切换目管运行
1 我国许多大型工业企业一般都建有自备电站，而这些自备电站主要是热电联产供热发电机组 ，因而锅炉与汽机之间的连接大都是母管制连接。由于近年来国内外环保呼声越来越高，我 国 北方城市的取暖供热也逐步改为由整个城市供热机组取代了原有的一个单位或一个住家大 院一台的小锅炉供热。而这些供热发电机组也大都为母管制机组，母管制机组虽然不像单元 制机组的锅炉汽机发电机之间的关系紧密，但要提高其运行效率，增加其经济效益，也非常 有必要考虑锅炉负荷分配和汽机负荷分配以及炉机之调控制。
2 目前，供热发电机组的运行方式主要为母管制运行方式，且一般给水系统也为母管制运行。 当然，在某种特定情况下，也会出现一炉一机的单元制机组的运行方式。所以，其控制方案 必须考虑多种运行工况下的控制运算，如对其多台炉、机负荷分配的运算及进行多炉多机协 调控制。其系统结构图如图1所示。
理论上讲，主蒸汽母管压力和恒定是表征锅炉供汽量和汽机汽耗量平衡的标志，因此， 母管压 力控制系统担负着统一指挥、并列运行各台锅炉加减负荷的任务，该系统的输出就是所有并 列运行锅炉的给定负荷指令。母管制机组负荷指令是通过机组运行工况、要求的限制等加以 处理的信号构成的。各炉之间负荷控制(燃烧控制)来完成母管制机组负荷分配控制，从而保 证母管压力恒定。
但实际上，主蒸汽母管压力的调节，是要通过具体调节某台锅炉的出力或者某台汽机的负荷 来实现的。 下面就两种不同的运行要求，浅谈有关母管制锅炉和汽机负荷分配运算以及锅炉和汽机之 间的协调制。
3 一般的母管制机组，母管压力变化时，大都是采用调节某台锅炉的燃料量来调节主蒸汽母管 压力的。此时 ，主要是考虑外界用汽量和发电量的要求，锅炉的运行只是被动地处于跟随 方式。也即炉机之间的协调关系为典型的“炉跟机”方式。而此时首先要考虑的显然锅炉的 负荷分配的计算。
如某热电厂共有3台220t/h锅炉，2台50MW汽轮发电机组，其炉机运行方式为以供热为主发电 为辅的母管制运行方式。
被控量：主蒸汽母管压力
调节量：某一台或某两台(当负荷变化范围大于50%单台锅炉负荷时，考虑两台炉参加调节) 锅炉给煤量。 负荷分配原则：
举例如下：若1号炉(220t/h)带满负荷运行，2号炉(220t/h)带90%负荷(约200t/h)，3号炉(2 20t/h)带80%负荷(约180t/h)；那么，若外界负荷要求负荷改变量＜40t/h，(假定220t/h锅炉的最低稳燃负 荷为75%MCR)负荷调节只须分配给一台锅炉(2号炉即可)，接受到负荷分配的锅炉将命令下达至自己的燃料量控制系统；若外界负荷要求负荷改变量＞40t/h，负荷调节则须分配给两台锅炉(2号、3号均参加负荷调节)，负荷分配可采用平均分配的原则将指令下达给两台炉。
显然，由上述分配原则可构造出的控制系统为分级协调控制，其系统结构图如图2所示。
4主要是在一些余热锅炉或利用余气燃烧锅炉来带动汽轮发电机组的母管制机组控制。此时燃 料量往往是不可调节的。此时，主要是考虑汽机的负荷分配，而锅炉的运行是被动地处于跟 随方式。也即炉机之间的协调关系为典型的“炉跟机”方式。而此时首先要考虑的显然也是 锅炉的负荷分配的计算，并且还必须要
对汽机进行负荷分配运算。
如某钢铁集团的自备电站共有4台220t/h高炉煤气燃气锅炉，3台60MW汽轮发电机组。对于钢 铁集团热电厂燃气锅炉而言，煤气燃料取决于炼钢生产的工况。当炼钢车间送过来的煤气量 改变时，必然影响热电机组的运行工况。而运行的要求是以环保为重要目的，即是将炼钢所 产生的煤气燃尽为控制目标的。
所以其控制手段与一般的燃烧系统控制不同。
