行的辅机所能承担的负荷。本系统对不同辅机故障分别设定了不同的减负荷目标值和速率，并将协调控制系统切换到相应的控制方式。本系统考虑了锅炉给水泵、送风机、引风机、一次风机、空气预热器、发电机失磁、失去3层煤以上等引起的RUNBACK。这些均为锅炉侧辅机故障，它们引起RUNBACK时，主控系统将由协调方式自动切换到汽机跟随方式。下面分别介绍各辅机故障情况所引起的负荷快速返回目标值[10]。

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1、RB PERMISSION、LDC大于一台给水泵极限，并且两个给水泵调闸导致给水泵RB。

2、RB PERMISSION、LDC大于一台送风机极限，任一送风机调闸导致送风机RB。 3、RB PERMISSION、LDC大于一台空气预热器极限、空气预热器A和B均停止运行。

4、RB PERMISSION、LDC大于一台一次风机极限、任一一次风机调闸导致一次风机RB。

5、RB PERMISSION、LDC大于一台引风机极限、任一引风机调闸导致引风机RB。 6、RB PERMISSION、LDC大于三台磨煤机极限、磨煤机调闸导致两台磨煤机RB。

5．6 RD条件

某一子系统产生对机组负荷指令闭锁增后，如果该子系统的阀位指令以及过程参数偏差都达到预定的限值，则产生负荷指令缓慢下降（RUN DOWN）信号，当该子系统的过程参数偏差消失后，则负荷指令退出RUN DOWN状态。本系统 RUN DOWN指令有：

1、燃料量远小于燃料指令，并满足下列条件之一：

煤主控和油主控均处于自动且油主控指令和煤主控指令均达到最大值。 煤主控自动而油主控手动且煤主控指令达到最大值。 煤主控手动而油主控自动且油主控指令达到最大值。 2、送风量小于送风量指令，并满足下列条件之一： 两台送风机均自动且阀位指令均达最大值；

一台送风机自动且阀位指令均达最大值而另一台送风机手动； 两台送风机均手动；

3、给水量小于给水量指令，并且汽动给水泵调节指令或电动给水泵出口调节阀指令达最大值，负荷指令RUN DOWN；

4、炉膛压力大于设定值，并满足下列条件之一： 两台引风机均自动且阀位指令均达最大值；

一台引风机自动且阀位指令均达最大值而另一台引风机手动； 两台引风机均手动；

5、一次风压小于设定值，并满足下列条件之一： 两台一次风机均自动且阀位指令均达最大值；

一台一次风机自动且阀位指令均达最大值而另一台一次风机手动； 两台一次风机均手动；

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5．7 机组运行方式

工作模式 手动 锅炉跟随 汽机跟随 协调 锅炉主控 手动 调压、能量信号前馈 手动 调功、调压、负荷指令前馈 汽机主控 手动 手动 自动调节汽压 调功、调压、主汽压力设定值校正的负荷指令前馈 调频 无 无 无 有 5．8 燃料控制

5．8．1 燃料测量

燃料供给系统采用煤、油两种，煤粉的供给采用正压直吹式制粉系统供给。由于煤粉流无直接测量手段，目前，最通常的测量方法是测量给煤机的转速，以此作为煤粉流量。燃油主要的目的是用于低负荷下的稳定燃烧和点火用。

燃料供给采用5台给煤机，5台给煤机按给煤速率加权求和构成总的给煤指令。给煤率信号的形成：

给煤率信号采用双备份，提高系统的可靠性。

给煤机给煤率信号切除时，选定值信号，切换条件有BMS控制。

由于给煤指令和实际给煤量之间存在一定的迟延，系统中采用纯迟延补偿电路，当给煤机在运行中出现负荷变化或调闸时，可以改善控制效果。

每台给煤机配有两个流量变送器，采用双备份，提高系统的可靠性。当两台流量变送器均处于正常工作使，用“2XMTR”实现2取1。两个流量变送器有一个出现问题，不影响给煤率信号的形成。5台给煤机的给煤量之和构成总煤量，总煤量在与油量加在一起构成总的燃料量，总的燃料量信号与燃料量指令被送入PID调节器进行处理，调节器的输出经平衡组件后到各台给煤机[6]。 5．8．2 燃料主控

给煤机主控切手动的条件：

5台给煤机中任意一台给煤机处于手动方式。

5台给煤机中任意一台给煤机的煤量变送器发生故障。 给煤机主调节器的过程量和设定值偏差大。 送风机手动。 主燃料调闸（MFT）。

燃料控制系统RUNDOWN的条件：

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燃料量远小于燃料指令，并满足下列条件之一：

煤主控和油主控均处于自动且油主控指令和煤主控指令均达到最大值。 煤主控自动而油主控手动且煤主控指令达到最大值。 煤主控手动而油主控自动且油主控指令达到最大值。 燃料控制系统的方向闭锁条件：

油主控指令和煤主控指令均达到最大值，燃料量闭锁增。 油主控指令和煤主控指令均达到最小值，燃料量闭锁减。

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6 结论

论文重点讨论了单元机组协调控制系统的基本理论、特点、作用以及发展状况，同时，根据电力系统当前电网自动化不断发展的要求，结合铁岭发电厂3号机组的实际情况，设计和开发了一套国产 300MW 机组协调控制系统。系统的研制和开发具有国外硬件产品和国内软件开发的特点，既借鉴了当前先进的协调控制技术和经验，又按照机组的实际情况进行了针对性的开发。在负荷管理回路的设计上，采用 PI 控制器来实现功率指令斜坡的处理，利用限幅器的给定值的变化来控制升降负荷率，负荷的增减即可直接输入功率值，又可按照设定的步长来操作，并在同一个窗口来完成，显得更为简单适用。在锅炉控制器和燃料控制器的设计上，借鉴了直接能量平衡法，但没有简单的直接应用，而是根据试验的情况，将能量信号作为锅炉主控器、送风控制器、减温控制器的主调节回路的前馈信号，以提高控制回路的调节品质和对负荷及主汽压力变化的适应能力。同时在 RB 回路的设计上，为了防止误发 RB 信号，采用了 R-S 触发器，提高了系统的安全性。系统研制开发并投入运行后，实现了机基本、炉基本、手动方式的无扰切换，实现了 RB 功能和负荷迫升迫降功能,实现了值班员手动指令和中心调度指令的无扰切换，投入了 AGC 控制，极大地提高了机组的自动化控制水平，提高了机组的调节品质，提高了机组运行的经济性和可靠性。

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参考文献

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致谢

本次毕业论文的撰写得力于老师的关心和培养及同学的帮助，在此我要特别感谢我的导师王存旭教授，他不但给予我大量设计资料，更为我提供了良好的毕业设计环境，使我能够很好的进行设计，认真的完成任务。通过我较为系统的学习，体会到本专业的精髓之处，这对于我以后的学习和工作有着深远的意义。在设计过程中，我也得到了教研室老师和我的同学的热心帮助，再次对所有给予我帮助的老师和同学们致以最衷心的感谢！

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附录

附录1 LDC

附录2 FUEL CONTROL

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/324p.html