超临界锅炉水煤比计算

 　　超临界锅炉水煤比计算

　　水煤比，是指进入炉膛的水与煤的比例。

　　水煤比首先是主气温调节的超前控制信号，直流炉气温的调节主要是靠水煤比，减温水是辅助调节手段。 机组的给水量首先要满足机组负荷的需求，因为直流炉给水量等于蒸发量，其次煤量就要满足主气压力和主汽温度的需要。 直流炉在启动初期给水量的不变的，它主要是为了满足启动初期水冷壁的最低冷却流量。

　　实际的水煤比不是固定的，它主要取决于煤种，虽然他是锅炉给水控制的核心参数，但是由于它可控性比较差，所以一般不作为运行控制的主要参数，运行中主要看过热度和过热其出口温度来调节，一般控制过热度在20-30度之间，各个锅炉不尽相同，但是大体上一台锅炉满负荷试过热度要求变化不大，可以做为主要参考量。

　　至于变负荷情况下，主要看过热器出口温度和过热度的综合，保证主汽温度变化不大就可以了，操作的好坏就各凭经验，水煤比是直流炉的主要控制点之一，煤质差时水煤比将降低，必要时解除协调，手动控制给水量，确保中间点温度基本正常和气温稳定 水煤比首先是主气温调节的超前控制信号，直流炉气温的调节主要是靠水煤比，减温水是辅助调节手段。机组的给水量首先要满足机组负荷的需求，因为直流炉给水量等于蒸发量，其次煤量就要满足主气压力和主汽温度的需要。减温水用于主气温的精确调整。 直流炉在启动初期给水量的不变的，它主要是为了满足启动初期水冷壁的最低冷却流量。在后期，锅炉达到直流运行后，给水量与给煤量按着一定的比列增加，当然，煤质发生变化时，水煤比是不同的。

　　所谓煤跟水的控制策略是指中间点温度调节器的输出用于修正燃料量的设定，此时燃料主控的设定包括锅炉主控输出指令(BID)经函数转换的燃料设定，此信号为主要部分;变负荷过程前馈来的燃料量，稳态时此信号未“0”;水煤比控制来的燃料量指令。而给水流量的设定直接由锅炉主控指令(BID)经函数发生器后给出的设定值以及变负荷过程前馈来的给水流量设定所构成，只是给水流量指令按照工况的不同，增加一个延迟环节以便改善中间点温度的控制效果。

　　煤跟水的控制策略过热度修正的燃料量占所有修正量的主要成分，各级过热蒸汽温度的偏差只占所有修正量的次要部分，考虑到过热蒸汽温度的偏差有可能受到减温水调节品质的影响，通常将此部分弱化甚至取消。因此，燃料量的设定仅考虑锅炉负荷设定及水煤比输出两部分。

　　所谓水跟煤的控制策略是中间点温度控制器的输出用于修正给水流量的设定。此时燃料主控的设定由锅炉主控输出指令(BID)经函数转换的燃料设定以及变负荷过程前馈来的燃料量设定所构成;而给水流量的设定包括由锅炉主控指令(BID)经函数发生器后给出的设定值，此信号为主要部分;变负荷过程前馈来的给水流量设定;水煤比控制来的给水流量指令。与煤跟水的控制策略相同之处在于，对给水流量指令按照工况的不同增加一个延迟环节以便改善中间点温度的控制效果。

　　给水设定值延时时间的选择，与负荷的变化速率密切相关，可采用负荷变化速率的函数来设置。给水设定的延时逻辑，变负荷前馈量指令代表了机组的正常运行过程，包括稳态和变负荷。此外，对RB工况做了相应的切换，特别是给水泵RB工况的给水设定延时时间采用给水流量设定的函数，取得比较好的控制效果。

　　在机组启动初期，锅炉处于湿态运行方式时，主蒸汽压力由燃料量控制(这与汽包锅炉相同)。因此，在这种情况下，是通过调整水煤比的输出指令来控制主蒸汽压力。

　　在干态运行时，主燃料实际发热值发生改变，锅炉的吸热条件取决于燃料的种类和燃烧器所在层的高度。水煤比输出指令的改变，能够补偿煤质变化带来的燃料量波动，通过中间点温度的调节来确定最终燃料量的大小，实现最佳的水煤配比，以快速响应温度扰动。此外，为了保护锅炉，必须把过热度控制在适当的设定点上。同时考虑到协助主蒸汽温度的控制，还把每一部分的过热蒸汽温度偏差加起来作为水煤比控制的输出前馈以及对调节器输入过热度偏差的修正。

　　即：当一级过热器出口蒸汽温度超过基于分离器压力的设定值时，将减少燃料指令;当分离器入口过热度变得比由压力分离器形成的设定值低(高)时，将会通过调节作用增加(减少)给水/燃料比率指令。但水煤比调节器的输出必须在一定的限值之内，此限值随负荷的变化而不同。如果水煤比的输出值比较大，将对机组的变负荷过程产生一定的影响，特别是负荷变化率和负荷变化幅度较大时，水煤比的输出达到限值，将对主蒸汽温度的控制影响很大，造成过热蒸汽温度超温或者低温。煤跟水方式的水煤比控制中的调节器输出占主导地位，用于平衡不同负荷下，燃料量与给水量的偏差。

　　在水煤比调节参数的整定上，最好使用变参数控制。因为变负荷过程的主蒸汽压力偏差相对于稳态时要大一些，且变负荷过程影响中间点的扰动比较多，因此，动态时调节器的参数相对于稳态要弱一些。需要注意的是稳态和动态间的参数切换要有一个速率，否则调节器如使用微分环节将会出现一个输出量值的跳变。

　　在稳态时，调节器的参数设置不易较弱，应当通过调整水煤比的改变干扰到主蒸汽压力的变化，通过锅炉主控的调节作用更大幅度的改变给水和煤量的设定。也就是说，水煤比的控制只是一个干扰作用，锅炉主控的输出占主要地位。此外，单纯从煤跟水与水跟煤控制对中间点温度的响应来说，给水流量对中间点温度的影响要快一些，但主蒸汽压力波动较大。相反，采用煤跟水的控制，不利于主蒸汽温度的控制。

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