串级三冲量自动化调节
论电站锅炉汽包水位的串级三冲量调节
２ 三冲量 串级调节 系统原理
该系统 以汽包水位为主信号 ，任何导致水位变 化的扰动都会使 调节器 动作 ；蒸汽流量是 前馈信
号 ，它的作用是防止 “ 虚假水位”引起 的调节器 的
误动 ，改 善蒸 汽 流量 扰动 时 的调 节质量 ；给水 流量 是介 质反 馈信 号 ，因给水 流量 信 号对 给水 流量 变化 的 响应很 快 ，使 调节 器 能够 在水 位还 没 变化 时就对
维普资讯
２６ ０ 年第４ ０ 期
河 北 煤 炭
７ １
论 电 站锅 炉 汽包 水 位 的 串级 三 冲 量调 节
秦 占强
（ 北 金 牛 能 源 股 份 有 限 公 司 显 德 汪 矿 电 厂 ，河 北 邢 台 河 ０４０ ） ５ １３
摘 要 ：介 绍 了 串级 三冲 量汽 包水 位调 节 系统 的控 制原 理 。并对 该 系统 的整定 方 法进 行 了探 讨 。
在 稳定 状 态下 ，水 位信 号 的测 量值 （ 电流信 号 ）应等 于 内给 定 值 （ ） ，蒸 汽 流 量 （ｒ Ｉ ）和 给 ｅ
水流量 （力 ，）则应达 到一种动态的平衡关 系。即满
足如 下关 系
ｌ Hale Waihona Puke ＋ Ｉ Ｈ— ｌ Ｗ— ｌ ｇ＝０
定 比例带 ，手动操作给水阀门，改变给水流量投入 自动 ，观察给水流量的记录曲线是否能快速达到平 衡 ，经多次实验达到满意为止。
７ ２
河 北 煤 炭
熬汽 Ｄ
２ ６ 第４ ０年 期 ０
３ 三 冲 量 串级 调 节 系统 整 定 方 法
过
省
图 ４ 串级 三 冲 量 水 位 调 节 系 统 方 框 图
化工仪表自动化 第7章2节串级
§7-4 均匀控制系统
一、背景 例：多塔分离过程。 图中甲塔出料量即为乙塔进料量。甲塔需保持塔釜液位的稳定， 设计了液面控制系统；乙塔希望进料量保持不变，设计了流量控制 系统。
24
当甲塔塔釜液位在干扰作用下上升时，液位控制发出信号 使阀1开大，从而使乙塔进料流量增加。于是乙塔流量控制 产生控制作用又使阀2关小，其结果会使甲塔液位升高，如 此下去，这两个控制系统始终在相互矛盾状态下工作。
第7章 复杂控制系统(续)
3 1 2 3 4 5 6 7 串级控制系统
比值控制系统
前馈控制系统 均匀控制系统
分程控制系统
选择性控制系统
多冲量控制系统
1
§7-2 比值控制系统
一、概述 用来实现两个或两个以上物料之间保持一定比值关 系的控制系统，称为比值控制系统。
主流量
主流量：在保持比值关系的 两种物料中，一种物料处于 主导地位，称为主物料，又 称为主流量。 副流量：另一种物料按主物 料进行配比，称为从物料， 又称为副流量。
41
§7.7 多冲量控制系统
冲量既变量的意思。多冲量控制系统，也就是多变量 控制系统。 例：锅炉给水系统控制 在锅炉的正常运行中，汽包水位是重要 的操作指标，给水控制系统的作用就是自 动控制锅炉的给水量，使其适应蒸发量的 变化，维持汽包水位在允许的范围内。 控制阀作用方式选择 保证锅炉安全（防止烧干）：选用气关阀 保证后续汽轮机安全（防止蒸汽带液）： 选用气开阀
16
例：换热器前馈控制的工作原理
实线：前馈控制
TffC FT TC TT
虚线：反馈控制
进料流量波动
17
