在協調控制系統中，主控系統的協調指揮作用要由機、爐各子控制系統來具體執行，才能最終完成整個系統的控制任務。在鍋爐側最主要的子控制系統就是燃燒控制系統，單元機組的能量輸入是靠燃料的及時供給和在爐膛內的良好燃燒來保證的。大型火電機組鍋爐大多是採用直吹式制粉系統向鍋爐供應煤粉的。燃燒控制系統又主要包括以下子控制系統:
(1)燃料控制系統；
(2)風量控制系統；
(3)爐膛壓力控制系統；
(4)磨煤機一次風量和出口溫度控制系統;
(5)一次風壓力控制系統；
(6)軸助風控制系統；
(7)燃料風(周界風)控制系統和燃盡風控制系統等。
一、燃料控制系統
燃料控制系統的主要任務是控制進入鍋爐爐膛的燃料量，以滿足機組負荷需求。燃煤鍋爐燃煤量的直接測量目前尚未很好解決，同時煤質如發熱量、揮發物、灰分、水分等也是個變量，很難在線檢測，目前常用的辦法是採用熱量信號來間接代表進人爐膛的燃料量(包括油)。燃料控制系統通常以熱量信號為反饋信號，執行級為多輸出控制系統，同步控制各臺給煤機的轉速或者靡煤機的負荷，以達到總給煤量與鍋爐需求燃料量之間的平衡。
鍋爐煤量指令由鍋爐負荷指令和經溫度補償後的總風量經小選後形成，以保證安全風煤比，保證鍋爐燃燒的安全性。在機組增、減負荷時保證有充足風量，保持一定的過量空氣係數，即總能保證“過氧”燃燒。當增加負荷時，在原總風量未變化前，小選器輸出仍為原鍋爐煤量指令，只有當總風量增加後，鍋爐煤量指令才隨之增加，直至鍋爐煤量指令既與鍋爐負荷指令相一致，又達到新的煤量和風量的平衡。在減負荷時，由於小選器的作用，鍋爐煤量指令立即減小，到實際煤量開始減小後，風量指令才減小。這樣就達到了升負荷時先加風后加煤和降負荷時先減煤後減風的目的。
燃料控制系統中幾個重要信號的處理如下：
1.熱量信號
通常採用主蒸汽流量和汽包壓力微分之和作為熱量信號
式中 HR-熱量，D-主蒸汽流量，Pb-汽包壓力，Ck-鍋爐蓄熱係數
蒸汽流量代表穩態時的機組負荷，即鍋爐的穩態發熱量。汽包壓力的微分信號代表變動工況時鍋爐蓄熱的改變。當鍋爐燃燒率增大時，蒸汽流量的變化有一定的慣性，但汽包壓力的微分信號馬上就會反映出來，兩者之和正好與燃燒率的變化一致。當汽輪機調節汽門突然開大時，汽包壓力降低，釋放出來的鍋爐蓄熱正好補償蒸汽流量的增加，故熱量信號將基本不變。
2. 燃料量的測量和信號綜合
直接測量鍋爐的總燃煤量是困難的。對直吹式燃燒系統，鍋爐總燃煤量常用測量給煤機的轉速來間接測量。但是，給煤機所給出的原煤要經過研磨、輸送、燃燒才能轉變為鍋爐輸人熱量，從給煤機給煤量變化到鍋爐輸人熱量變化需要有一個過程，即有遲延；另一方面，燃煤品質、水分含量等也是隨機變量，即燃煤發熱量是隨機變化的，因而燃料量(包括燃油量)與鍋爐輸人熱量間不能精確對應。為解決這些問題，需採用補償回路，有兩種補償方法：
（1）油流量由函數F1 (x)把油流量信號轉換成額定負荷的百分比；煤量由給煤機轉速信號經磨煤機模型F (t)補償後輸出
式中 TF-總燃料量；
OF-燃油流量；
ni-給煤機i的轉速;
F(t)- 磨煤機模型;
F1(x)-油流量轉換函數。
(2)採用動態和熱值補償回路
1)煤量測量中的動態補償。煤量測量的動態補償由兩個煤量變送器選擇進這擇一路送入補償回路，隨給煤機啟、停而產生或消失的邏輯信號控制補償回路的工作。給煤機投人時補償回路按慣性環節規律工作，其傳遞函數為
W(s)=F(s)/f(s)
式中 f(s)-動態補償前的煤量信號;
F(s)-動態補償後的煤量信號。
合理選擇整定參數可以取得滿意的補償結果，當給煤機停用時，制粉系統還有積煤繼續吹進爐膛，從給煤機跳閘到系統完全無粉送人爐膛要有個過程。與上類似也用補償回路來模擬該過程。n臺給煤機經過動態補償的給煤量信號經加法器總加，得到總的燃煤量信號。
