1、给水系统构成
余热锅炉给水系统包括旁路除氧器相关系统及给水泵有关系统。
1.1旁路除氧器相关系统
该系统在40%—100%运行负荷时．经凝汽器真空除氧的凝结水含氧量不大于7xl0-9．凝结水预加热器出口凝结水直接接至给水泵及低压汽包。40%负荷以下时，凝结水通过凝结水预加热器后进入旁路除氧器进行加热除氧，除氧后的凝结水通过除氧泵升压后与通过旁路的剩余的凝结水一同进入给水泵和低压汽包。
1.2给水泵相关系统
该系统采用2xl00%容量的带液力耦合器调速高、中压合泵电动给水泵，给水泵均为l运l备。每台给水泵进口设有滤网和电动闸阀出口分高压出口及中、低压抽头出口。由给水泵高压出口来的给水，经过调节阀进入高压省煤器，进入高压汽包。由给水泵中压抽头来的给水，进人中压省煤器后再经过调节阀进入中压汽包。由给水泵低压抽头来的给水．经过调节阀后进入凝结水预加热器进口，与进口的低温凝结水混合后提高凝结水的温度以满足防止低温腐蚀的要求。3个汽包的水位由各自对应的给水调节门进行控制，高压给水调节由旁路调节阀和主调节阀组成，旁路调节阀用于低负荷下的给水控制，在正常负荷下则由主调节门控制，，高压汽包中的饱和蒸汽经过高压过热器后进入汽机高压缸，中压过热蒸汽与高压缸排汽汇合经再热器后进入汽机中压缸．低压汽包的饱和蒸汽经过低压过热器后直接进入低压缸做功。
2、给水系统闭环控制
2.1汽包水位控制
高、中压给水之间存在较强的耦合性．比如当高压汽包水位突升时．由于调节的作用高压给水调符阀将关小，由于给水泵液偶控制差压，调节阀的关小必然导致液偶的关小，液偶开度的变化会将扰动传递至中压汽包．由于差压调节足快速回路．会使得中压给水流量瞬间减少。同样，高压主汽压力的变化也会将扰动传递至中压汽包．在实际的运行过程中干扰还有很多种．情况是复杂的．反过来中压的扰动也会传向高压，只是作用要弱一些。因此水位控制需要综合考虑整个系统，从多方面人手，提高给水的动态调节品质。另外，中低压系统参数相对较低，当燃机处于ICV温控区域之外时，进入余热锅炉的烟气温度随负荷波动而变化的幅度较大，对于在低参数下运行的中、低压汽包而言，烟气温度的变化对其产生的相对影响较大．导致虚假水位现象异常严重，且中、低压系统的固有特性决定其系统惯性大。以上因素增加了汽包水位调节的难度，尤其在启动阶段及低负荷阶段。汽包水位调节品质的好坏直接影响到机组运行的稳定性．设计一套合理高效的控制策略显得尤为必要．
三门峡富通新能源销售的生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料如下所示：
2.1.1高压汽包水位控制
高压汽包水位调节从机组启动至带满负荷将经历旁路阀流量控制、旁路阀单冲量液位控制、旁路阀三冲量液位控制、主调节阀三冲量液位控制4种模式。程序将自动判断过程参数．当条件满足时进行无扰动切换。流量控制用于启动初期的锅炉注水，此时旁路阀的被凋量为高压给水流量，设定值为常数Fs．锅炉将按照预定速率进行上水．直至汽包见水，即高压汽包水位大于-350 mm，控制模式切换为单冲量液位控制．单冲量模式负责机组点火前及蒸发量小于20%时的给水控制，这个阶段由于蒸发量偏小，流量测量欠准确．无法计人控制回路。当蒸发量大于20%后，三冲量同路开始接管水位控制，切换过程由闭环回路自动完成。该系统采用单级回路控制，三冲量回路由1-PT合成，与三冲量作用因子乘积后加入控制偏差，可视为等效串级回路。
2.1.2中、低压汽包水位控制
中压汽包水位控制策略与高压汽包基本相同，不同之处是中压系统参数低．系统的扰动对其影响大．且因给水泵液偶调节高压给水调节阀前后差压．在高压系统有扰动时．会将扰动通过给水泵传递至中压系统，在拉制同路中要重点解决上述问题。引起中压汽包的虚假水位现象的主要原因是燃机排烟温度及蒸汽压力的变化．蒸汽压力因素可以通过在控制回路中引入压力微分解决．还可以通过提高中压；旁路的调节品质来减小压力的波动。在燃机ICV温控区域内．IGV会凋节排烟温度，排烟温度是稳定的，但是在温控区域之外．尤其是联合循环负荷在245 MW附近时，由于IGV烟温控制模式的切换．此时排烟温度变化相对较大．排烟温度对中压汽包造成的虚假水位幅度和速度都很大。当虚假水位现象发生一段时间后．由于蒸发鼍的变化，水位义会向反方向变化，因此在虚假水位发生时，给水不能大幅度动作，否则待水位回调后．将造成反方向过调。由于虚假水位现象难以避免以及调节手段缺乏，在参数整定时，需要将三冲量作用放强，水位偏差作用放弱．把虚假水位和随后的回调在幅度上对称布置。经过机组整套启动和168h试运的考验，证明这是有效的途径。此外，在低负荷时尽量不要把负荷升降速率放得过快也是辅助的措施。当高压汽包水位发生扰动时．高压给水调门会立即动作以维持水位．这时高压给水母管压力因为流量的变化而变化．给水泵液偶勺管动作后将影响到中压给水母管压力的变化，最终把扰动传递至中压给水。由于三冲量回路的存在，当中压给水流鼍发生变化时．控制回路会立即打开调节阀．将给水流量拉回至扰动发生前的流量值。
低压汽包水位控制受高压系统的影响较小．但是其参数更低，惯性更大．虚假水位现象越加明显，对燃机排烟温度及汽包压力都较为敏感．因此在控制回路中增加了燃机排烟温度的超前环节．并且增强压力环符的作用。
2.2给水泵液偶勺管控制
绘水泵液偶用来调节高压给水母管与高压汽包的差压．确保高压给水调门工作在线性Ⅸ域．以及保证过热器减温喷水和高压旁路喷水有足够的压头。为了平衡给水泵的轴向推力，防止大流量低压头现象的发生．以避免推力盘损坏，控制回路中增加了给水泵最小压力限制功能．安全压力值足泵转速的甬数。
正常运行时备用泵液偶勺管跟踪运行泵．当运行泵发生跳闸时，备用泵能快速启动并参与给水．以防止高中压系统断水引起的汽包水。位下降而发生余热锅炉跳闸。备用泵启动后，跟踪立即释放，闭环回路开始工作．因为勺管位置与之前运行的泵相同，因此给水流量的扰动小。
3．系统优化建议
目前．该系统的运行控制方式简单易行，控制效果好，但为了保证调门在线性区域工作且保证减温喷水的压头，阀门前后一般要维持3MPa左右的差压。当前，在节约减排的大背景下，减少能量损失，提高利用效率是一项非常具有意义的工作。基于这样的考虑，在该T程的给水控制中．可以考虑使给水调门全开．用电泵液偶控制水位从而减少因节流作用造成的能鬣损失。按照年5000h发电小时计算，预计每年至少可以节约天然气20万m3．经济效益明显。如采用优化的控制策略，必须重点解决给水泵安全压力控制，液偶对高中压汽包水位同时影响，保证减温喷水及中压给水压力等问题。