换热器前馈控制原理： 当进料流量变化时，前馈控制器 根据输入信号运算后，输出控制信 号，相应改变阀门开度，使蒸汽量 变化，以补偿进料量F1对温度θ 2 的影响。 前馈控制过程： 图7-15 是进料量F1增加时，采 用前馈控制的补偿过程。 只要干扰通道和调节通道的特性 相匹配，则前馈控制完全有可能 抵消进料量的影响，使出口温度 稳定。可见，前馈控制实现了对 扰动的全补偿。
锅炉汽包水位串级三冲量自动控制系统的设计与应用
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５— ２ ７ ９ ８ ． ２ ０ １ ３ ． １ ０ ． ０ ２ ２
锅 炉 汽包 水 位 串级 三 冲 量 自动控 制 系统 的设 计 与应 用
王 志 强
（ 潞安集 团 高河 电厂 筹备处 ， 山西 长 治 ０ ４ ６ ２ ０ ５ ） 摘 要： 根据锅炉 汽包 水位 的物理特性 ， 设计并在实 际生 产中应用 了锅炉汽 包水位 串级三 冲量 自动控 制系
变 量 。蒸 汽 流量 的波 动是 引起 汽包 水位 变 化 的 因素 之一 ， 起 到 干扰 作用 ， 因此把 蒸 汽 流量信 号 作 为前馈
信号输入主调节器 ， 可 以及时反映并消除蒸 汽流量
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ７ － ２ ５ 作者 简介 ： 王志强（ １ ９ ７ ６一） ， 男， 山西 屯留人 ， 工程 师 ， 从事 电厂技术 管理工作 。
的调 节 品质 。
２ 方 案应用
以某 电厂 为例 进行 说 明 。该 厂装 机 容 量 为 ２× ２ ５ Ｍｗ ， 配 以 ４台 ７ ５ Ｔ ／ Ｈ循环流化床锅炉 ， 于１ ９ ９ ８ 年 投产 。该 厂 使 用 的 Ｄ Ｃ Ｓ系 统是 由某 自动 化 工 程 有 限公 司生产 的 ２ ０ ０ ０系列集 散控 制 系统 。 根 据设 计方 案 ， 采 用 功 能 块 图组 态 方 式对 该 厂 ４台锅炉 汽包 水位 自动控 制 系统 进 行 了组 态 。功 能 块 组态 见 图 ２ （ 以１ 号 炉为 例 ） Ｊ ：
匮 匿丑 匝 圆
峨 Ｃ ０ ５ Ｆ １ Ｌ Ａ ｆ
１ 方案设计
如图 １ 所示 ， 这是 一 个 典 型 的 串 级三 冲量 控 制 系统 。在汽 包水 位 控 制 系 统 中 ， 三 冲 量 是 指 汽 包 水 位、 蒸 汽流 量和 给水 流 量这 ３个 测 量 信 号 。从 结 构 上来 说 ， 该 控制 系统 是 一 个 带 有 前 馈 信 号 的 串级 控
锅炉水位三冲量反馈（串级）—前馈调节系统
锅炉水位三冲量反馈（串级）—前馈调节系统
孙兴智;关东航
【期刊名称】《鞍钢自动化》
【年(卷),期】1993(000)002
【总页数】4页(P30-33)
【作者】孙兴智;关东航
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TK223.71
【相关文献】
1.三冲量串级调节系统在除氧器水位调节中的应用 [J], 李霞
2.论电站锅炉汽包水位的串级三冲量调节 [J], 秦占强
3.基于KMM调节器的锅炉水位前馈-串级控制系统 [J], 王淑红;卢永杰
4.锅炉汽包水位前馈-串级三冲量控制系统设计 [J], 陈旭;王浩
5.垃圾焚烧余热锅炉汽包水位变形的三冲量串级调节 [J], 陈杨;孙应淳
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
!锅炉控制系统中三冲量的应用及仪表选型!.
