合理利用煙氣余熱是提高鍋爐熱效率、降低煤耗的有效節能措施之一,其控制系統的穩定性和經濟性是衡量工程是否達標的基礎性要求。針對節能推廣工程中的余熱利用項目被控對象存在的大遲延、耦合問題,引入了斷續控制的思路,模擬了參數正常波動范圍的被控量或調節量的小信號剔除功能，對校正量信號、現場輸出量信號進行綜合處理,實現了控制系統的合理化配置,既減少設備無功調節頻次、提高設備健康水平,又收到節能挖潛的良好效果。

隨著國家“十二五”規劃的實施，國內能源行業的節能環保政策陸續實施。各發電集團在煙氣余熱利用、機組通流增容等項目上著力開發實施，極大的提升了機組的效率、降低了耗能指標。

煙氣余熱利用項目是能源行業內推廣的節能示范項目。在項目閉環調試過程中，針對排煙溫度的大慣性遲滯原因，需要對變頻泵較多的往返無功調節進行優化控制；另外，為了最大利用高負荷段的余熱，提高供水量也是需要跟進的優化要點之一。

一、斷續控制思路

控制系統一般設計為實時閉環調節，被調量和設定值出現偏差即通過比例積分作用去消除偏差，執行器動作頻次較多。對于大遲延系統，多出現滯后或過調問題，類似鍋爐的汽溫度控制，還需要進行建模、設計先進的控制算法，才能得到較優參數。而對于被調量有一定適用范圍、遲延較長的系統，可參考類似電機開關的斷續控制模式進行兩種信號處理方式的閉環調節[5]：①在PID調節器入口設置輸入偏差限值，被調量的變化在可控的物理范圍，調節器不調節；偏差越限后，調節器實施調節，如圖1；②在輸出調節量上設置限值，控制器調節量和已被執行調節量的偏差達到限值后，輸出當下調節量，主要用在有耦合的配對調節中。

二、余熱利用項目的控制優化

（一）系統簡介

低溫換熱器布置在引風機出口、脫硫吸收塔入口的水平煙道上，共計2組。換熱器采用表面換熱，加熱引自低加的凝結水。當換熱器進風側原煙氣溫度、流量、壓力在設計參數時，換熱器的凝結水溫度由65℃升高到105℃，凝結水流量約577t/h，總煙氣阻力小于600Pa。系統如圖3。運行中，低溫換熱器從8號低加入口取冷水、6號低加入口取熱水，保證混水溫度65℃，以熱水門作為主調節器，設計冷熱水門開度和為100%；通過增壓變頻泵調節進水流量控制排煙溫度，確保換熱器的低溫腐蝕可控。

（二）排煙溫度調節相關問題及優化

Q為低溫換熱器系統引水總量，通過調節凝結水變頻增壓泵的頻率來改變Q，控制換熱器煙氣側出口溫度；換熱器出口單側2點溫度，兩側共4點溫度檢測，單側取均值后兩側取低最為PV值。

此子系統存在以下特點：

①系統慣性時間較大：從供水端至換熱器出口，管路較長，導致出口煙氣溫度調整滯后，容易引起過調或振蕩波動，導致變頻器往返調節。

②變頻泵調節范圍窄、容量小，高負荷段即使達到50HZ全出力仍不能完全利用煙氣余熱儲能。

針對特點①，如采用預估器或其他優化算法進行控制，但相對復雜，類似“高射炮打蚊子”；可設置斷續調節控制，在確保排煙溫度高于煙氣露點保護值的前提下，減少變頻泵的調節。

通過實施優化，煙氣出口溫度的擺動和變頻泵的調節次數降低90%以上，既滿足了工藝要求又降低了設備磨損。

針對特點②，采用增加高負荷段入口混水調門大開度控制，提高供水壓力，充分利用煙氣余熱。

由歷史曲線可見：在煙氣溫度設定值為95℃的情況下，實際平均溫度控制在96.93℃，波動范圍為94.4―100.37，確保了設備的酸腐蝕可控；通過設置調節器的入口偏差優化，變頻器調節曲線比較理想，沒有出現往返波動情況；增加煙氣高溫（高負荷）段的凝結水流量，充分吸收了煙氣熱量；整體達到比較合理的節能控制配置組合。

（三）入口混水溫度調整門耦合信號優化控制

T1為6號低加入口熱水溫度，T2為8號低加入口冷水溫度。當T1>65℃時，T2<65℃時，6號、8號低加引水入口調節閥打開，保證混水溫度等于65℃設定值。

此系統存在以下特點：

①類似磨煤機風溫控制，此系統冷熱水調節存在耦合：設計方案二者指令關聯，導致2套調門同時變化，互有干擾。

②沒有充分利用系統余熱：由于調門開度總指令（指令和100%）的限制，導致供水量有限制，間接導致變頻泵調節指令達到上限。

針對以上2點，采取解決方案如下：以熱水調門為主調設備，冷水調門為輔調設備，冷水調門指令設置閾值，僅在其指令變化量達到一定限值后輸出控制指令。引入功率信號折算函數替代兩套閥門開度指令和（100%），在高負荷時開大調門，增加供水量，充分利用余熱潛能。

由運行曲線可見，混水溫度保持在64.4―65.9之間變化（SP=65），熱水調整門為隨動變化，而冷水調整門控制頻次銳減，沒有出現振蕩波動；另一方面，在負荷高段，增大了供水增量設置，增加了75%以上負荷段約100t/h凝結水40℃溫升的余熱利用量，進一步提高了節能增效的作用。

三、小結

斷續有差控制在溫度緩變系統上可以進行優化推廣，用開關量控制的思路去實施閉環調整，最終達到比較合理的邏輯配置，對調節器起到減少磨合，對系統起到減少無功往返波動的優化目的。隨著更多改造工程的實施，還有較多基礎性工作等待去挖掘、分析和優化實施。