2)燃料信號的熱值補償。燃料量的熱值補償環節用積分調節器的無差調節特性來保持燃料量信號與鍋爐蒸發量之間的對應關係。這裡鍋爐蒸發量用經過修正的汽輪機第一級後壓力信號代表，它和總燃料量信號之差經積分運算後送到乘法器去對燃料信號進行修正。為防止負偏差使積分器發生阻塞，積分器的起始輸出調為50%，使對正、負偏差都能校正。經熱值修正後的燃煤量信號和油流量信號相加作為鍋爐總燃料量。
3)多輸出控制系統的增益(GAIN) 自動補償。燃料控制系統為多輸出控制系統，燃料量控制信號同時送往各臺給煤機的控制迴路。由於系統有n臺給煤機(600MW機組一般有6臺給煤機)，只要有一臺給煤機投人自動，則燃料控制系統就處於自動狀態。隨著投人自動的給煤機臺數的變化，燃料控制系統控制器的增益也應隨之改變，即稱之為變增益控制器，它的增益與已投人自動的執行器(這裡為給煤機)的總檯數成反比，如只有一臺給煤機投入自動時，增益為1，而n臺給煤機投入自動時增益為1/n。
4)操作員的手動偏置。對於多臺給煤機這樣的多輸出控制系統，各臺給煤機接受的是同一個控制指令，由於給煤機特性的差異，各臺給煤機的實際出力往往也有差異，為了平衡各臺給煤機的負荷或有意識地調整各臺給煤機的負荷分配，系統設置了操作員的手動偏置。
二、風量控制系統
保證燃料在護膛中充分燃繞是風量控制系統的基本任務。在單元機組鍋爐的送風系統中，一、二次風各用兩臺風機分別供給。一次風通過制粉系統並帶煤粉人爐膛。一次風的控制涉及到制粉系統和媒粉噴燃的要求，各臺磨煤機的一次風量要根據各臺磨煤機的工況分別控制。所以這裡的風量控制主要是二次風控制。
風量控制系統一般設計為串級控制系統，主調為氧量校正，副調為風/煤比。其控制系統的設計構思是副調首先保持一定的風/煤比，再由主調的氧量校正做精確的細調。為了保證鍋爐燃燒的安全性，在機組增、減負荷時，保證有充足的風量，保持一定的過量空氣，在整個控制過程中始終保持“總風量大於或等於總燃料量”，系統設計了風煤交叉限制迴路。在增負荷時，鍋爐負荷指令同時加到燃料控制系統和風量控制系統。由於大值選擇器的作用，風量隨著鍋爐負荷指令的增加而增加；而燃料量受實測到的風量經補償的總風量的閉鎖(小值選擇器)，實際燃料量和熱量不會馬上增大，等到實際風量上升以後，燃料量才開始增加。這樣就達到了增負荷時先增風后加煤的目的。在減負荷時，只有燃料量(或熱量信號)減小，風量控制系統才開始動作。當負荷低於30%額定負荷時，為了能保證鍋爐的安全燃燒，風量保持在30%。
1.風量測量系統
A、B二側送風量(二次風量)和各臺磨煤機的風量(一次風量)分別測量，總加後得到鍋爐總風量。為了提高風量測量的可靠性，風量變送器要考慮冗餘，至少要用雙變送器二取一或三個變送器三取中。變送器的輸出要經溫度補償和開方後送加法器總加。
2.氧量校正
為保證燃燒的安全和經濟，需控制一定的過量空氣係數a。控制煙氣含氧量可以達到控制過量空氣係數的目的。氧量校正系統採用PI無差控制規律，保持氧量為給定值。而氧量定值則應是鍋爐負荷的函數。這裡可用汽輪機第一級壓力、主蒸汽流量或熱量信號來代表鍋爐負荷。選用適當的函數轉換可保證氧量定值與負荷之間的最佳關係。由於燃料(煤量)控制系統和風量控制系統在升降負荷過程中能同步協調動作，氧量只起著細調的作用，故氧量校正應該整定得較慢。
3.風量控制系統的保護功能
(1)風量測量的偏差監控。風量測量一般採用兩隻或三隻差壓變送器，差值報警器監視變送器的工作，當其相互間偏差超過規定值時，說明至少有一隻變送器故障，則由邏輯信號將風量控制切為手動。
