MW火电机组给水控制系统的设计要点
300MW单元机组给水全程控制系统设计热工课程设计
学校代码： 10128学号：课程设计说明书内蒙古工业大学课程设计（论文）任务书课程名称：热工控制系统专业课程设计学院：班级：学生姓名：学号：指导教师：摘要电站汽包锅炉的给水自动控制普遍采用三冲量给水自动控制系统方案。
因此，此次课程设计要求设计的便是采用单级三冲量的300MW单元机组给水全程控制系统。
本文首先介绍了给水自动控制系统的单级三冲量给水控制系统，对其的工作原理和静态特性进行了分析，并对具体的实际控制系统进行了分析和整定。
其次，还对给水调节对象进行了动态特性分析。
最后根据要求设计了300MW单元机组给水全程控制系统，分别分析了给水控制系统的组成及工作原理，包括了给水热力系统简介、给水全程控制系统原理、实例设计、控制过程分析、控制过程中的跟踪与切换等几部分。
关键词：300MW单元机组给水全程控制系统单级三冲量给水调节对象目录第一章给水自动控制系统的整定 (1)1.1给水自动控制系统概述 (1)1.2单级三冲量给水控制系统的结构和工作原理 (2)1.3单级三冲量给水调节系统的静态特性 (3)1.4单级三冲量给水系统的分析和整定 (4)1.4.1 内回路的整定 (5)1.4.2 主回路的整定 (6)1.4.3 前馈通道的整定 (7)1.4.4 三冲量给水控制系统参数的整定实例 (8)第二章给水调节对象动态特性分析 (10)2.1给水流量扰动对水位的影响 (10)2.2负荷扰动对水位的影响 (11)2.3燃料量扰动对水位的影响 (11)2.4测量信号的自动校正 (13)2.4.1 汽包水位的校正 (13)2.4.2 蒸汽流量的校正 (15)2.4.3 给水流量的校正 (16)2.5给水泵安全运行特性要求 (16)第三章 300MW单元机组给水全程控制系统设计 (19)3.1给水热力系统简介 (19)3.2给水全程控制系统热工信号的测量 (20)3.2.1 水位信号 (20)3.2.2 给水流量信号 (21)3.2.3 主蒸汽流量信号 (22)3.2.4给水全程控制系统设计图 (22)3.3控制系统工作过程分析 (22)3.3.1 启动，冲转及带25﹪负荷 (22)3.3.2 升负荷25%～30% (23)3.3.3 30%～100%负荷阶段 (23)3.3.4 减负荷过程 (24)3.4控制过程中的跟踪与切换 (24)3.4.1 系统间的无扰切换 (24)3.4.2 阀门和泵的运行及切换 (24)3.4.3 电动泵与汽动泵的切换 (25)3.4.4 执行机构的手、自动切换 (25)3.5该给水全程控制系统的特点 (24)参考文献 (25)第一章给水自动控制系统的整定控制系统整定是根据被控对象的特性选择最佳的整定参数（控制器参数、各信号间的静态配合、变送器斜率等），其中主要是整定控制器参数。
300MW火电机组给水控制系统设计
300MW火电机组给水控制系统设计1选题背景锅炉朝大容量、高参数发展，给水系统采用自动控制系统是必不可少的，它可以减轻运行人员的劳动强度，保证锅炉的安全运行。
对于大容量高参数锅炉，其给水系统是非常复杂和比较完善的。
大型电站锅炉将是国家未来的发展方向，给水系统是其中的重要环节。
随着火电机组容量的提高及参数的增加，机组在启停过程中需要监视的参数及控制的项目越来越多，大型电站锅炉给水控制系统是机组控制系统中的重点和难点。
近些年来，研究大型电站锅炉给水的文献相应增多，火电机组越大，其设备结构就越复杂，自动化程度也要求越高。
在现代科学技术的众多领域中，自动控制技术起着越来越重要的作用。
所谓自动控制，是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称控制装置或控制器），使机器、设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参数（即被控量）自动地按照预定的规律运行。
目前已广泛应用于工农业生产、交通运输和国防建设。
生产过程自动化是保证生产稳定、降低成本、改善劳动条件、促进文明生产、保证生产安全和提高劳动生产率的重要手段，是21世纪科学与技术进步的特征，是工业现代化的标志之一。
可以说，自动化水平是衡量一个国家的生产技术和科学水平先进与否的一项重要标志。
2本文研究的主要内容大型电站汽包锅炉给水控制系统的任务是通过调节进入汽包的给水流量，在保证汽包水位在一定范围内相对稳定的同时，产生汽轮发电机组所需的蒸汽流量，使机组输出的电功率与电网负荷变化相适应。
给水控制系统对保证汽包锅炉运行过程的安全性和稳定性具有重要意义。
给水系统的概况汽包锅炉给水控制系统的作用是产生用户所要求的蒸汽流量，同时保证汽包水位在一定范围内变化。