锅炉控制系统中三冲量的应用及仪表选型摘要本文着重从工艺简介、锅炉生产使用中常见问题、三冲量控制的概念及具体含义、引入三冲量的主要原因、三冲量控制原理、系统控制方框图、三冲量控制的构成与控制关系、调节阀的选择与调节器正反作用的确定、三冲量控制的调节过程、三冲量控制在DCS系统中的应用、DCS系统PID参数设置与调节规律、PID参数在DCS上的设置、仪表的选型、常见故障问题和处理措施等方面对三冲量在锅炉中应用进行阐述。
关键词：冲量、前馈、反馈、干扰、调节。
目录第1章绪论 (3)1.1 锅炉汽包工艺流程图 (3)1.2 锅炉生产使用中常见问题 (3)1.3 三冲量控制的概念及具体含义 (4)1.4引入三冲量的主要原因 (4)第2章三冲量控制系统构成与作用形式选择 (6)2.1 三冲量控制系统构成 (6)2.1.1三冲量控制原理 (6)2.1.2 系统控制方框图 (6)2.1.3方框图点描述 (7)2.1.4三冲量控制的构成与控制关系 (7)2.2 调节阀的选择与调节器正反作用的确定 (8)2.2.1 调节阀的选择 (8)2.2.2 副调节器的选择 (8)2.2.3 主调节器的选择 (8)2.3 三冲量控制的调节过程 (9)第3章三冲量控制在DCS系统中的应用 (11)3.1 三冲量控制DCS系统控制图 (11)3.1.1DCS功能块描述 (11)3.1.2 DCS系统控制描述 (12)3.2 DCS系统PID参数设置与调节规律 (14)3.2.1 PID的含义 (14)3.2.2 PID参数的调节规律 (14)3.2.3 常用的调节方法：临界比例法 (15)3.2.4 PID参数在DCS上的设置 (16)第4章仪表的选型 (17)4.1 双室平衡容器的工作原理 (17)4.2 差压的计算 (18)4.3 电动浮筒与调校 (19)4.3.1 电动浮筒 (19)4.3.2 电动浮筒“零位”及“量程”调整 (20)4.3.3电动浮筒的优点 (20)第5章常见故障问题和处理措施 (21)5.1 常见故障问题 (21)5.1.1 蒸汽负荷扰动对水位的影响 (21)5.1.2 炉膛热负荷的扰动对水位的影响 (21)5.2 处理措施 (22)第6章结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)第1章绪论1.1 锅炉汽包工艺流程图1.2 锅炉生产使用中常见问题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。
三冲量控制系统原理之欧阳体创编
锅炉三冲量控制原理及调节过程。
原理：冲量控制系统从结构上来说，是一个带有前馈信号的串级控制系统。
液位控制器LC与流量控制器FC构成串级控制系统。
汽包液位LIA2104是主变量、给水流量是副变量。
副变量的引入使系统对给水压力的波动有较强的克服能力。
蒸汽流量的波动是引起汽包液位LIA2104变化的因素，是干扰作用，蒸汽波动时，通过引入FC，使给水流量FA2101作相应的变化，所以这是按干扰进行控制的，是把蒸汽流量信号作为前馈信号引入控制的。
调节过程：根据串级控制系统选择主、副控制器的正、反作用的原则，水位控制器LC反作用选反作用，流量控制器FC为正作用，调节器为气关阀。
当水位由于扰动而升高时，因LC 反作用，它的输出下降，进入加法器后，使FC给定值减小而输出增加，调节阀的开度减小，给水流量FA2101减小，水位下降，保持在设定值上；当蒸汽流量FAQ2102增加时，FC给定值增加而输出减小，调节阀的开度增加，给水流量增加，保持水蒸汽平衡，使水位不；副回路克服给水自身的扰动，要进一步地稳定了水位的自动控制；给水流量FA2101增加，FC输出增加，调节阀的开度减小，给水量减小，从而保持水蒸汽平衡。
汽包水位三冲量调节系统是指汽包水位、蒸汽流量和给水流量三个信号作用于调节器上，即三个被控变量对应一个调节器。
工作原理：汽包水位作为主信号，水位变化，调节器输出发生变化，继而改变给水流量，使水位恢复到给定值；蒸汽流量作为前馈信号，防止“虚假水位”使调节器产生错误的动作；给水流量作为反馈信号，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。
