汽包水位三冲量给水调节的工作原理
三冲量汽包水位控制原理及应用教程
锅炉汽包水位是锅炉生产过程的主要工艺指标，同时也是保证锅炉安全运行的主要条件之一。
汽包水位过高，使蒸汽产生带液现象，不仅降低蒸汽的产量和质量，而且还会使过热器结垢，或使汽轮机叶片损坏；当汽包水位过低时，轻则影响水汽平衡，重则烧干锅炉，严重时会导致锅炉爆炸事故的发生。
所以锅炉水位是一个极为重要的被控变量。
在具体工艺生产过程中，常常由于蒸汽负荷的波动和给水流量的变化打破汽包内的平衡状态，对汽包水位造成干扰，最终导致假液位。
所谓“冲量”实际就是变量，多冲量控制中的冲量，是指引入系统的测量信号。
在锅炉控制中，主要冲量是水位。
辅助冲量是蒸汽负荷和给水流量，它们是为了提高控制品质而引入的。
1、三冲量控制的引入目前锅炉汽包水位调节常采用单冲量、双冲量及三冲量等三种调节方案，现分别对它们的基本原理和特性加以讨论。
①单冲量水位调节系统单冲量水位调节系统的原理如图1所示。
由图1可知，这种类型的水位调节系统，是一个典型的单回路调节系统，被调参数是汽包水位，调节参数是锅炉的给水量。
它适用于停留时间较长(亦即蒸发量与汽包的单位面积相比很小)，负荷变化小的小型锅炉(一般为10t/h以下)。
但对于停留时间较短，负荷变化大的系统就不适应了。
图1 单冲量水位调节原理图2 单冲量水位调节系统控制策略从图2可以看出：单冲量水位调节系统控制策略由汽包水位测量差压变送器、PID调节器和调节阀(或变频器)构成。
当蒸汽负荷突然大幅度增加时，由于汽包内蒸汽压力瞬间下降，水的沸腾加剧，汽泡量迅速增加，汽泡不仅出现于水的表面，而且出现于水面以下，由于汽泡的体积比水的体积大许多倍，结果形成汽包内液位升高的现象。
因为这种升高的液位不代表汽包内储液量的真实情况，所以称为“假液位”。
此时PID调节器会错误地认为测量值升高，从而关小给水调节阀，减小给水量。
等到这种暂时汽化现象一旦平稳下来，由于蒸汽量的增加，给水量反而减少，会使水位严重下降，甚至降到液位危险区，造成事故。
汽包水位自动调节系统的原理及参数整定
由上述可知 ， 在串级调节系统 中有两个闭合 回路 ， 有两个
调 节 器 的 参 数 要整 定 。 由于 两 个 闭合 回路 互 有 影 响 ，整 定 时 要 考 虑 到 这 些影 响 。
一
（ １ ） 临界 比例带法： 先把积分时间放到最大， 微分时间放
到最小 ， 比例 带放到较大的数值， 调整 比例带， 由大Ｎｄ ， 变化 ，
汽包 水位 自动调节系统 的原理及参数整 定
王海琴
（ 汇流 河发 电厂 内蒙古 ・牙克石
摘 摘 要 要
０ ２ ２ １ ５ ０ ）
本文分析 了汇流河发 电厂的群 ３ 、 撑 ４炉上所采用 的三冲量汽包 水位 控制 系统 的构成方案和特点 ， 应用 线性系 汽包水位 自动调节系统 原理 参数。
整 定 。在 串 级调 节 系统 中 ， 对 主参 数 一 般 要 求 比较 严 格 ， 主调 控 制 汽 包 水 位 在 规 定 范 围 内变 动 。 节 器 起 细 调作 用 。
３群 ３ 、 ｊ ｆ ｊ ｝ ４炉汽包水位 自动调节系统参数整定 在现场进行整定一般 要用到临界 比例带法、 经验法、 衰减
般 整定 方法 ：
在串级调节系统 中， 由于内回路 的快速作用， 进入 内回路 观察调节器输 出和被调量 （ 汽包 水位 ） 的变化情况， 若为衰减 的干扰使 中间变量 能很快反应 出来 ，并很快被副调节器的作 振 荡 ， 比例 带 减 小 ， 若为增幅振荡 ， 则 比例 带 增 大 至 调 节 过 程 用所抵消 。又由于 串级 系统 中的主调节器的６ 和Ｔ 都 比单回 为等 幅振 荡 为 止 。
减 小 。因 此 ， 串级 调 节 系 统 的应 用 较 广 。
三冲量给水自动
汽包水位是锅炉最重要的控制项目之一。