由于设计有汽包，使锅炉的蒸发段与过热段明确分开，锅炉的蒸发量主要取决于燃烧率（燃料量与相应的空气量）。
所以汽包锅炉由燃烧率调节负荷，实现燃料热量与蒸汽热量之间的能量平衡。
汽包锅炉的给水控制系统、汽温控制系统及燃烧控制系统相对独立。
电厂应急消防供水自动控制系统范本
电厂应急消防供水自动控制系统范本一、引言电厂消防供水系统是电厂生产过程中的重要组成部分，对于保障电厂的安全运营和应对突发事件具有重要意义。
传统的消防供水系统需要人工操作，效率低下且容易出现操作不及时等问题。
为了提高电厂应急消防供水系统的可靠性和效率，应用自动化控制技术是非常必要和重要的。
本文将介绍一种电厂应急消防供水自动控制系统的范本，包括系统的架构设计、主要功能模块和具体实现方案等。
二、系统架构设计电厂应急消防供水自动控制系统的架构设计如下：1. 系统硬件架构系统硬件包括传感器、执行器、控制器、通信设备等。
传感器用于感知电厂的各种参数，如水压、水位、火灾烟雾等；执行器用于控制水泵、阀门等设备的运行；控制器用于执行控制算法和控制策略，并协调各种设备的工作；通信设备用于与其他系统进行数据交互和控制命令传输。
2. 系统软件架构系统软件主要包括数据采集、控制算法、用户界面等。
数据采集模块用于采集传感器数据，并将其传输到控制器进行处理；控制算法模块用于根据采集到的数据执行相应的控制策略；用户界面模块用于用户与系统的交互，如监控系统状态、设置控制参数等。
三、主要功能模块电厂应急消防供水自动控制系统主要包括以下功能模块：1. 火灾检测和报警系统通过烟雾传感器等设备检测电厂内部的火灾情况，并在发现火灾时及时发出警报。
2. 水泵控制系统根据电厂的水压和水位等参数控制水泵的启停，以确保消防供水系统能够在最短时间内投入运行。
3. 水阀控制系统通过控制水阀的开关状态来控制供水管线的通断，以确保消防供水系统的正常运行。
4. 报警通知系统在发生火灾或其他紧急情况时，及时向相关人员发送报警通知，以便及时采取措施。
5. 远程监控和控制系统支持远程监控和控制，通过云平台和手机APP等方式，用户可以随时随地监控电厂应急消防供水系统的运行状态，并进行相应的操作。
四、具体实现方案1. 硬件配置搭建一套完整的硬件系统，包括传感器、执行器、控制器、通信设备等，确保各个设备能够正常工作。
电厂应急消防供水自动控制系统范文
电厂应急消防供水自动控制系统范文1. 简介电厂是一个重要的基础设施，为了保障电厂安全稳定运行，应急消防供水自动控制系统是不可或缺的一部分。
该系统可以在发生火灾等紧急情况时，自动启动并提供稳定的供水，以支持消防救援工作。
本文将详细介绍电厂应急消防供水自动控制系统的设计和功能。
2. 设计原则电厂应急消防供水自动控制系统的设计需要遵循以下原则：2.1 安全性：系统必须能够快速准确地识别火灾等紧急情况，并及时启动供水装置，确保消防水源的可靠性和稳定性。
2.2 可靠性：系统的各个组成部分必须具备高可靠性，以确保在紧急情况下的及时响应和供水能力。
2.3 自动化：系统应具备自动化控制功能，能够根据预设的条件和参数自动启动、停止和调节供水设备。
3. 系统结构电厂应急消防供水自动控制系统由以下几个主要组成部分组成：3.1 火灾监测装置：该装置用于监测电厂内部和周边环境中的火灾状况。
它可以通过温度、烟雾、光线等多种传感器来检测火灾，并将相关信息传递给控制中心。
3.2 控制中心：控制中心是整个系统的核心部分，负责监控火灾监测装置的信号，并根据预设的逻辑和条件来自动控制供水设备的启停和调节。
3.3 供水设备：供水设备包括水泵、储水箱、管道和喷淋系统等。
在火灾发生时，控制中心会根据需要启动水泵，将水源通过管道输送到喷淋系统，以提供消防用水。
4. 系统功能4.1 火灾报警与监测：系统能够及时准确地监测火灾，并通过声光报警装置进行报警。
同时，还可以将火灾信息传递给控制中心，并显示在监控屏幕上。
4.2 自动启停控制：系统根据火灾监测装置的信号，通过控制中心自动启停供水设备。
当火灾发生时，系统会自动启动水泵，将水源输送到喷淋系统，提供消防用水；当火灾被扑灭或消除时，系统会自动停止供水。
4.3 智能调节控制：系统能够通过控制中心智能地调节供水设备的运行参数，如水泵的流量和压力。
这样可以确保消防用水的稳定供应，并兼顾节能和设备的寿命。
350MW火电机组锅炉给水控制系统优化设计
the drum，feedwater flux and ete．Because of using different equipment at different stages，it
可靠，高负荷时大多采用串级三冲量控制系统p4J。
(1)西门子公司全程给水系统设计方案p叫
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西门子公司设计的350MW机组全程给水控制系统分为给水启动调节阀控制系统和
