由于機(jī)組對鍋爐燃燒率的響應(yīng)有較大的延遲和慣性，而調(diào)門變化時，電負(fù)荷變化較快，所以當(dāng)有變負(fù)荷要求時，應(yīng)適當(dāng)動作汽機(jī)調(diào)門，在主蒸汽壓力允許的范圍內(nèi)，充分利用鍋爐的蓄熱加快機(jī)組初期的負(fù)荷響應(yīng)速度。
變負(fù)荷時，如果燃燒率不超調(diào)，機(jī)組的負(fù)荷變化的平均速度比較慢（如圖7-1-6所示），即使用CCBF方式，從能量平衡角度分析，變負(fù)荷時改變調(diào)門開度（利用蓄熱）無非是使鍋爐的熱量提前釋放出來一些，其平均變負(fù)荷速度不為提高，所以要提高機(jī)組的變負(fù)荷速度必須適當(dāng)超調(diào)鍋爐的燃燒率，使鍋爐熱負(fù)荷快速跟上電負(fù)荷的變化要求，及時與電負(fù)荷平衡，并使主蒸汽壓力快速恢復(fù)。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷接接近上限時，其燃燒率向上的超調(diào)較小，此時機(jī)組向上變負(fù)荷的速度較��；同樣，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷接接近上限時，機(jī)組向下變負(fù)荷的速度較小。
以上二點是提高機(jī)組負(fù)荷調(diào)節(jié)性能的基本思想，所有協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的控制策略和調(diào)整試驗都應(yīng)實現(xiàn)這個基本思想。
一、 機(jī)跟爐為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的改進(jìn)
在大部分機(jī)跟爐為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中，盡管系統(tǒng)在調(diào)門側(cè)設(shè)計了前饋作用,負(fù)荷指令變化時，系統(tǒng)能快速改變調(diào)門開度，使負(fù)荷馬上變化。但由于主蒸汽壓力同時變化，主蒸汽壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)又使調(diào)門朝負(fù)荷指令相反的方向變化，出現(xiàn)負(fù)荷先變化，隨后馬上返回的現(xiàn)象，這樣的負(fù)荷調(diào)節(jié)性能是不能滿足調(diào)度要求的。
為了改善這種調(diào)節(jié)方式下的初期負(fù)荷響應(yīng)性能，對原系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，增加圖7-2-6虛線框內(nèi)的功能，在變負(fù)荷過程中，系統(tǒng)根據(jù)機(jī)組負(fù)荷與負(fù)荷指令的偏差改變主蒸汽壓力定值，避免了變負(fù)荷過程中調(diào)門返調(diào)現(xiàn)象，使系統(tǒng)能更好地利用鍋爐蓄熱，來消除負(fù)荷響應(yīng)的延遲，并且主蒸汽壓力變化的幅度和速度限制在允許的范圍內(nèi)。
二、 爐跟機(jī)為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)和DEB控制系統(tǒng)的改進(jìn)
為了防止主蒸汽壓力變化過大，在“爐跟機(jī)”為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中，都設(shè)計了防止主蒸汽壓力變化過大的功能。一般的做法是：當(dāng)主蒸汽壓力與其定值偏差過大時，調(diào)門參與主蒸汽壓力調(diào)節(jié)，同樣出現(xiàn)調(diào)門變化方向與負(fù)荷指令相反的現(xiàn)象。在大部分“直接能量平衡（DEB）”協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中也存在同樣的問題。
為此，對“爐跟機(jī)” 為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制方式進(jìn)行改進(jìn)，構(gòu)成圖7-2-7所示的“爐跟機(jī)”為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。圖7-2-7和圖7-2-8中，通過“H/L”、“T2”和“T3”完成防止主蒸汽壓力變化過大的功能，在變負(fù)荷過程中，如果主蒸汽壓力偏低，系統(tǒng)禁止調(diào)門開；如果主蒸汽壓力偏高，系統(tǒng)禁止調(diào)門關(guān)。這樣系統(tǒng)避免了變負(fù)荷過程中調(diào)門返調(diào)的現(xiàn)象，又保證了機(jī)組安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。
