并列锅炉蒸汽母管压力控制方案 0、引言 我单位Ⅱ期热电站配备有 2 台 75t／h 旋风煤粉锅炉及 2 台 6× 103kW 的汽轮机发电机组等热电设备，这些设备的运行过程由一套美国罗斯蒙特公司产的 DCS 来控制。在开车调试过程中，发现设计院提供的关于蒸汽压力，尤其母管压力控制方案设计不够完善，因此作了针对性的修改。实践证明，改进后的系统在控制品质和操作简易性方面有了明显改善。为了突出讨论蒸汽压力调节过程，下文回避“风－煤比”问题，而假设锅炉燃烧的重要因素之一“风量”总能满足燃料充分燃烧的要求。为了突出讨论重点“锅炉的蒸汽压力控制”，在所附 SAMA 图中忽略掉标度变换、负荷转移等环节。 1、蒸汽压力控制过程 众所周知，蒸汽压力的高低变化是由于热量在平衡过程中变化所反映出来的物理现象，当总输入热量与总输出热量相等平衡时，压力将保持不变；否则压力将随着热平衡过程中热量盈余的多少（即内能值的高低）而发生高低变化。 对于锅炉系统来说，总输入热量包括燃料热（发热值）和燃料、空气及补给水的显热（物理热）。总输出热量包括蒸汽热量和排烟、燃料未充分燃烧及散热等热损。通常，总输入热量中的显热与总输出热量中的热损在总热量中占的比例很小，而且波动幅度也有限，对热量平衡的影响不大。因此，影响热量平衡的主要因素是燃料热与蒸汽热。因燃料热波动引起的热量平衡失调通常称之为“内扰”，因蒸汽热波动引起的热量平衡失调通常称之为“外扰”。为了克服内、外扰动对蒸汽压力的影响，在一个基本的单炉蒸汽压力控制系统中，输入到锅炉的燃料热必须跟随蒸汽热的变化而变化，以尽量保持热量平衡。同时，根据蒸汽压力与设定值的偏差适当增减燃料量，以增加或减小蒸汽压力。由于外扰是由用汽负荷的随机变化引起的，内扰是由燃料量的变化引起的。实现以上控制，除了必须测量被控对象中的“蒸汽压力”外，还需测量反映内、外扰动变化的燃料量和蒸汽量，其基本结构如图 1 所示。这是由压力控制器和燃料控制器构成的前馈串级控制系统。其中，主环压力控制器根据蒸汽压力与设定值的偏差来调节燃料量，以保证压力的稳定；副环燃料控制器根据主环输出与前馈信号（即外扰）的合成指令去控制进入锅炉的燃料量，且自身具有克服燃料量波动（即内扰）的能力。 对于并列运行的锅炉来说，若简单地采用单炉控制方案，则会出现“抢负荷”现象，即在蒸汽负荷不变的情况下，因锅炉内燃烧剧烈程度的差异，使某台锅炉的汽...
