第一节 火电机组的负荷调节能力 一、 电网对机组的负荷调节要求
用户的用电需求变化是非常快的，尤其是大型电气设备启停时对电网的冲击比较大，为了及时满足用户的用电需求，电网要求发电机组具有较快的负荷响应速度。但由于火电机组固有特点，其负荷响应速度是不尽人意的，它远远跟不上用电负荷变化。好在电网日益壮大，缓和了这对矛盾，而提高火电机组负荷响应速度，及时满足用户的用电需求，保证电网安全和稳定运行仍然是我们努力的方向。
机组负荷调节能力主要指负荷的调节速度和负荷的调节范围，这里我们着重讨论负荷调节速度。为达到电网频率的稳定，调度要求火电机组的出力能快速随负荷指令变化，即负荷响应的延迟小，且负荷变化速度快。为叙述方便，以下称机组发电功率或出力为机组负荷。
燃煤机组是把燃煤的化学能转换成电能的过程，燃煤首先通过制粉系统磨成煤粉，煤粉配以适量的风输入锅炉，进行燃烧，把机组的循环介质（水）变成高温高压蒸汽，完成燃煤的化学能到蒸汽热量的转换，通过汽轮机把蒸汽的热量转换成机械能，并由发电机把汽轮机的机械能转换成电能。
在整个发电过程中（如图7-1-1），制粉系统类型、锅炉的类型和能量转换特性、以及汽轮机调门的特性与机组负荷调节的性能有密切的关系。为了搞清燃煤机组的负荷调节性能，下面对这些环节进行一些分析。
三、 制粉系统的制粉和输送特性制粉系统的作用是把较粗的原煤磨制成极细的煤粉，提高锅炉的燃烧效率，制粉系统可以分成直吹式和中间储仓式二种形式，这二种制粉系统的机组的负荷调节性能有较大的差别，为此有必要研究制粉系统的工艺过程和与负荷调节有关的性能。
四、 直吹式制粉系统在直吹式制粉系统中，原煤经给煤机输到磨煤机进行辗磨，同时磨煤机输入合适的一次风量，对原煤进行干燥，并把磨制好的煤粉直接送到锅炉的燃烧器。这种制粉系统目前大部分配中速磨煤机，如HP和MPS等磨煤机。另外还有双进双出的钢球磨煤机和高速风扇磨煤机，虽然它也采用直吹方式送粉，但从原煤到煤粉输出的特性有所不同，本文主要分析直吹式的中速磨。
对于直吹式制粉系统，锅炉的给煤量由给煤机控制，对于大型火电机组，一般都配称重式皮带给煤量，进入炉膛的煤量能较精确地控制。由于从原煤到煤粉有一个较长的制粉过程，所以给煤量变化到煤粉量变化有一个纯延迟时间和一定的惯性，煤粉量对给煤量的响应特性：
（式7-1-1）
FP为煤粉量，FM为给煤机的煤量，T1和τ惯性和延迟时间常数，T1和τ会随磨煤机的运行工况变化，难以测定，尤其是连续雨于，煤较时湿，T1和τ会明显增加。稳态时，FP=FM。
每套制粉系统的给煤量必须控制在范围，它由磨煤机的容量和燃烧器的特性决定的，机组在整个负荷变化过程中需要启停磨煤机，磨煤机的启动和正常停止需要有一个较长的过程，所以这种机组的负荷调节存在着断点，而且磨煤机启停过程中由于煤粉量的波动，机组的负荷也会有一定的波动。