给水泵转速控制系统两部分。
给水启动调节阀控制系统实际上就是给水压力控制系统，其工作原理简化方框图如
泵协调控制系统是在原三冲量给水控制的基础上设计的，其主要目的是提高给水控制在
异常工况下的调节能力。它结合了给水控制与协调控制各自的特点，既利用了三冲量给
水控制在正常情况下的控制优势，又能在给水泵发生故障时，自动启动给水泵协调控制，
从而提高了给水控制的品质。经过优化设计后的给水控制系统在实验室仿真调试后，运
图i-1所示。显然这是一个前馈一反馈控制系统。其作用是当锅炉启动及低负荷工况时，
维持给水泵出口母管压力在安全工作范围，同时协助给水泵转速控制系统稳定汽包水
位。
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proved that the expert system had highly practical value．
600MW火电机组给水系统设计
600MW火电机组给水系统设计600MW火电机组的给水系统设计需要考虑到多个方面，以确保系统的稳定运行和满足机组的需求。
以下是一个给水系统设计方案：1.设备选型：选择合适的给水泵、管道、阀门、仪表等设备，以确保系统能够满足机组的需求。
对于给水泵，需要考虑到扬程、流量、转速等因素，并根据机组的实际情况进行选择。
对于管道和阀门，需要考虑到管道材质、壁厚、连接方式等因素，以确保管道的密封性和耐压性。
对于仪表，需要选择合适的类型和安装位置，以便实时监测系统的运行状态。
2.管道设计：设计合理的给水管道系统，包括主管道、支管道、弯头、三通等部件。
需要考虑到管道的长度、直径、弯曲半径等因素，以确保管道的流体阻力最小，且不会出现气蚀、振动等问题。
同时，需要合理设计管道支架和补偿器，以吸收管道的热胀冷缩和振动。
3.泵房设计：设计合理的泵房布局，包括水泵、电机、减速机等设备的位置和布局。
需要考虑到泵房的结构、通风、照明等因素，以确保泵房的安全性和舒适性。
同时，需要合理设计泵房内的管路和阀门，以便实现对给水系统的控制和调节。
4.控制逻辑设计：设计合理的给水系统控制逻辑，包括泵的启停控制、水流量的监控、压力的监控等。
需要考虑到机组的运行特性和控制要求，选择合适的控制方案和策略，以确保系统的稳定运行和满足机组的需求。
5.调试与运行：在系统安装完成后，需要进行调试和运行测试，以确保系统的稳定性和可靠性。
需要测试泵的性能参数、管道的压力损失、阀门的密封性等，并对系统进行优化和调整，以满足机组的需求。
总之，600MW火电机组的给水系统设计需要考虑到多个方面，包括设备选型、管道设计、泵房设计、控制逻辑设计和调试与运行等。
只有全面考虑和优化这些因素，才能确保给水系统的稳定运行和满足机组的需求。
MW火电机组给水控制系统的设计精编
课程设计说明书指导教师：张利辉、王秋平职称:教授 2011年12月22日 目录1设计背景 ................................................................. 错误!未指定书签。
2主要参数及设计思想 ............................................. 错误!未指定书签。
2.1主要参数 ........................................................... 错误!未指定书签。
2.2设计思想 ........................................................... 错误!未指定书签。
2.3三冲量控制系统 ............................................... 错误!未指定书签。
2.4给水流量的调节的实现方法 ........................... 错误!未指定书签。
2.5运行方式 ........................................................... 错误!未指定书签。
3过程论证 ................................................................. 错误!未指定书签。
3.1三冲量与单冲量之间的无扰切换 ................... 错误!未指定书签。
3.2阀门与泵的运行及切换 ................................... 错误!未指定书签。
3.3电动泵与汽动泵间的切换 ............................... 错误!未指定书签。