(2)爐膛壓力高於一定值(如100Pa) 或送風機將進人嘴振區(失速)時，風量控制系統閉鎖增；爐膛壓力低於一定值(如-1000Pa)時，風量控制系統閉鎖減。
(3)當出現下列情況之一時，氧量校正控制切換到手動：
1)氧量控制偏差過大；
2)代表鍋爐負荷的汽輪機第一級壓力(或蒸汽流量或熱量信號)測量偏差超過規定值;
3) 鍋爐總風量小於最小值(如小於30%額定風量)；
4）風量控制在手動狀態。
三、爐膛壓力控制系統
平衡通風式鍋爐，通常是由兩臺引風機保持鍋爐爐膛壓力略低於外界大氣壓力(如-20Pa)。爐膛壓力控制系統為帶送風前饋的單級控制系統。為了提高爐膛壓力控制系統的可靠性和提高調節品質，通常採用以下措施:
(1)爐膛壓力測量採用三個壓力變送器，系統中用中值選擇器從三個變送器輸出中取中值作為測量值。對這些變送器的工作設有監控邏輯，當有一隻壓力變送器發生故障時，爐膛壓力控制系統由自動切到手動。
(2)以送風指令(送風機控制擋板位置)為前饋信號，使送、引風機協調動作。如參數調整適當，當外界負荷變動時，送風量和引風量按比例動作，基本上維持爐膛壓力衡定，爐膛壓力本身起細調作用。
(3)爐膛壓力低(如小於-000Pa0或引風機將進入喘振區(失速)時閉鎖增;爐膛壓力高(如大於+1000Pa)時閉鎖減。
(4)控制器設有一個死區，當爐膛壓力偏離給定值的差值不超過死區範圍時，控制器輸出不變，執行器不動作，這就有效地消除了因爐膛壓力經常波動而使執行機構頻繁動作，提高了系統的穩定性和執行機構的使用壽命。
(5)對雙速引風機，設計有高低速切換邏輯。
(6)防內爆功能。內爆的發生是當鍋爐主燃料跳閘(MFT動作)時，由於熄火引起爐膛壓力大幅度下降而引起的。為了防止這種情況的發生，用MFT動作信號引發一組邏輯動作，直接前饋到兩臺引風機的伺服機構。在MFT動作後，兩臺引風機調節擋板先自動向關的方向動作，直至兩臺引風機調節擋板的開度之和達到原先“記憶”的某一位置或時間已到某一定(如6s)時；接著兩臺引風機的調節擋板再自動向開的方向動作，直至兩臺引風機調節擋板的開度之和達到原先“記憶”的某一位置或時間已到定（如20s）時，則引風機的一組防內爆邏輯動作結束。
如果爐膛壓力過高，爐膛內火焰和高溫煙氣就會向外洩露，影響鍋爐的安全運行；如果爐膛壓力過低，爐膛和煙道的漏風量將增大，可能使燃燒惡化，燃燒損失增大，甚至會燃燒不穩定或滅火。因此爐膛壓力必須保持在一定的允許範圍內。
在協調控制系統中，主控系統的協調指揮作用要由機、爐各子控制系統來具體執行，才能最終完成整個系統的控制任務。在鍋爐側最主要的子控制系統就是燃燒控制系統，單元機組的能量輸入是靠燃料的及時供給和在爐膛內的良好燃燒來保證的。大型火電機組鍋爐大多是採用直吹式制粉系統向鍋爐供應煤粉的。燃燒控制系統又主要包括以下子控制系統:
(1)燃料控制系統；
(2)風量控制系統；
(3)爐膛壓力控制系統；
(4)磨煤機一次風量和出口溫度控制系統;
(5)一次風壓力控制系統；
(6)軸助風控制系統；
(7)燃料風(周界風)控制系統和燃盡風控制系統等。
四、磨煤機控制系統
磨煤機控制系統包括磨煤機風量控制系統和磨煤機出口溫度控制系統。如果鍋爐配置有6臺磨煤機，則有6套完全一樣的磨煤機風量控制系統和磨煤機出口溫度控制系統。由於磨煤機冷、熱風門的配置不同，因而有不同的磨煤機風量和出口溫度的控制策略。