汽包水位过高，轻则使蒸汽带水而品质下降，重则危及汽轮机的安全；汽包水位过低，将危及水循环安全，严重缺水会造成大批水冷壁管烧坏。
随着锅炉容量的增大，汽包相对水容积减少，干锅时间缩短，对汽包水位调节的要求提高。
手动调节不但劳动强度大而且汽包水位波动较大，一般锅炉都装有各种形式的给水自动调节器，大、中型锅炉大多采用三冲量给水自动调节。
所谓三冲量给水自动调节，是指给水自动调节器根据汽包水位脉冲、蒸汽流量脉冲和给水流量脉冲三个脉冲信号进行汽包水位调节的。
因为给水自动调节的对象是汽包水位，所以汽包水位是主脉冲信号。
汽包水位反映了蒸汽流量和给水流量之间的平衡关系，通常是蒸汽流量因锅炉负荷变化而改变时，在给水流量未改变之前，因平衡破坏才引起汽包水位变化的，即蒸汽流量变化在前，汽包水位变化在后，所以蒸汽流量脉冲称为导前脉冲。
调节器接受导前脉冲或主脉冲信号后，发出改变给水调节阀开度的信号，给水流量改变的脉冲又送至调节器，所以，给水流量脉冲称为反馈脉冲。
因为三冲量给水调节器不但有主脉冲，而且有导前脉冲和反馈脉冲，所以，不但调节灵敏，而且调节质量好，汽包水位波动很小，因而被大、中型锅炉广泛采用。
三冲量给水调节系统见图。
∙锅炉气温调节、虚假水位等基本常识∙锅炉汽温的调节方法过热汽温的调节，一般多采用喷水减温器来进行调节；再热汽温的调节一般使用烟气侧调节方式，只有在再热器严重超温时才采用事故喷水。
虚假水位“虚假水位”就是暂时不真实的水位。
当汽包压力突然降低时，由于炉水饱和温度下降到相对应压力下的饱和温度而放出大量热量来自行蒸发，于是炉水内气泡增加，体积膨胀，使水位上升，形成虚假水位。
当汽包压力突然升高，则对应的饱和温度提高，一部分热量被用于炉水加热，使蒸发量减少，炉水中气泡减少，体积收缩，促使水位下降，同样形成虚假水位。
什么情况下压力突变？（突然升高或突然降低）1、负荷突变;2、灭火;3、安全门动作;4、燃烧不稳等燃烧不稳以及灭火当然是锅炉自己的事情了，属于内扰.如果是汽轮机突然增加负荷，或突然甩负荷，当然是外扰引起了压力波动，出现虚假水位就是外扰造成的了.烟气侧影响过热汽温的因素？（分析）⑴燃料量及炉膛出口处烟温的影响：燃料量增加，炉膛出口烟温和烟气量都增加，从而过热器的传热温差Δt和传热系数K也都增大，传热量Q增加，过热汽温上升。
电厂锅炉汽包水位的三冲量调节
电厂锅炉汽包水位的三冲量调节锅炉是化工生产中重要的动力设备。
汽包液位是锅炉运行中的一个重要监控参数,它反映了锅炉负荷与给水的平衡关系。
汽包液位过高会造成蒸汽带水影响过热器运行,影响汽水分离效果;水位过低会造成锅炉水循环的破坏,影响省煤器运行,容易使水全部汽化烧坏锅炉甚至爆炸。
这就要求汽包液位在一定范围内,适应各种工况的运行。
影响汽包液位的因素除了加热汽化这一正常因素外,还有蒸汽负荷和给水流量的波动。
当负荷突然增大,汽包压力突然降低,水就会急剧汽化,出现大量气泡,形成了“虚假液位”。
水位自动调节用水位信号去调节给水阀开度，当水位升高，关小给水阀，降低给水流量；当水位降低，开大给水阀，增大给水流量。
为了使使水位稳定，将主汽流量和给水流量参与调节。
这就是锅炉汽包液位的三冲量调节系统。
这种调节系统由于引进了液位、给水流量及蒸汽流量三个参数,叫做三冲量调节系统。
原理下图中所示的三冲量系统,汽包液位是被控变量,是主冲量信号,蒸汽流量和给水流量是辅助冲量信号。
系统将蒸汽流量和给水流量前馈到汽包液位调节系统中去,一旦蒸汽流量或给水流量发生波动,不是等到影响到液位才进行调节,而是在这两个流量改变之时就能通过加法器立即去改变调节阀开度进行校正,故大大提高了液位这个被调参数的调节精度。
在稳定状态下,液位测量信号等于给定值,液位调节器的输出,蒸汽流量及给水流量等三个信号,通过加法器得到的输出电流为:I0 = K1 I1 - K2 I2 + K3 I3式中,I1 为液位调节器的输出电流;I2 为蒸汽流量变送器的电流;I3 为给水流量变送器的电流;K1 、K2 、K3 分别为加法器各通道的衰减系数。
