三冲量给水调节
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。
单级三冲量给水调节课件
升级效果
升级后系统控制精度更高，运 行更加稳定可靠，同时有效降
低了能耗和生产成本。
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THANKS
调试过程中的注意事项
在调试过程中，要密切关注系统各部分的运行状况，及时发现并处 理异常情况，确保系统安全稳定运行。
日常维护
定期检查系统各部分
01
包括管道、阀门、泵等部件，确保无泄漏、无堵塞、无损坏。
定期清洗和维护
02
对系统中的过滤器、阀门等进行清洗和维护，保证其正常工作
。
定期检查和更换易损件
03
对系统中易损的部件，如密封圈、轴承等，定期进行检查和更
02
单级三冲量给水调节系统 的控制策略
流量控制策略
总结词
通过调节水泵的转速或阀门开度 来控制给水流量。
详细描述
根据实际流量与设定流量的差值 ，通过PID控制器调节水泵的转速 或阀门开度，以实现流量的稳定 控制。
压力控制策略
总结词
通过调节水泵的转速或阀门开度来控 制给水压力。
详细描述
根据实际压力与设定压力的差值，通 过PID控制器调节水泵的转速或阀门开 度，以实现压力的稳定控制。
性和可靠性。
阀门与管道
总结词
管道
阀门和管道是单级三冲量给水调节系 统中的控制元件，用于调节水流的方 向、流量和压力。
用于输送水流，连接各个设备和元件 。管道的材质、规格和连接方式需根 据实际需求进行选择，以确保系统的 密封性和耐用性。
阀门
通过开启或关闭部分管道截面，实现 对水流的控制。常见的阀门类型包括 闸阀、截止阀、球阀等，根据不同的 应用需求选择合适的阀门。
改造效果
改造后系统调节精度提高，响 应速度加快，有效降低了能耗
220t_h循环流化床锅炉汽包水位三冲量调节的分析与整定
αDγD = γwαw
(6)
一般蒸汽流量变送设备的斜率 γD 等于给水流
量变送设备的斜率γw ,则
αD = αW
(7)
即蒸汽流量前馈装置的传递系数 (蒸汽流量信号
的灵敏度)αD 等于给水流量反馈装置的传递系数αw 。 413 串级三冲量给水控制系统的分析和整定
(1) 控制原理 : 串级三冲量给水控制系统的控
4 三冲量控制系统原理分析及实现
411 原理分析 锅炉汽包三冲量液位控制系统是在双冲量液位
控制基础上引入了给水流量信号 ,由水位 、蒸汽流量 和给水流量组成了三冲量液位控制系统 ,汽包水位 是被控变量 ,是主冲量信号 ;蒸汽流量 、给水流量是 两个辅助冲量信号 ,实质上三冲量控制系统是前馈 加反馈控制系统 ,可分为单级和串级两种控制系统 。
图 2 单级三冲量给水系统的内回路方框图
内回路方框图如图 2 所示 , 可以把内回路作为 一般的单回路系统进行分析 。应将副回路处理为具 有近似比例特性的快速随动系统 , 以使副回路具有 快速消除内扰及快速跟踪蒸汽流量的能力 。如果把 调节器以外的环节等效地看作被控对象 , 那么被控 对象动态特性近似为比例环节 以 保证内回路不振荡为原则 , 一般 Ti ≤100 s 。给水流 量反 馈 装 置 的 传 递 系 数 ( 给 水 流 量 信 号 的 灵 敏 度)αw 可任意设置一个数值 ,得到满意的 δ值 , 如果 以后αw 有必要改变 ,则相应地改变δ值 ,使αw/ δ保 持试探时的值 ,以保证内回路的开环放大倍数不变 ,
汽包水位三冲量给水调节系统
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。
3.1 汽包锅炉给水自动控制的任务是维持汽包水位在一定的范围内变化。
汽包水位是锅炉运行中的一个重要的监控参数，它间接地表示了锅炉负荷和给水的平衡关系。
维持汽包水位是保持汽机和锅炉安全运行的重要条件。
3.2 汽包水位被控对象的扰动有四个来源，包括给水量方面的扰动为内部扰动;其余的如蒸汽负荷的扰动、燃料量的变化及汽包压力的变化等为外部扰动。
