Режим работы парогенераторов электростанции определяется нагрузкой турбин. В каждый момент времени парогенераторы должны вырабатывать столько пара, сколько его потребляют турбины. С увеличением нагрузки турбин, например, производительность парогенераторов должна быть увеличена. Показателем соответствия между выработкой пара парогенераторами и потреблением турбинами служит давление пара в барабане парогенератора или в паропроводе между парогенераторами и турбинами. Увеличение давления пара указывает на то, что производительность парогенераторов превышает потребность турбин в паре. В этом случае производительность парогенераторов необходимо снизить. При уменьшении давления пара производительность парогенераторов должна быть повышена.
Выработка пара парогенератором зависит от количества тепла, выделившегося в топке при сгорании топлива. Если в топке выделяется тепла больше, чем необходимо для выработки нужного количества пара, то излишнее Тепло приводит к росту давления пара. Недостаточная подача топлива в топку приводит к снижению давления пара. Таким образом, регулирование подачи топлива должно обеспечивать поддержание постоянного давления пара, вырабатываемого парогенератором.
Давление пара должно быть постоянным и для обеспечения экономичной работы турбины. В соответствии с принятыми нормами давление пара в установившихся режимах должно поддерживаться с отклонениями, не превышающими ±2% номинального. Увеличение избытка воздуха против оптимального приводит к дополнительным потерям тепла с уходящими газами, а снижение — к появлению потерь с химическим и механическим недожогом. Подача воздуха в топку должна обеспечить поддержание оптимальных избытков воздуха, при которых обеспечивается экономичное сжигание топлива. Избыток воздуха определяется путем измерения процентного содержания кислорода или углекислоты СО2 в продуктах сгорания.
Автоматическая подача воздуха регулируется по косвенным показателям: количеству топлива, расходу пара, количеству тепла и др. Расход воздуха регулируется изменением производительности дутьевых вентиляторов.
Для поддержания устойчивого процесса горения необходимо удалять продукты сгорания, образующиеся при сгорании топлива. На всех парогенераторах, кроме работающих под наддувом, продукты сгорания удаляются дымососами. Косвенным показателем соответствия между подачей в топку топлива и воздуха и удалением продуктов сгорания служит разрежение в топочной камере. Увеличение разрежения в топочной камере приводит к возрастанию присосов воздуха в топку и газоходы. При этом увеличивается расход электроэнергии на привод дымососа, и экономичность работы парогенератора снижается. Нельзя допускать в топке и избыточное давление (кроме котлов, работающих под наддувом), так как при этом дымовые газы будут попадать в помещение котельной. Топочная камера при работе парогенератора постоянно должна находиться под разрежением.
Таким образом, регулирование процесса горения барабанного парогенератора, работающего с уравновешенной тягой, сводится к управлению его нагрузкой путем изменения подачи топлива и воздуха (изменением производительности дутьевых вентиляторов и топливоподающих устройств) и регулированию разрежения (изменением производительности дымососов). Для выполнения этого система автоматического регулирования проecca горения парогенераторной установки должна включать в себя три основных регулятора:
1) регулятор топлива, являющийся регулятором нагрузки парогенератора;
2) регулятор воздуха, выполняющий роль регулятора экономичности сжигания топлива;
3) регулятор разрежения, обеспечивающий постоянное разрежение в топочной камере. Перечисленное распределение функций между регуляторами процесса горения наиболее распространено. Иногда встречаются системы авторегулирования с иным распределением функций между регуляторами. Например, регулятор нагрузки парогенератора может воздействовать на расход воздуха, а величина последнего служит основным сигналом, подаваемым к регулятору топлива.
Паровые и водогрейные котлы работают с переменными нагрузками, что приводит к необходимости регулировать производительность ТДМ. Регулирование производительности ТДМ возможно осуществить двумя принципиально различными способами: изменением характеристики сети или воздействием на напорную характеристику механизма. Изменение характеристики сети достигается путем ввода в сеть дополнительного сопротивления в виде шибера, изменяющего площадь поперечного сечения газовоздухопровода на входе в механизм. Увеличение сопротивления сети при закрывании шибера будет приводить к снижению производительности механизма.