机组的燃烧系统可通过各台机组尽可能在维持不停炉的前提下，即维持锅炉在最低稳燃负荷 的情况下运行(煤气锅炉的最低稳燃负荷大约为50%额定负荷)。所以锅炉出口主蒸汽压力参 数的控制不是通过调节燃料来实现的，而是通过调节汽机进汽阀门的开度来实现的。也即采 用的是所谓的“机跟炉”的运行方式进行控制的。所以，这时不仅要考虑锅炉负荷的分配运 算，还应进行汽机负荷分配计算到机跟炉运行与控制。 5 现场运行中一旦锅炉出口主蒸汽压力改变时，也意味着煤气燃料量的改变。若煤气燃料量改 变后，又必然通过煤气流量参数值或煤气压力参数值的改变显示出来。因此，燃料系统的控 制是通过调节煤气进气阀门的开度来控制煤气进气压力来控制燃烧状态(而不是控制煤气燃 料的燃料量)，来配合汽机的控制达到
控制锅炉主蒸汽压力的目的。其控制方案如图3所示。
为考虑到四台锅炉为母管制运行方式，而实际炼钢所产生的实际煤气量一般都是低于热 电机组总燃气用气量，所以实际运行过程中，还应考虑在煤气供应不足时，尽可能减少机组 的启停操作，可在控制程序中考虑煤气热负荷的分配运算。
当钢铁总厂调度中心调拨给热电厂的煤气量改变时，锅炉负荷分配的基本原则可设计为：
当煤气量增加时，原则上考虑开大负荷最低的锅炉煤气进气阀门开度，从而达到增加负荷最 低的那一台锅炉的煤气进气量，提高该锅炉的出力；
当某种煤气量减少时，原则上考虑关小负荷最高的锅炉煤气进气阀门开度，从而达到减小负 荷最高的那一台锅炉的煤气进气量，降低该锅炉的出力；
所以对于锅炉的负荷分配的计算，还应对各台锅炉负荷实际测量值比较运算进行排序后，再 具体决定是哪一台或哪几台锅炉负荷需要进行调节。
6汽机负荷分配计算
由于主蒸汽压力参数的控制不是通过调节燃料来实现的，而是通过调节汽机进汽阀门的开度 来实现的，也即采用的是“机跟炉”的运行方式进行控制的特殊情况，汽机负荷分配的基本 原则可设计为：
当主蒸汽母管压力低时，原则上考虑关小负荷最高的汽机进汽阀门开度，从而达到减少负荷 最高的那一台汽机的进汽量，降低相应汽轮发电机组的出力；
当主蒸汽母管压力高时，原则上考虑开大负荷最低的汽机进汽阀门开度，从而达到增加负荷 最低的那一台汽机的进汽量，增加相应汽轮发电机组的出力。
所以对于汽机负荷分配的计算，首先要对各台汽机负荷实际测量值比较运算进行排序后，再 具体决定是哪一台或哪几台汽机负荷需要进行调节。控制方案如图4所示。
7 炉机协调控制系统
燃料量不可调节的母管制机组的锅炉与汽机之间的协调控制系统设计如图5、图6所示。
由于此时母管制机组锅炉运行只能根据燃料量的分配进行运行，所以图5中的内回路 引入煤 气压力信号只是作为副反馈信号，目的是考虑在煤气进气阀门开度调节过程中，出现阀门开 度变化过快，或造成进气流速低于燃烧速度，防止发生回火现象，最终烧坏烧嘴；或造成进 气流速过快使得着火距离远离烧嘴致使快速流入的煤气不能立即燃烧。所以这里引入的煤气 压力信号代表的是煤气流速信号。
而此时母管制机组运行只能采用“机跟炉”的方式进行运行，所以主蒸汽母管压力的控制是 通过调节某台汽机的进汽阀门的开度来控制的。
8结论
由此可见，若以整个母管制的锅炉及汽机为被控对象，严格来讲，要综合考虑所有N台汽轮 发电机和所有M台锅炉间协调控制。所以协调控制要复杂得多。
一般来讲，燃料量可调节的情况较为常见，而燃料量不可调节的中越来越多。
总之，对于燃料是可调节的情况，当外界用汽负荷变化时，对M台锅炉进行负荷分配运算后 形成的指令送给某台锅炉要求其改变燃料量、送风量、引风量等的改变，必然会引起主蒸汽 母管压力的波动，需再通过调节某台汽轮机的进汽阀开度达到调节主蒸汽母管的压力。
当然，当外界用汽量改变时，为了能快速响应负荷要求先调节某台汽轮机的供汽量，也可以 通过调节汽机进汽阀的开度，这必然也会引起主蒸汽母管压力的改变，所以还需通过调节某 台锅炉的燃烧率(燃料量、通风量、引风量之间的匹配)，来达到最终调节炉机的稳定出力。
对于燃料是不可调节的情况，在汽机负荷分配运算过程中还应考虑相应的电气设备的负 载，从而达到尽可能在保证最大量使用企业热电厂自发电的前提下，不会向电网倒送电。
也即，当相应的汽机发电机负载已较大，即使其负荷已较高，仍要确保该汽机的用汽量，进 而确保其带电气设备负载的能力。
相反，带电气设备负载较小的汽机发电机，即使其负荷很低，也不一定增加其用汽量。