SLR3R锅炉用智能三冲量调节仪说明书
一、概述本单位生产的SLR3R智能三冲量给水智能调节仪是采用国内自行研制开发、委托日本集成电路制造商定制生产的专用微型单片机电路，它是一种测量调节精度高，功能强的数字显示调节仪，它可为第一流的尖端设备提供优质服务，它广泛地用于炼油、化工、冶金、建材、轻工、电子等行业锅炉给水自动调节。
仪表可提供二种外形尺寸：80×160×110（mm）（竖型）；160×80×110（mm）（横型）。
二、特点1、仪表显示系统由二组四位数码管、二根双色光柱组成，可同时显示测量值、给定值（调节给定值、控制输出百分比，可由“增加”键切换）。
2、主输入水位信号、蒸汽流量、给水流量的量程范围可随机设定，此量程范围和信号传输出范围一致。
3、可同时输入蒸汽流量，给水流量信号对主控水位进行补偿。
4、仪表可以安装跟踪输入通道，不管仪表处于“自动”状态或是“手动”状态，当仪表接收到“自动手动”外部切换信号时，仪表控制输出自动跟踪阀位跟踪信号。
5、仪表可以通过“MAN”切换键实现手动与自动之间双向切换，且“自动手动”无扰动切换，即仪表从自动切换手动时，输出值保持切换瞬时值。
6、在手动状态时，可通过递增▲或递减▼键使控制输出值增加或减小.7、仪表抗积分饱和限幅式PID算法,是根据被验证过的实际过程来设计,不但有宽范围的P、I、D值可调节，而且能上下限限幅，抗积分饱和，达到最大限度地抑制被控对象的超调量和过渡过程时间。
8、仪表可以实现“正——反”作用选择调节。
9、仪表运行参数及运行状态可以随机修改，操作简单。
并具有保密锁，以防误动作。
10、在出现外部断电事件时，仪表内部能自动保留断电前的运行状态和设定参数。
11、仪表安装二路报警，它能独立进行调节，并且完成满度上限和下限报警。
每个报警驱动一个继电器，通过面板发光二级管显示报警状态。
12、仪表可以选择AC220V或DC24V供电。
13、仪表可带直流24V配电输出，以供二线制变送器使用。
汽包锅炉给水三冲量控制
第一节 第二节 第三节 被调对象的动态特性 给水调节系统的类型 给水调节系统实例
第一节 被调对象的动态特性 The Dynamic Characteristics of Controlled Object
? 掌握被调对象的动态特性是设计和整定好自动调节系统的前提。
∙
给水自动调节系统被调对象的示意图:
∙
被调量Ｈ变化的主要原因： （１）给水量Ｗ； （２）蒸汽量Ｄ； （３）锅炉燃烧率。
汽包水位(steam drum level)变化原因示意图
一．给水量Ｗ扰动时的动态特性
? 给水量Ｗ扰动时，汽包水位Ｈ的变化过程可以分别从两个 角度加以分析： 1、仅仅从物质平衡的角度来分析； 2、仅仅从热平衡的角度来分析。
图7-19是某电厂300MW汽轮发电机组中的给水全程自动调 节系统简图。
调节系统采用了一台额定出力为100%的汽动变速泵和 一台额定出力为50%的电动变速泵。
调节系统接受三个测量信号：汽包水位、给水流量和汽 轮机调节级后压力。其中，汽包水位信号的修正和补偿是通 过汽包压力信号来实现的。 图中含有串级三冲量给水调节系统，1#调节器是主调 节器，2#和3#调节器是副调节器，分别控制电动泵、汽动泵 以及旁路阀。图中含有两个单冲量调节系统，也分别控制电 动泵、汽动泵和旁路阀，其中4#调节器控制电动泵与旁路阀， 5#调节器控制汽动泵。单冲量和三冲量之间的切换是由逻辑 控制组件实现的，
方框图为： 方框பைடு நூலகம்为：
串级三冲量给水自动调节系统的整定步骤如下： 串级三冲量给水自动调节系统的整定步骤如下： 1．内回路(inner loop)整定
三冲量调节在转炉汽包给水系统中的应用
三冲量调节在转炉汽包给水系统中的应用摘要:转炉是化工生产中重要的动力设备。
汽包液位是转炉运行中的一个重要监控参数，它反映了转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；水位过低会造成转炉水循环的破坏，影响省煤器运行，容易使水全部汽化烧坏转炉甚至爆炸。
