PID調節是火電廠等領域常用的自動調節方式，主要是根據被調量的變化特性，通過比例(P)、積分(I)、微分(D)作用，改變執行機構的特性，達到穩定調節的目的。在火電廠中，DCS系統、PLC系統以及內置模數調節的設備，大多會采用PID調節。盡管隨著科技的發展，大數據、模糊控制等概念被火電廠吸收和利用，但是PID調節的主體地位并沒有改變，為火電廠的安全生產保駕護航。

第一個問題：PID調節是否是完美的？
答案：不是。PID調節只是針對有限可控因素進行調節，不能涵蓋所有因素。比如，汽包水位調節(以執行機構為上水調節閥為例)只能將給水流量、蒸汽流量和汽包水位三個變量納入其中，鍋爐負壓自動只考慮了爐膛壓力，氧量自動只考慮了送風和氧量。所以，它的調節都是有限因素的調節，這些因素都可以準確測量。

但是，以汽包水位為例，影響水位變化的除了給水流量、蒸汽流量以外，還包括汽水溫度變化、介質流量變化速率等，我們只能將這些因素盡可能的排除在外。當然，這些因素不是決定調節結果的主要因素，但確實影響調節質量的重要因素。

第二個問題：導致給水自動無法正常投入的因素有哪些？
分三種情況說，第一種是自動根本無法投入；第二種是自動投入后調節出現問題，導致水位波動大；第三種是自動投入后偏差大解除。

三個問題雖然有差別，但原因無外乎以下幾個方面：
1、PID功能塊內部參數設置不合理。包括比例、積分、微分、正反作用、水位濾波時間、PID輸出上下限、實際值和設定值偏差等參數。一般來說，汽包水位調節采用串級調節，主調的輸出作為副調的設定，主調的過程值為水位，蒸汽流量作為補償，給水流量作為副調的過程值。



在這個環節中，最不可控的變數其實是蒸汽流量，雖然它只是作為補償，但是機組負荷急劇變化過程中，補償值將更大影響輸出。筆者的建議是，在出現機組負荷不穩的情況下，比如甩負荷，應加強水位自動的手動干預力度，甚至應解除自動。筆者參考了一些國內的機組，目前在機組RB的前提下，有些機組設計有解除自動邏輯，有些沒有。其實不管什么情況下，都應該將手動干預作為重要的手段，避免汽包滿水或者干鍋。

2、自動投入后水位波動大的原因有很多，在不考慮執行機構線性的前提下，PID參數的設置是很重要的方面。水位自動不需要增加微分調節，原因是水位的變化體現較快，不像汽溫等有延時。關于比例和積分的設置，在過程控制欄目的文章講過很多，這里不做贅述。

3、關于何種情況下解除水位自動。首先從水位三沖量調節品質考慮，當水位等參數品質壞點需要自動解除，其次實際值與設定值偏差大需要解除；此外執行器不跟蹤或者故障需要解除。

第三個問題：負壓自動如何調節？
一般135MW以下機組負壓自動通過引風機變頻調節，135MW以上機組采用引風機擋板調節。負壓自動最大的特點受鍋爐爆燃的影響比較大，不管是煤粉爐、垃圾爐還是生物質爐，都會受到爆燃的影響。此外，在機組負荷變化大的情況下，負壓自動往往調節比較頻繁，甚至比水位自動更難以控制。

所以，筆者一直強調的是，負壓自動盡量將比例作用放弱，以減小調節過程中負壓的震蕩。我們可以將作用的頻率加快，但是作用幅度不宜過大。負壓受爐膛通流順暢與否影響較大，特別是循環流化床鍋爐，負壓的調節還要充分考慮鍋爐流化作用。最近兩年，個人感覺雖然垃圾爐熱值不穩定，但是負壓較好控制。對于生物質鍋爐，不管是循環流化床、振動爐排，爆燃的現象比較多，所以較難控制。不過，對于煤粉爐，不管是直吹爐還是循環流化床，由于煤的熱值相對穩定，負壓調節也相對正常。

負壓調節盡可能把比例作用放弱后，嘗試在積分作用上下功夫。這里需要補充的一點是，負壓調節不要指望可以將負壓拉到絕對穩定的數值，只要能夠負壓在安全和經濟的范圍內波動就是勝利。

第四個問題，凝汽器水位靠什么調節？
凝汽器系統是完成火電廠朗肯循環中等熵壓縮作用的重要設備，換句話說它的作用在于將蒸汽凝結后打入循環的下一步。所以，凝結水泵的主要作用是為水循環增加動力，而不是調節凝汽器水位。所以，對于變頻凝結水泵，自動調節出口壓力，凝汽器水位靠除鹽水補水來調節。

有人會問，如果出現補水關閉后，凝汽器水位還持續增長甚至滿水的情況怎么辦？這種情況會不會出現，肯定會！但是如果大家對熱力循環比較了解的情況下，在凝汽器出口壓力可以維持整個熱力循環的情況下，凝汽器水位滿水的情況非常小。除非出現凝結水泵跳閘等極端情況，除此之外凝汽器熱井缺水的概率更大。因此，只要利用好除鹽水補水調節閥，凝汽器水位相對比較容易控制。

第五個問題，減溫水怎么調節？
這是個難題！無論什么類型的鍋爐，減溫水的調節都是難點，關鍵原因在于溫度變化和測量的延遲較大。減溫水一般設計有兩段或者三段，筆者曾遇到一個項目設計有四段。一般減溫水調節的延遲時間達到1分鐘，有的甚至更長。曾經遇到一個機組，減溫水調節后，溫度5分鐘后才發生變化，我一度懷疑溫度的測量出現問題。后來經過檢查發現，該項目減溫水流量設計偏小，導致調節的不靈敏。

減溫水調節要引入微分作用。但是，筆者現在覺得還應該考慮另外一個問題。目前筆者參與的機組，筆者一般不會盲目投入減溫水自動。筆者會持續跟蹤運行人員手動對減溫水的調節，然后計算出調節閥常用的開度范圍，通過在PID輸出中增加限幅，先將閥門的開度限制在一定范圍內，然后再修改PID參數。這樣做的好處是可以避免調節過程中延遲時間過長導致調門全開全關，從而影響機組穩定。

筆者的這個方法屢試不爽，在很多項目得到了應用。這個方法同樣適用于延遲時間較長的脫硝系統噴氨自動，有一些氨法脫硝機組，由于受到催化劑的影響，NOx調節要么超標，要么氨水使用量過大造成浪費。