切换目管运行
1 我国许多大型工业企业一般都建有自备电站，而这些自备电站主要是热电联产供热发电机组 ，因而锅炉与汽机之间的连接大都是母管制连接。由于近年来国内外环保呼声越来越高，我 国 北方城市的取暖供热也逐步改为由整个城市供热机组取代了原有的一个单位或一个住家大 院一台的小锅炉供热。而这些供热发电机组也大都为母管制机组，母管制机组虽然不像单元 制机组的锅炉汽机发电机之间的关系紧密，但要提高其运行效率，增加其经济效益，也非常 有必要考虑锅炉负荷分配和汽机负荷分配以及炉机之调控制。
2 目前，供热发电机组的运行方式主要为母管制运行方式，且一般给水系统也为母管制运行。 当然，在某种特定情况下，也会出现一炉一机的单元制机组的运行方式。所以，其控制方案 必须考虑多种运行工况下的控制运算，如对其多台炉、机负荷分配的运算及进行多炉多机协 调控制。其系统结构图如图1所示。
理论上讲，主蒸汽母管压力和恒定是表征锅炉供汽量和汽机汽耗量平衡的标志，因此， 母管压 力控制系统担负着统一指挥、并列运行各台锅炉加减负荷的任务，该系统的输出就是所有并 列运行锅炉的给定负荷指令。母管制机组负荷指令是通过机组运行工况、要求的限制等加以 处理的信号构成的。各炉之间负荷控制(燃烧控制)来完成母管制机组负荷分配控制，从而保 证母管压力恒定。
但实际上，主蒸汽母管压力的调节，是要通过具体调节某台锅炉的出力或者某台汽机的负荷 来实现的。 下面就两种不同的运行要求，浅谈有关母管制锅炉和汽机负荷分配运算以及锅炉和汽机之 间的协调制。
3 一般的母管制机组，母管压力变化时，大都是采用调节某台锅炉的燃料量来调节主蒸汽母管 压力的。此时 ，主要是考虑外界用汽量和发电量的要求，锅炉的运行只是被动地处于跟随 方式。也即炉机之间的协调关系为典型的“炉跟机”方式。而此时首先要考虑的显然锅炉的 负荷分配的计算。
如某热电厂共有3台220t/h锅炉，2台50MW汽轮发电机组，其炉机运行方式为以供热为主发电 为辅的母管制运行方式。
被控量：主蒸汽母管压力
调节量：某一台或某两台(当负荷变化范围大于50%单台锅炉负荷时，考虑两台炉参加调节) 锅炉给煤量。 负荷分配原则：
举例如下：若1号炉(220t/h)带满负荷运行，2号炉(220t/h)带90%负荷(约200t/h)，3号炉(2 20t/h)带80%负荷(约180t/h)；那么，若外界负荷要求负荷改变量＜40t/h，(假定220t/h锅炉的最低稳燃负 荷为75%MCR)负荷调节只须分配给一台锅炉(2号炉即可)，接受到负荷分配的锅炉将命令下达至自己的燃料量控制系统；若外界负荷要求负荷改变量＞40t/h，负荷调节则须分配给两台锅炉(2号、3号均参加负荷调节)，负荷分配可采用平均分配的原则将指令下达给两台炉。
显然，由上述分配原则可构造出的控制系统为分级协调控制，其系统结构图如图2所示。
4主要是在一些余热锅炉或利用余气燃烧锅炉来带动汽轮发电机组的母管制机组控制。此时燃 料量往往是不可调节的。此时，主要是考虑汽机的负荷分配，而锅炉的运行是被动地处于跟 随方式。也即炉机之间的协调关系为典型的“炉跟机”方式。而此时首先要考虑的显然也是 锅炉的负荷分配的计算，并且还必须要
对汽机进行负荷分配运算。
如某钢铁集团的自备电站共有4台220t/h高炉煤气燃气锅炉，3台60MW汽轮发电机组。对于钢 铁集团热电厂燃气锅炉而言，煤气燃料取决于炼钢生产的工况。当炼钢车间送过来的煤气量 改变时，必然影响热电机组的运行工况。而运行的要求是以环保为重要目的，即是将炼钢所 产生的煤气燃尽为控制目标的。
所以其控制手段与一般的燃烧系统控制不同。
