曹晓威，谷俊杰，王丕洲

(华北电力大学 能源动力与机械工程学院，河北 保定 071003)

0 引言

当前国内超临界机组协调控制系统以间接能量平衡 (IEB)控制方案为主[1]，且部分超临界机组配以双进双出钢球磨煤机。与其他型式的磨煤机不同，双进双出磨煤机的磨煤出力不是靠直接调节给煤机转速来控制的，而是借助调节进入磨煤机的一次风量来控制的。控制磨组的出力转变为控制总的一次风量。控制负荷增长的快慢主要依赖于前馈对磨煤机一次风挡板开度的调节。为改善协调控制系统动态品质，引入了加快锅炉动态响应的并行前馈信号，通过对锅炉主控制器变参数控制，实现在不同负荷下控制品质优化。

1 超临界机组的动态特性与数学模型

从控制特性角度来分析，直流锅炉与汽包锅炉的主要不同点表现在燃水比例的变化，引起锅炉工质储量的变化，从而改变各受热面积比例。影响锅炉内工质储量的因素很多，主要有外界负荷、燃料流量和给水流量[2]。对于不同压力等级的直流锅炉，各段受热面积比例不同。压力越高，蒸发段的吸热量比例越小，而加热段与过热段吸热量比例越大。因而，不同压力等级直流炉的动态特性通常存在一定差异。3种阶跃扰动下输出响应曲线如图1所示。图中:W为给水流量;μT为汽机调门开度;μB为燃烧率;PT为蒸汽压力;N为机组功率。

图1 直流锅炉动态特性曲线Fig.1 Dynamic characteristic curve of the concurrent boiler

超临界单元机组可以简化成一个三输入三输出的多变量调节对象，如图2所示，考虑锅炉主要调节量 (汽轮机调门开度、给煤量、给水流量)对功率N、主汽压力PT、主汽温T、中间点焓值H的影响。……