设计K2 I2 = K3 I3此时I0 正是调节阀处于正常开度时所需要的电流信号。
假定在某一时刻,蒸汽负荷突然增加,蒸汽流量变送器的输出电流I2 相应增加,加法器的输出电流I0 就减少,从而开大给水调节阀。
但是与此同时出现了假液位现象,液位调节器输出电流I1 将增大。
三冲量水位调节原理
三冲量水位调节原理
三冲量水位调节原理是一种常用于水位控制的方法，它通过三个不同的冲量来控制水位的高低。
具体的原理如下：
1. 上冲量：当水位低于设定水位时，系统会给水箱注入一定的上冲量水来提升水位。
上冲量的大小和时长根据实际需求来设置。
2. 下冲量：当水位超过设定水位时，系统会排出一定的下冲量水来降低水位。
下冲量的大小和时长也根据实际需求来设置。
3. 中冲量：当水位接近设定水位时，系统会给水箱注入一定的中冲量水来保持水位的稳定。
中冲量一般较小，可以保持水位在一定范围内波动。
通过不断地调节上冲量、下冲量和中冲量的大小和时长，系统可以根据实际的需要，使水位保持在设定的范围内。
三冲量水位调节原理的优点是控制精度高，可以实现自动化控制，同时也能够适应不同的需求和变化的水位。
缺点是由于需要进行多次冲量，所以系统会消耗较多的能源和水资源，同时也增加了管路的复杂性。
为什么锅炉汽包液位采用三冲量调节系统
为什么锅炉汽包液位采用三冲量调节系统？
锅炉正常运行中，汽包液位的控制是一个重要的参数。
液位过高会影响汽水分离的效果，产生蒸汽带液现象，液位过低会破坏水循环，严重的会烧坏锅炉。
当蒸汽负荷突然增大时，锅炉会出现暂时的压力下降，水的沸腾加剧。
导致液位上升，这样就产生了虚假液位。
这时本应把给水加大，但是如果采用简单的单参数调节系统，就会根据这个假液位而错误地把锅炉给水调节阀关小，减少给水量，等到汽水达到新的动态平衡时，液位就下降了许多，远离给定值，甚至使锅炉发生危险。
如果负荷减少，它的变化过程和结果与上述相反，从而使汽包液位发生较大的波动。
其他如燃料量变化或蒸发量变化也都可引起虚假液位。
影响锅炉液位的主要因素是锅炉的汽水平衡。
为了克服负荷变化所引起水位的大幅度波动，消除假液位的影响，提前消除蒸汽对液位的干扰，所以除了液位主调节回路以外，还引入蒸汽流量（作前馈信号）和给水流量（作串级副回路为测量信号）两个辅助参数，构成了锅炉的三冲量调节系统。
汽包水位三冲量给水调节的工作原理
汽包水位三冲量给水调节的工作原理
1、所谓冲量，是指调节器接受的被调量的信号；
2、汽包水位三冲量给水调节系统由汽包水位测量筒及变送器、蒸汽流量测量装置及变送器、给水流量测量装置及变送器、调节器、执行器等组成；
3、在汽包水位三冲量给水调节系统中，调节器接受汽包水位、蒸汽流量和给水流量三个信号，如图所示。
其中，汽包水位H是主信号，任何扰动引起的水位变化，都会使调节器输信号发生变化，改变给水流量，使水位恢复到给定值；蒸汽流量信号q m.S是前馈信号，其作用是防止由于“虚假水位”而使调节器产生错误的动作，改善蒸汽流量扰动时的调节质量；蒸汽流量和给水流量两个信号配合，可消除系统的静态偏差。
当给水流量变化时，测量孔板前后的差压变化很快并及时反应给水流量的变化，所以给水流量信号q m.w作为介质反馈信号，使调节器在水位还未变化时就可根据前馈信号消除内扰，使调节过程稳定，起到稳定给水流量的作用。
4、在大、中型火力发电厂锅炉汽包水位的变化速度比较快，“虚假水位”现象较为严重，为了达到生产过程中对汽包水位调节的质量要求，因而广泛采用了三冲量汽包水位调节系统。
5、关于测量信号接入调节器的极性说明：当信号值增大时要求开大调节阀，该信号标以“+”号；反之，当信号值减小时要求关小调节阀，该信号标以“－”号。
在给水调节系统中，当蒸汽流量信号增大时，要求开大调节阀，该信号标以“+”号；给水流量信号增大时，要求关小调节阀，该信号标以“－”号；当汽包水位升高时，差压减小，水位测量信号减小，要求关小调节阀，则该信号标以“+”号。