机组的燃烧系统可通过各台机组尽可能在维持不停炉的前提下，即维持锅炉在最低稳燃负荷 的情况下运行(煤气锅炉的最低稳燃负荷大约为50%额定负荷)。所以锅炉出口主蒸汽压力参 数的控制不是通过调节燃料来实现的，而是通过调节汽机进汽阀门的开度来实现的。也即采 用的是所谓的“机跟炉”的运行方式进行控制的。所以，这时不仅要考虑锅炉负荷的分配运 算，还应进行汽机负荷分配计算到机跟炉运行与控制。 5 现场运行中一旦锅炉出口主蒸汽压力改变时，也意味着煤气燃料量的改变。若煤气燃料量改 变后，又必然通过煤气流量参数值或煤气压力参数值的改变显示出来。因此，燃料系统的控 制是通过调节煤气进气阀门的开度来控制煤气进气压力来控制燃烧状态(而不是控制煤气燃 料的燃料量)，来配合汽机的控制达到
控制锅炉主蒸汽压力的目的。其控制方案如图3所示。
为考虑到四台锅炉为母管制运行方式，而实际炼钢所产生的实际煤气量一般都是低于热 电机组总燃气用气量，所以实际运行过程中，还应考虑在煤气供应不足时，尽可能减少机组 的启停操作，可在控制程序中考虑煤气热负荷的分配运算。
当钢铁总厂调度中心调拨给热电厂的煤气量改变时，锅炉负荷分配的基本原则可设计为：
当煤气量增加时，原则上考虑开大负荷最低的锅炉煤气进气阀门开度，从而达到增加负荷最 低的那一台锅炉的煤气进气量，提高该锅炉的出力；
当某种煤气量减少时，原则上考虑关小负荷最高的锅炉煤气进气阀门开度，从而达到减小负 荷最高的那一台锅炉的煤气进气量，降低该锅炉的出力；
所以对于锅炉的负荷分配的计算，还应对各台锅炉负荷实际测量值比较运算进行排序后，再 具体决定是哪一台或哪几台锅炉负荷需要进行调节。
6汽机负荷分配计算
由于主蒸汽压力参数的控制不是通过调节燃料来实现的，而是通过调节汽机进汽阀门的开度 来实现的，也即采用的是“机跟炉”的运行方式进行控制的特殊情况，汽机负荷分配的基本 原则可设计为：
当主蒸汽母管压力低时，原则上考虑关小负荷最高的汽机进汽阀门开度，从而达到减少负荷 最高的那一台汽机的进汽量，降低相应汽轮发电机组的出力；
当主蒸汽母管压力高时，原则上考虑开大负荷最低的汽机进汽阀门开度，从而达到增加负荷 最低的那一台汽机的进汽量，增加相应汽轮发电机组的出力。
所以对于汽机负荷分配的计算，首先要对各台汽机负荷实际测量值比较运算进行排序后，再 具体决定是哪一台或哪几台汽机负荷需要进行调节。控制方案如图4所示。
7 炉机协调控制系统
燃料量不可调节的母管制机组的锅炉与汽机之间的协调控制系统设计如图5、图6所示。
由于此时母管制机组锅炉运行只能根据燃料量的分配进行运行，所以图5中的内回路 引入煤 气压力信号只是作为副反馈信号，目的是考虑在煤气进气阀门开度调节过程中，出现阀门开 度变化过快，或造成进气流速低于燃烧速度，防止发生回火现象，最终烧坏烧嘴；或造成进 气流速过快使得着火距离远离烧嘴致使快速流入的煤气不能立即燃烧。所以这里引入的煤气 压力信号代表的是煤气流速信号。
而此时母管制机组运行只能采用“机跟炉”的方式进行运行，所以主蒸汽母管压力的控制是 通过调节某台汽机的进汽阀门的开度来控制的。
8结论
由此可见，若以整个母管制的锅炉及汽机为被控对象，严格来讲，要综合考虑所有N台汽轮 发电机和所有M台锅炉间协调控制。所以协调控制要复杂得多。
一般来讲，燃料量可调节的情况较为常见，而燃料量不可调节的中越来越多。
总之，对于燃料是可调节的情况，当外界用汽负荷变化时，对M台锅炉进行负荷分配运算后 形成的指令送给某台锅炉要求其改变燃料量、送风量、引风量等的改变，必然会引起主蒸汽 母管压力的波动，需再通过调节某台汽轮机的进汽阀开度达到调节主蒸汽母管的压力。
当然，当外界用汽量改变时，为了能快速响应负荷要求先调节某台汽轮机的供汽量，也可以 通过调节汽机进汽阀的开度，这必然也会引起主蒸汽母管压力的改变，所以还需通过调节某 台锅炉的燃烧率(燃料量、通风量、引风量之间的匹配)，来达到最终调节炉机的稳定出力。
对于燃料是不可调节的情况，在汽机负荷分配运算过程中还应考虑相应的电气设备的负 载，从而达到尽可能在保证最大量使用企业热电厂自发电的前提下，不会向电网倒送电。
也即，当相应的汽机发电机负载已较大，即使其负荷已较高，仍要确保该汽机的用汽量，进 而确保其带电气设备负载的能力。
相反，带电气设备负载较小的汽机发电机，即使其负荷很低，也不一定增加其用汽量。