(1)每臺磨煤機配有冷風、熱風調節風門和總風調節門。用總風調節門控制磨煤機的風量；用冷風調節風門和熱風調節風門共同(用差動方式)控制磨煤機出口溫度。磨煤機負荷變化，需調節風量時，開大或關小總風調節門以滿足磨煤機風量的需求，而熱風調節風門和冷風調節風保持相對位置不動，即仍保持原有的冷、熱風量的比例不變，則磨煤機出口溫度也基本上不變。當煤種、煤質變化需調節磨煤出口溫度時，差動調節熱風調節風門和冷風調節風門。當需降低磨煤機出口溫度時，則按比例同時開大冷風調節風門，關小熱風調節風門；反之，當需增大磨煤機出口溫度時，則按比例同時關小冷風調節風門、開大熱風調節風門。由於冷、熱風調節風門是按比例差動的，因而對整個通風管道系統來說阻力未發生變化，因而總的風量維持不變。這樣的磨煤機風門配置對磨煤機風量和出口溫度的控制相互之間是“解耦”的，控制系統易於調整；但對管道系統來說，增加了一個總風調節風門，不僅給管道佈置帶來一定的困難，還因增加了管道系統的阻力而增加了一次風機的電耗。
(2)每臺磨煤機只配置冷風調節門和熱風調節門。其磨煤機風量和磨煤機出口溫度控制原理性方框圖如圖所示。
磨煤機風量和出口溫度控制系統是一個2X2多變量系統，其兩個輸人量分別為冷、熱風擋板的開度，兩個輸出量分別為一次風量和磨煤機出口溫度，如圖所示。
在圖中: Dc、DH為冷、熱風門開度; f1、T為一次風流量和出口溫度; WFC (s)、 WTC(s)為冷風門開度變化引起的一次風流量和出口溫度變化的傳遞函數; WFH (s)、WTH(s)為熱風門開度變化引起的一次風流量和出口溫度變化的傳遞函數。
WFC (s)、 WFH (s)為一時間常數較小的慣性環節，WTC(s)、WTH(s)為一時間常數較大的多容環節。風量特性和出口溫度特性兩者相差較大，在負荷變動時，風量變化較大，故該系統的磨煤機一次風流量和出口溫度的控制較困難。為了改善調節品質，採用瞭解耦控制。由於WFc (s) 與WFH (s)以及WTC(s)與WTH (s) 的特性較相似，故可以採用靜態解耦，即在溫度調節器的輸出去控制熱風門的同時，通過一個負的比例環節去控制冷風門，使溫度調節器的動作基本上不影響一次風量；同樣在風量調節器的輸出控制冷風門的同時，通過一個正比例環節去控制熱風門，使風量調節器動作基本上不影響溫度。
為了提高磨煤機次風量和出口溫度控制系統的可靠性，通常溫度和風量的測量分別採用兩隻變送器，可手動/自動選擇平均值、A或B。當有一隻變送器故障時報警。如選中作被調量的-只變送器故障，則系統自動切為手動並報警。溫度和流量測量若採用三個變送器時，則被調量採用三選中。磨煤機一次風量的測量值用磨煤機進口溫度和壓力進行補償。
風量定值由對應於該磨煤機的給煤量指令(常用為給煤機轉速)通過函數f(x)加一個偏置產生；出口溫度定值由操作員手動給定。
五、一次風壓力控制系統
一次風壓力控制系統為一單迴路調節系統，控制系統的測量值為一次風母管與爐膛的差壓，設定值為鍋爐負荷的函數。某電廠機組用6臺給煤機轉速的最大值來近似代表鍋爐負荷，其一次風母管與爐膛的差壓同給煤機轉速（最大）的關係曲線圖如下：
六、輔助風控制系統
輔助風控制系統以二次風風箱壓力和爐膛壓力的壓差為被調量，風箱/爐膛壓差的定值取為負荷的函數。輔助風控制系統為一單衝量多輸出控制系統，控制系統輸出同時控制各層的輔助風擋板。在運行時各層磨煤機的負荷可能各不相同，需要不同的配風，因此每層輔助風門都設有一個操作員偏置站。當油槍程控點火時，相應的輔助風門自動到“油槍點火”位置。
七、燃料風(周界風)控制系統和燃盡風控制系統
燃料風(周界風)控制系統為比值控制系統，燃料風風門的開度由相應的給煤機轉速決定，燃料風風門的開度為其相應的給煤機轉速的函數。
燃盡風控制系統亦為比值控制系統，燃盡風風門的開度為鍋爐負荷的函數。
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