三冲量汽包水位控制原理及应用教程
三冲量汽包水位控制原理及应用教程
##一、控制原理
1.水位测量装置：通过传感器或浮子测量设备中的水位，并输出电信号。
2.控制装置：通过与水位测量装置连接，接收水位信号，并与设定的
水位进行比较。
3.比较和控制：控制装置将测量到的水位信号与设定的水位进行比较，并产生一个目标控制信号。
4.进气阀控制：目标控制信号会进一步控制进气阀的开启程度，使进
气阀按需开启或关闭，从而实现水位控制。
##二、应用场景
1.蒸汽发生器控制：通过控制进气阀的开启程度，来维持蒸汽发生器
的水位稳定，防止水位过低或过高对设备的损坏。
2.锅炉水位控制：控制进气阀的开启程度，使锅炉的水位始终在设定
范围内，确保锅炉安全运行。
3.热力设备控制：控制进气阀的开启程度，来维持热力设备的水位稳定，避免设备故障或安全事故。
##三、实施步骤
1.安装水位测量装置：根据设备的具体情况，选择适合的水位传感器
或浮子，并将其连接到控制装置上。
2.设定水位范围：根据设备的要求，确定水位的设定范围。
3.编程控制器：在控制装置上，编写水位控制的程序。
4.测试和调整：启动设备，测试水位控制系统的性能，并根据需要进行调整，以确保水位在设定范围内。
5.定期维护：定期对三冲量汽包水位控制系统进行检查和维护，确保其正常运行。
##四、总结
三冲量汽包水位控制是一种常见的工业控制方法，适用于许多热力设备的水位控制。
通过测量水位、与设定水位比较以及控制进气阀的开启程度，可以实现设备的水位稳定。
因此，掌握三冲量汽包水位控制的原理和应用，对于提高设备的运行稳定性和安全性具有重要意义。
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汽包水位三冲量给水调节系统
1、所谓冲量，是指调节器接受的被调量的信号；
2、汽包水位三冲量给水调节系统由汽包水位测量筒及变送器、蒸汽流量测量装置及变送器、给水流量测量装置及变送器、调节器、执行器等组成；
3、在汽包水位三冲量给水调节系统中，调节器接受汽包水位、蒸汽流量和给水流量三个信号，如图所示。
其中，汽包水位H是主信号，任何扰动引起的水位变化，都会使调节器输信号发生变化，改变给水流量，使水位恢复到给定值；蒸汽流量信号qm.S是前馈信号，其作用是防止由于“虚假水位”而使调节器产生错误的动作，改善蒸汽流量扰动时的调节质量；蒸汽流量和给水流量两个信号配合，可消除系统的静态偏差。
当给水流量变化时，测量孔板前后的差压变化很快并及时反应给水流量的变化，所以给水流量信号qm.w作为介质反馈信号，使调节器在水位还未变化时就可根据前馈信号消除内扰，使调节过程稳定，起到稳定给水流量的作用。
4、在大、中型火力发电厂锅炉汽包水位的变化速度比较快，“虚假水位”现象较为严重，为了达到生产过程中对汽包水位调节的质量要求，因而广泛采用了三冲量汽包水位调节系统。
5、关于测量信号接入调节器的极性说明：当信号值增大时要求开大调节阀，该信号标以“”号；反之，当信号值减小时要求关小调节阀，该信号标以“－”号。
在给水调节系统中，当蒸汽流量信号增大时，要求开大调节阀，该信号标以“”号；给水流量信号增大时，要求关小调节阀，该信号标以“－”号；当汽包水位升高时，差压减小，水位测量信号减小，要求关小调节阀，则该信号标以“”号。
直流炉没有三冲量啊，没有汽包，在直流状态下给多少水就产生多少汽的，是通过中间点温度来调整锅炉燃水比的！
单冲量三冲量切换条件：一般用给水流量来划分，小于200t/h（30%,我们300MW机组就是这样）时为单冲量，大于则为三冲量
为啥要到30％负荷时，电泵由单冲量切到三冲量啊？要防止汽包的虚假水位。
在低负荷的时候，单冲量主要是给系统上水，在高负荷时，给水的任务就是维持汽包水位。