以上三種協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)都采用了前饋－反饋調(diào)節(jié)，以負(fù)荷指令作為前饋，以電負(fù)荷和主蒸汽壓力作為反饋量，構(gòu)成一個完整的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，由于汽機(jī)指令調(diào)節(jié)負(fù)荷較快，當(dāng)由調(diào)門調(diào)節(jié)負(fù)荷時，負(fù)荷指令的前饋可以不用。在負(fù)荷指令變化時，系統(tǒng)通過合適比例前饋作用快速變化調(diào)門開度，達(dá)到消除或減小負(fù)荷響應(yīng)延遲的目的；與此同時，系統(tǒng)通過合適比例－微分前饋作用超調(diào)鍋爐燃燒率，及時恢復(fù)鍋爐的蓄熱，減小主蒸汽壓力的動態(tài)偏差，并使機(jī)組負(fù)荷較快地變化。對于“直接能量平衡（DEB）”協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，也可用能量信號作為鍋爐的前饋。
負(fù)荷指令的給定方式有兩種，AGC方式下，負(fù)荷指令由調(diào)度給定；非AGC方式下，負(fù)荷指令由運(yùn)行人員給定。為了保證機(jī)組的安全，負(fù)荷指令設(shè)置了高、低限幅和速率限制，使機(jī)組以允許的負(fù)荷變化率運(yùn)行在安全的負(fù)荷范圍內(nèi)。
三、 提高機(jī)組滑壓方式下負(fù)荷響應(yīng)速度的方案
前面已經(jīng)提到滑壓方式下機(jī)組的負(fù)荷響應(yīng)比較慢，為了提高滑壓方式下機(jī)組的負(fù)荷響應(yīng)速度，在變負(fù)荷過程先保持定壓運(yùn)行，使機(jī)組達(dá)到定壓時的變負(fù)荷速度，待機(jī)組完成變負(fù)荷后再進(jìn)行變壓運(yùn)行，這樣即滿足了快速變負(fù)荷的要求，又能在穩(wěn)態(tài)時實現(xiàn)機(jī)組的滑壓運(yùn)行要求。在圖7-2-6、圖7-2-7和圖7-2-8設(shè)置了一個切換開關(guān)“T1”，實現(xiàn)變負(fù)荷時保持主蒸汽壓力定值不變的功能。
四、 一些不成熟的提高燃煤機(jī)變負(fù)荷速度的設(shè)想和方法
1.改變汽機(jī)抽汽量來快速響應(yīng)電負(fù)荷變化要求
由（式7-1-10）和（式7-1-10）可知，改變汽機(jī)的抽汽量能快速改變機(jī)組的電負(fù)荷，減少抽汽量電負(fù)荷增加；反之，增加抽汽量電負(fù)荷減少。汽機(jī)的抽汽主要用于高壓和低壓加熱器，抽汽量會隨進(jìn)入加熱器的凝結(jié)水量和給水量變化。由于給水量必須要滿足鍋爐工質(zhì)平衡要求，所以改變高壓加量的抽汽量來滿足負(fù)荷要求會影響機(jī)組的安全運(yùn)行，而低加處于凝汽器和除氧器之間，這二個大容器對工質(zhì)的平衡有較大的緩沖作用，所以通過改變凝結(jié)水流量，使低加抽汽量變化，響應(yīng)電負(fù)荷變化要求應(yīng)該是可行的，其負(fù)面影響是會降低機(jī)組的熱效率。
另外可以在抽汽系統(tǒng)中設(shè)置一個大容量的加熱器作為蓄能器，調(diào)節(jié)它的抽汽量來快速響應(yīng)電負(fù)荷變化要求，這一設(shè)想在已經(jīng)投運(yùn)的機(jī)組是很難實現(xiàn)的，可以在新建機(jī)組上做試點。
2.改變減溫水量來快速響應(yīng)電網(wǎng)的變負(fù)荷要求
由于減溫水直接進(jìn)入過熱器，它對電負(fù)荷的影響是比較快的，尤其是一級減溫水由于其流量較大，對機(jī)組電負(fù)荷會有較大幅度的影響。對于汽包爐，鍋爐加負(fù)荷時，爐膛和煙道中的煙氣熱負(fù)荷同步增加，但鍋爐的蒸發(fā)量增加有一定的延遲，此時布置在煙道中的過熱器吸熱會相對過多，汽溫會偏高，所以加負(fù)荷時增加減溫水一方面能有助于汽溫調(diào)節(jié)，另一方面能較快地響應(yīng)電負(fù)荷變化要求；同理，減負(fù)荷時，可以減少減溫水來較快地響應(yīng)電負(fù)荷變化要求。