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。
三冲量控制系统原理之欧阳治创编
锅炉三冲量控制原理及调节过程。
原理：冲量控制系统从结构上来说，是一个带有前馈信号的串级控制系统。
液位控制器LC与流量控制器FC构成串级控制系统。
汽包液位LIA2104是主变量、给水流量是副变量。
副变量的引入使系统对给水压力的波动有较强的克服能力。
蒸汽流量的波动是引起汽包液位LIA2104变化的因素，是干扰作用，蒸汽波动时，通过引入FC，使给水流量FA2101作相应的变化，所以这是按干扰进行控制的，是把蒸汽流量信号作为前馈信号引入控制的。
调节过程：根据串级控制系统选择主、副控制器的正、反作用的原则，水位控制器LC反作用选反作用，流量控制器FC为正作用，调节器为气关阀。
当水位由于扰动而升高时，因LC反作用，它的输出下降，进入加法器后，使FC给定值减小而输出增加，调节阀的开度减小，给水流量FA2101减小，水位下降，保持在设定值上；当蒸汽流量FAQ2102增加时，FC给定值增加而输出减小，调节阀的开度增加，给水流量增加，保持水蒸汽平衡，使水位不；副回路克服给水自身的扰动，要进一步地稳定了水位的自动控制；给水流量FA2101增加，FC输出增加，调节阀的开度减小，给水量减小，从而保持水蒸汽平衡。
汽包水位三冲量调节系统是指汽包水位、蒸汽流量和给水流量三个信号作用于调节器上，即三个被控变量对应一个调节器。
工作原理：汽包水位作为主信号，水位变化，调节器输出发生变化，继而改变给水流量，使水位恢复到给定值；蒸汽流量作为前馈信号，防止“虚假水位”使调节器产生错误的动作；给水流量作为反馈信号，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。
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。
三冲量控制系统原理
汽锅【2 】三冲量掌握道理及调节进程.道理：冲量掌握体系从构造上来说,是一个带有前馈旌旗灯号的串级掌握体系.液位掌握器LC与流量掌握器FC构成串级掌握体系.汽包液位LIA2104是主变量.给水流量是副变量.副变量的引入使体系对给水压力的波动有较强的战胜才能.蒸汽流量的波动是引起汽包液位LIA2104变化的身分,是干扰感化,蒸汽波动时,经由过程引入FC,使给水流量FA2101作响应的变化,所以这是按干扰进行掌握的,是把蒸汽流量旌旗灯号作为前馈旌旗灯号引入掌握的.调节进程：依据串级掌握体系选择主.副掌握器的正.反感化的原则,水位掌握器LC反感化选反感化,流量掌握器FC为正感化,调节器为气关阀.当水位因为扰动而升高时,因LC反感化,它的输出降低,进入加法器后,使FC给定值减小而输出增长,调节阀的开度减小,给水流量FA2101减小,水位降低,保持在设定值上;当蒸汽流量FAQ2102增长时,FC给定值增长而输出减小,调节阀的开度增长,给水流量增长,保持水蒸汽均衡,使水位不;副回路战胜给水自身的扰动,要进一步地稳固了水位的主动掌握;给水流量FA2101增长,FC输出增长,调节阀的开度减小,给水量减小,从而保持水蒸汽均衡.汽包水位三冲量调节体系是指汽包水位.蒸汽流量和给水流量三个旌旗灯号感化于调节器上,即三个被控变量对应一个调节器.工作道理：汽包水位作为主旌旗灯号,水位变化,调节器输出产生变化,继而转变给水流量, 使水位恢复到给定值;蒸汽流量作为前馈旌旗灯号,防止“虚伪水位”使调节器产生错误的动作;给水流量作为反馈旌旗灯号,使调节器在水位还未变化时就可依据前馈旌旗灯号清除内扰, 使调节进程稳固,起到稳固给水流量的感化.汽包水位三冲量给水调节体系1.所谓冲量,是指调节器接收的被调量的旌旗灯号;2.汽包水位三冲量给水调节体系由汽包水位测量筒及变送器.蒸汽流量测量装配及变送器.给水流量测量装配及变送器.调节器.履行器等构成;3.在汽包水位三冲量给水调节体系中,调节器接收汽包水位.蒸汽流量和给水流量三个旌旗灯号,如图所示.个中,汽包水位H是主旌旗灯号,任何扰动引起的水位变化,都邑使调节器输旌旗灯号产生变化,转变给水流量,使水位恢复到给定值;蒸汽流量旌旗灯号qm.S是前馈旌旗灯号,其感化是防止因为“虚伪水位”而使调节器产生错误的动作,改良蒸汽流量扰动时的调节质量;蒸汽流量和给水流量两个旌旗灯号合营,可清除体系的静态误差.