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”。
Abstract: Converter is an important chemical production in the power equipment. Drum Level Converter is an important operation of the monitoring parameters, it reflects the converter load and the balance between water supply. Drum level will cause excessive steam superheater impact with the water running, the impact separator effect the water level is too low will cause damage to the water cycle converter impact economizer operation, and this tends to water vaporization burn all converter even explosive. This requires a certain level of the drum, to the status of the various operations. Drum factors affecting the level of vaporization addition to the normal heating elements, but also water and steam load flow volatility. When the load suddenly increased pressure Drum suddenly reduced, the water will dramatically vaporization, a large number of bubbles, and formed a "false level."关键词：转炉汽包液位水循环虚假液位Key words: Drum Level Converter water cycle false Level宁波炼钢厂自2007年5月1日转炉投产以来，炼钢生产的一级控制采用了PLC控制方式。
三冲量控制系统详解
汽包水位三冲量调节系统是制氢装置核心控制之一。汽包 水位三冲量调节系统关系到整个造气单元的安全运行：若汽 包水位过高，会造成蒸汽带水；若汽包水位过低，会造成汽 包“干锅”，可能严重烧坏锅炉设备。汽包水位三冲量调节 系统的重要性由此可见一斑，所以汽包水位的相关保护要完 善可靠、汽包水位自动调节系统运行要平稳。
第十九页，共20页。
谢谢大家
第二十页，共20页。
目前，汽包水位三冲量自动调节控制策略已经相当成熟，但 在实际锅炉运行中各种原因导致水位自动调节系统投入困难， 甚至自动不能投入。这种现象让人对串级三冲量调节系统的调 节能力和控制策略产生疑问。
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换热器的前馈控制方案
FF
RF
cp, RF , T1
凝液
蒸汽
HV, RV
工艺 介质
T2
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换热器的反馈控制方案
蒸汽
HV, RV
TC
工艺介质
cp, RF , T1
T2
凝液
假设主要干扰为RF，T1
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控制方案比较
蒸汽
HV, RV
TC
工艺介质
cp, RF , T1
T2
凝液
反馈控制方案
FF
RF蒸汽HV, 源自V工艺 介质cp, RF , T1
T2
