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浅谈单元机组的负荷自动控制 赵立玉 摘要：本文通过对现代大型火力发电机组的负荷控制特点的分析，全面介绍和分析适用于单元机组的负 荷自动控制系统。 Abstract: this article gives a comprehensive introduction and analysis to load autocontrol system which is used for unit aircrew, through the analysis to characteristic of load control in modern large-scale firepower aircrew. 关键字：汽轮机 锅炉 负荷 自动控制 Key words: steamer turbine boiler load autocontrol 一、引言 随着国民经济的发展，高参数、大容量机组在电网中所占的比例愈来愈大， 由于用电结构发生变化，电网日负荷曲线的高峰与低谷之差增大，有些地区的 峰谷差已达50%以上，而且还有继续增大的趋势，因此，目前要求单元机组都 具有参与电网调峰、调频的能力。本文着力讲述大型单元机组负荷控制的特点、 任务和对象动态特性，单元机组负荷控制的基本方式，单元机组协调控制系统 的组成、功能及控制方案。 二、单元机组负荷控制的特点及功能 目前，火力发电厂大容量机组均按单元制方式运行，在机组负荷改变时， 可供利用的锅炉蓄热较小，主汽压变化较大。因此，单元机组负荷控制主要有 以下几个特点： ①单元机组是指由发电机、汽轮机和锅炉构成的一个整体，共同适应电网 的负荷要求，保持机组的稳定运行，所以不能将汽轮机和锅炉的负荷控制任务 分割开讨论。总之，单元机组是一个相互关联的复杂的多输入多输出的控制对 象，必须将机炉视为一个整体来考虑。 ②锅炉和汽轮机在适应电网负荷变化上存在差异。从动态特性上看，锅炉 具有较大的惯性，从燃烧率的改变到机前压力的变化有较大的时间常数和迟延 时间。相对而言，汽轮机的惯性要小得多，从调节阀门开度的改变到机组实发 功率的变化时间常数很小。所以单元机组在适应电网的增负荷要求时，初始阶 段所需要的蒸汽量主要由锅炉释放蓄热量来产生，这样势必引起机前压力有较 大变化。随着单元机组容量的增大，锅炉蓄热量相对减小，单元机组的负荷适 应能力与保持机前压力稳定之间的矛盾更加突出。 ③电网供电质量对单元机组参加调频的能力要求日益提高。随着电网容量 的扩大，单元机组发电负荷比例越来越高，因此即使是承担基本负荷的机组， 也要求具有参加电网一次调频的能力。对于以火电机组为主的电力网，大容量 单元机组必要时也应该参加电网的二次调频，以维持电网频率的稳定。 ④电网自动化水平的提高对单元机组负荷控制提出了更高的要求。为了保 证供电质量，提高电网自动化水平，目前网调均采用计算机自动调度系统，由 该系统发出的电网负荷分配指令能直接对电厂单元机组进行连续的负荷控制， 这就要求单元机组负荷控制系统具有更高的自动化水平。 根据以上特点，单元机组在进行负荷控制时，必须很好地协调汽机、锅炉 两侧的控制动作，合理保持内外两个能量供求平衡关系，即单元机组与电网用 户之间能量供求平衡关系和单元机组中锅炉与汽轮机之间能量供求平衡关系， 以同时兼顾负荷响应能力和机组汽压稳定两个方面的性能指标的基本要求。因 此，单元机组负荷控制系统的功能应该具有以下几个方面： ①参加电网调峰、调频 调峰是按电网的负荷变化，根据该机组在电网中的地位与经济效益，有计 划、大幅度地进行调度控制。而调频则是瞬间的、有限制的，按该机组负荷控 制系统设定的频差校正特性对机组负荷进行校正，保证机组输出功率的质量能 迅速满足电网的要求。 ②稳定机组运行 负荷控制系统应能随时检测与消除机组运行过程中的各种内、外扰动，维 持锅炉与汽机的能量平衡以及锅炉内部燃料、送风、引风、给水……各子控制 回路的能量平衡与质量平衡。机组的稳定运行，即机炉间的能量平衡，是以机 前压力的稳定为标志的。 ③有完善的与其他控制系统间的通讯接口 负荷控制系统执行机组运行的闭环控制任务，需要与其他控制系统不断进 行信息交换。这些系统有数据采集系统(DAS)、汽机数字电液控制系统(DEH)、 锅炉燃烧器管理系统(BMS)、顺序控制系统(SCS)、汽机旁