当给水流量变化时,测量孔板前后的差压变化很快并实时反响给水流量的变化,所以给水流量旌旗灯号qm.w作为介质反馈旌旗灯号,使调节器在水位还未变化时就可依据前馈旌旗灯号清除内扰,使调节进程稳固,起到稳固给水流量的感化.4.在大.中型火力发电厂汽锅汽包水位的变化速度比较快,“虚伪水位”现象较为轻微,为了达到临盆进程中对汽包水位调节的质量请求,因而普遍采用了三冲量汽包水位调节体系.5.关于测量旌旗灯号接入调节器的极性解释：当旌旗灯号值增大时请求开大调节阀,该旌旗灯号标以“+”号;反之,当旌旗灯号值减小时请求关小调节阀,该旌旗灯号标以“－”号.在给水调节体系中,当蒸汽流量旌旗灯号增大时,请求开大调节阀,该旌旗灯号标以“+”号;给水流量旌旗灯号增大时,请求关小调节阀,该旌旗灯号标以“－”号;当汽包水位升高时,差压减小,水位测量旌旗灯号减小,请求关小调节阀,则该旌旗灯号标以“+”号.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
锅炉汽包水位的控制
影响锅炉液位的因素： 影响锅炉液位的因素： 1、加热汽化
2、蒸汽负荷波动
3、给水量波动
锅炉汽包水位的控制
汽包水位的动态特性 影响因素多 主要讨论水流量、蒸汽流量— 主要讨论水流量、蒸汽流量—L 特性 ① 给水流量W—L 给水流量W 阶跃响应H 阶跃响应H曲线 ，相当于积分加纯滞后环节 给水温度越低， 给水温度越低，纯滞后时间越大
锅炉汽包水位的控制
（3）三冲量控制系统 在双冲量基础上，进一步克服给水干扰， 在双冲量基础上，进一步克服给水干扰，引入给水流量信号
蒸汽 蒸汽流量
LC
加法器
液位
I FC I’F 给水流量
锅炉汽包水位的控制
所示的锅炉汽包液位的三冲量调节系统。即在两冲量的 基础上加一个给水流量的冲量 ,使它与液位信号的作用方向 一致,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。 根据三个冲量在调节系统中引入位置不同,三冲量调节系 统有多种方案,下面讨论一种常见的三冲量调节系统:蒸汽流 量和给水流量前馈与汽包液位反馈所组成的三冲量系统。 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。
H2
H H1
锅炉汽包水位的控制
（1）单冲量控制系统 汽包水位的单回路控制， 单冲量” 汽包水位的单回路控制， “单冲量”—汽包水位 适用于负荷小的锅炉
蒸汽 气泡 省 煤 器 给水 LC
三个问题： 三个问题： ① 不能克服虚假水位带来的后果 ② 对蒸汽负荷的变化控制不灵敏 ③ 对给水扰动控制滞后
一旦负荷急剧变化,虚假液位的出现, 一旦负荷急剧变化,虚假液位的出现,调节器就会误以为液位升 高而关小供水阀门。影响了生产甚至造成危险。 高而关小供水阀门。影响了生产甚至造成危险。
锅炉汽包水位的控制 双冲量PID控制系统 （2）双冲量PID控制系统
液位 设定 蒸汽 流量
液位 检测
PID
给水调节阀
在单冲量的基础上,再加一个蒸汽冲量 以克服 虚假液位”。 在单冲量的基础上 再加一个蒸汽冲量,以克服 虚假液位 。其中调节阀为气 再加一个蒸汽冲量 以克服“虚假液位 关阀,液位调节器采用正作用 液位调节器采用正作用,调节器输出信号在加法器内与蒸汽流量信号相 关阀 液位调节器采用正作用 调节器输出信号在加法器内与蒸汽流量信号相 双冲量实际上是前馈与反馈调节相结合的调节系统。 减。双冲量实际上是前馈与反馈调节相结合的调节系统。当负荷突然变化 蒸汽的流量信号通过加法器,使它的作用与水位信号的作用相反 时,蒸汽的流量信号通过加法器 使它的作用与水位信号的作用相反 假液位出 蒸汽的流量信号通过加法器 使它的作用与水位信号的作用相反;假液位出 现时,液位信号 要关小给水阀, 而蒸汽信号b 是开大给水阀,这就能克服 虚 现时 液位信号a 要关小给水阀 而蒸汽信号 是开大给水阀 这就能克服“虚 液位信号 这就能克服 假液位”的影响 但是如果给水压力本身有波动时,双冲量控制也不能克服给 的影响。 假液位 的影响。但是如果给水压力本身有波动时 双冲量控制也不能克服给 水量波动的影响。 水量波动的影响。
锅炉汽包水位的控制 （1）单冲量PID控制系统 单冲量PID控制系统