凝液
前馈控制方案
第四页，共20页。
（3）前馈控制模型的精度也受到多种因素的限制，对象特性 要受到负荷和工况等因素的影响而产生漂移，导致GPD（s）和 GPC（s）的变化。
一个固定的前馈模型难以获得良好的控制品质。为了解决上述局限性
，将前馈与反馈相结合，构成前馈—反馈控制系统（FFC-FBC）。
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在三冲量给水调节系统中，调节器接受三个输入信号：主信号汽包水位H，前馈信号蒸汽流量D，和反馈信号给水流量W。
其中，蒸汽流量和给水流量是引起汽包水位变化的主要原因，当引起汽包水位变化的扰动一经发生，调节系统立即动作，能即使有效的控制水位的变化。
对锅炉的给水、燃烧等热工过程变量的自动调节。
实现锅炉的自动控制，对安全运行、节能具有重要的经济意义。
依锅炉的结构、运行方式和所用的燃料不同，控制系统也有差异。
一般小型锅炉只有水位调节系统，中型锅炉要有燃烧和炉膛压力调节系统，大型锅炉还要有氧量校正系统，而供应过热蒸汽的锅炉还需要增加过热蒸汽温度调节系统。
发电厂的高温高压汽包锅炉自动控制系统是典型的工业锅炉控制系统，它由给水自动调节系统、燃烧过程自动调节系统和过热蒸汽温度自动调节系统等组成。
锅炉给水自动调节系统为了确保锅炉安全运行，必须对锅炉的水位进行控制，使汽包的水位保持在一定范围。
图1是应用较多的三冲量给水调节系统。
三冲量是指汽包水位、给水流量和过热蒸汽流量。
其中水位是主信号,给水量是反馈信号,过热蒸汽量是前馈信号。
当过热蒸汽流量改变时调节器立即调节给水量，当给水流量受到扰动时则能使给水流量恢复到原来值。
因此，三冲量给水调节是一个前馈、反馈调节系统。
燃烧过程自动调节系统由燃烧、送风和炉膛负压三个调节回路组成(图2)。
图中PI1为过热蒸汽压力调节器(PI表示比例积分调节器)，其主信号是汽机前的过热蒸汽压力，当汽机负荷变化时，汽机前的蒸汽压力也随之变化。
调节器通过改变送入锅炉的燃料量，使其与变化后的负荷相适应，并将过热蒸汽压力恢复到额定数值。
PI2是送风调节器,它的作用是保持进入锅炉的空气量与燃烧量成比例关系，以保证锅炉的经济燃烧，提高锅炉热效率。
对于燃烧煤粉的锅炉，直接测量进入锅炉的煤粉量是困难的，因此引入热量信号，即用过热蒸汽流量加汽包压力的微分信号来间接地测量当时进入锅炉的燃料量。
根据反映燃料量的热量信号调节送风量。
为了使排烟的热损失降到最低以提高热量的利用，在送风调节系统中引入烟气含氧量校正信号，调节系统的输出接至送风机的导向装置，以校正锅炉的送风量。
PI4是炉膛负压调节器。
锅炉在正常运行时,一般应使炉膛内保持微负压。
由鼓风机根据燃烧情况向炉膛内提供一定量的助燃风,使锅炉燃烧效率达到最高,同时另有引风机抽走烟气并在炉膛内形成微负压，目的是不让烟气、烟灰、火苗逸出而影响锅炉房的安全。
PI4的作用就是根据输入的炉膛负压信号控制引风量，维持炉膛负压为定值。
过热蒸汽温度自动调节系统锅炉装上过热器，可使蒸汽再一次加热变成高于饱和蒸汽温度的过热蒸汽，提高蒸汽温度而不增大蒸汽流量。
在过热器的出口，由减温器通过喷嘴把水喷到蒸汽管道中与过热蒸汽混合，使过热蒸汽冷却,保持过热蒸汽的温度恒定,保护过热器管道和汽机不超过允许工作温度。
图3是串级蒸汽温度调节系统。
它由主调节器PI和副调节器P组成。
副调节器P直接控制减温水量。
在减温水发生内扰的条件下,温差电偶T2端要比T1端反应快，这时T2通过副调节器可以迅速消除内扰。
主调节器的作用是通过对过热蒸汽温度的偏差进行比例积分(PI)调节后改变副调节器的设定值，从而使过热蒸汽温度保持不变。
在锅炉自动控制系统中，除了应用基于反馈控制原理而设计的各种自调节器系统以外，程序控制系统应用也比较多，例如锅炉自动点火，吹灰和定期排污等的程序控制。
70年代以来出现了应用微型计算机和现代控制技术进行锅炉的全程调节(在锅炉
开始起动时就可投入运行)、燃烧管理的控制和锅炉的自动起动等，以实现对锅炉的最优控制和管理。