但由于鍋爐的燃燒和汽水的動態(tài)變化比較復(fù)雜，此方法使用不當(dāng)會引起機(jī)組運(yùn)行不穩(wěn)定，所以電廠一般不愿意嘗試。此方法不易在直流爐上使用。
3.加速制粉系統(tǒng)的出粉速度
對于直吹式制粉系統(tǒng)，由于整個制粉過程有較大的延遲，嚴(yán)重影響機(jī)組的負(fù)荷調(diào)節(jié)性能，所以加快其制粉速度是很有用的。直吹式制粉系統(tǒng)由一次風(fēng)干燥和輸送，變負(fù)荷時適當(dāng)超調(diào)一次風(fēng)量（熱風(fēng)）能加快直吹式制粉系統(tǒng)出粉量的變化。一次風(fēng)量的超調(diào)如過大，加負(fù)荷時，會降低煤粉細(xì)度，燃燒經(jīng)濟(jì)性下降；減負(fù)荷時，會引起煤粉管堵塞，甚至造成磨煤機(jī)跳閘。
三、 AGC對機(jī)組的影響
目前AGC方式下，調(diào)度中心直接調(diào)度到某臺機(jī)組（在此稱為單機(jī)AGC方式），電網(wǎng)的變負(fù)荷要求一般按比例分配給投入AGC運(yùn)行的機(jī)組，該方式存在以下問題。
1.AGC對機(jī)組壽命的影響
由于電網(wǎng)負(fù)荷頻繁變化，使投入AGC的機(jī)組始終處于變化狀態(tài)，機(jī)組的煤、風(fēng)、水頻繁變化，蒸汽壓力和溫度大幅度頻繁波動，對機(jī)組的壽命有較大負(fù)面影響。另外輔機(jī)、閥門、擋板等設(shè)備頻繁動作，降低了這些設(shè)備的使用壽命。
2.AGC對機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的影響
目前的AGC沒有考慮經(jīng)濟(jì)分配負(fù)荷，盡管調(diào)度的AGC有經(jīng)濟(jì)分配功能，但由于機(jī)組給調(diào)度的信息不夠，在調(diào)度側(cè)不可能做到各臺機(jī)組的負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配。在廠網(wǎng)分開后，全網(wǎng)負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配變成一個發(fā)電經(jīng)濟(jì)實體的負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配，所以調(diào)度更不可能實現(xiàn)負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配。
3.機(jī)組負(fù)荷調(diào)節(jié)存在斷點
單機(jī)AGC方式下，由于機(jī)組磨煤機(jī)的啟動或停止，機(jī)組參數(shù)越限造成負(fù)荷閉鎖增或減，以及其他原因，機(jī)組有時不能響應(yīng)調(diào)度的變負(fù)荷要求，所以每臺機(jī)組負(fù)荷調(diào)節(jié)是不連續(xù)的。另外由于煤質(zhì)變化和機(jī)組運(yùn)行工況變化，機(jī)組的負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍也會發(fā)生變化。
4.AGC對機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性的影響
根據(jù)上面的分析，機(jī)組的負(fù)荷調(diào)節(jié)過程是下個相當(dāng)長的過程，有一個變負(fù)荷要求后，一般要半小時左右，調(diào)節(jié)系統(tǒng)才能達(dá)到穩(wěn)定。按調(diào)節(jié)原理，上一級（電網(wǎng)AGC）調(diào)節(jié)系統(tǒng)的頻率應(yīng)比下一級（機(jī)組CCS）調(diào)節(jié)系統(tǒng)低，機(jī)組CCS才能達(dá)到穩(wěn)定，但由于電網(wǎng)負(fù)荷變化比較頻繁，實際AGC負(fù)荷指令變化頻率經(jīng)常會超過機(jī)組CCS調(diào)節(jié)頻率，調(diào)節(jié)系統(tǒng)始終處于頻繁的調(diào)節(jié)狀態(tài)，機(jī)組不能穩(wěn)定運(yùn)行，主蒸汽壓力和溫度，再熱溫度大幅度頻繁變化，嚴(yán)重影響機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。