液位 设定
液位 检测
PID
给水调节阀
锅炉汽包水位的控制 （2）双冲量控制系统
为了克服虚假水位现象，引入蒸汽流量， 双冲量” 为了克服虚假水位现象，引入蒸汽流量，“双冲量”
蒸汽
蒸汽流量
Байду номын сангаас
LC
液位
加法器
给水
前馈（蒸汽流量） 反馈（汽包水位） 前馈（蒸汽流量）—反馈（汽包水位）控制系统
循环气体 二次过热器 减 温 器 一次过热器
干熄焦锅炉 原理框图
汽包 光管蒸发器 鳍片管蒸发器 省煤器 循环气体
锅炉汽包水位的控制 锅炉汽包作用
干熄焦锅炉的汽包是汇集汽水混合物和使汽水分离 的装置，它接受从省煤器来的锅炉给水，并接受蒸发器 和锅炉水冷壁来的汽水混合物，经分离后向过热器输送 饱和蒸汽。因此，锅筒是炉水加热、蒸发和过热这三个 过程的连接枢纽。由于锅筒内部储存一定数量的水，对 于锅炉来说，短时间的供水中 断，不会立即发生事故 。为了增加锅炉的安全性，并同时应对外界负荷的改变 ，锅筒内部储存一定数量的水又能维持锅炉相对的稳定 性。
W t H H1 H
τττ
t
τ
锅炉汽包水位的控制
② 蒸汽流量D—L 蒸汽流量D 曲线H1——D突然增加，物料平衡， 曲线H1——D突然增加，物料平衡，水位下降 曲线H2——D突然增加，瞬间汽包压力下降，水沸腾加剧， 曲线H2——D突然增加，瞬间汽包压力下降，水沸腾加剧， 气泡增加， 气泡增加，水位上升 曲线H——汽包水位 开始上升，然后再下降， 曲线 H——汽包水位， 开始上升， 然后再下降，“ 虚假 汽包水位， 水位” 水位”现象
锅炉汽包水位的控制 待假液位过去,水位开始下降,液位调节器输出电流 I1 开始减小,此时,它与蒸汽流量信号变化的方向相反, 因此加法器的输出电流I0 减小,意味着要求增加给水量, 以适应新的负荷需要并补充液位的不足。调节过程进 行到液面重新稳定在给定值,给水量和蒸发量达到新的 平衡为止。当蒸汽负荷不变,给水量本身因压力波动而 变化时,加法器的输出相应变化,去调节阀门开度,直至给 水量恢复到所需的数值为止。由于引进了蒸汽流量和 给水流量两个辅助冲量,起到了“超前信号”的作用,使 给水阀一开始就向正确的方向移动, 因而大大减小了液 位的波动幅度,抵消了虚假液位的影响,并缩短了过渡过 程时间。
锅炉汽包水位的控制
锅炉干熄焦系统中重要组成部分。 锅炉干熄焦系统中重要组成部分。整个干熄焦系统就 相当于一台锅炉， 相当于一台锅炉，干熄焦锅炉的运行状况决定了干熄焦能 否正常运行，汽包液位是锅炉运行中的一个重要监控参数, 否正常运行，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， 它反映了锅炉负荷与给水的平衡关系，对干熄焦锅炉的稳 定运行起非常重要的作用。 定运行起非常重要的作用。 水位过高——影响汽水分离效果 导致饱和蒸汽带水过多， 水位过高——影响汽水分离效果，导致饱和蒸汽带水过多， 影响汽水分离效果， 使过热蒸汽温度下降，并且影响过热器的运行。 使过热蒸汽温度下降，并且影响过热器的运行。 水位过低——可能全部汽化 甚至爆炸产生危险。 水位过低——可能全部汽化，甚至爆炸产生危险。 可能全部汽化， 这就要求汽包液位在合理范围内,适应各种工况的运行。 这就要求汽包液位在合理范围内,适应各种工况的运行。
锅炉汽包水位的控制
（3）三冲量PID控制系统 三冲量PID控制系统
液位 设定
蒸汽 流量
液位 检测
PID
PID
给水调节阀
给水 流量
锅炉汽包水位的控制
从上面分析可以看出三冲量调节系统能及时克服 负荷(蒸汽量) 和给水流量的干扰作用,调节精度高,适用 于汽包容积较小、负荷和给水干扰较大的场合。单冲 量适合在汽包容积较大、负荷变化比较小的场合。双 冲量调节适合于锅炉容积较小,给水压力波动不大的场 合。
锅炉汽包水位的控制
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(为了安全调节阀必 须用气关阀) 。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。由于进入加法器 的两个信号相反, 蒸汽流量变送器的输出电流I2 会抵消 一部分假液位输出电流I1 , 所以, 假液位所带来的影响将 局部或全部被克服。