3.4执行机构的手、自动切换 ............................... 错误!未指定书签。
毕业设计火电厂给水控制系统分析
摘要火力发电厂在我国电力工业中占有主要地位，是我国的重点能源工业之一。
大型火力发电机组具有效率高、投资省、自动化水平高等优点，在国内外发展很快。
给水控制系统是火电厂非常重要的控制子系统。
汽包水位是锅炉安全运行的重要参数，同时它还是衡量锅炉汽水系统物质是否平衡的标志，因此水位控制系统一直受到重视。
本文第二章首先讨论了给水系统的控制任务，介绍了常规水位控制系统的控制原理以及测量部分、控制器部分和执行器部分的结构。
第三章分析了汽包锅炉给水系统的动态特性，介绍了水位、给水量、和蒸汽量的测量方法，分析了三冲量的扰动对控制系统的影响。
第四章中集中讨论了锅炉水位控制略, 探讨了汽包锅炉在热工控制上的技术特点，具体介绍了单冲量、双冲量和三冲量等控制方式。
关键字汽包水位，三冲量，控制策略IAbstractThe power plant is a major part of the power industry in our country, as well as one of the most important energy industries. Large turbine-generator units have the advantages of higher efficiency, less investment and higher level of automation, which develop rapidly around the world. Feed-water control system is a very important subsystem of the power plant. Water level of boiler drum in power station is one of the main control parameters for safe operation, which reflects the balance of boiler load and feed-water. Thus the water level control system is always highly concerned.Chapter two firstly discussed the target of the water level control system, then introduces the theory of common water level control system and the structures of its transducers, controllers and actuator. Chapter three analyzes the dynamic characteristics of drum boiler feed-water system, introduces the measurements of water level, feed-water flow and steam folw(the so-called three impulses). The impact of three impulses’ disturbances on the control system is discussed as well. In chapter four we mainly discussed the control strategics of water level control system. Such as single impulse, pairs of impulse and three impulses, etc.Key Words water level ,three impulses ,control strategicII目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 给水控制系统的意义 (1)1.2 给水系统的控制方法 (1)1.3 给水系统的优化 (1)第二章给水控制系统原理 (3)2.1 给水控制系统的任务 (3)2.2常规的水位控制系统的构成 (3)2.2.1 测量部分 (3)2.2.2 调节器部分 (3)2.2.3 执行器部分 (4)2.2.4 常规的汽包水位控制系统 (4)第三章控制系统结构分析 (5)3.1 给水调节对象的动态特性 (5)3.2 汽包水位的测量 (6)3.2.1 汽包水位信号的测量与补偿 (6)3.2.2 给水流量信号的补偿 (6)3.2.3 蒸汽流量的测量 (6)3.3系统扰动分析 (7)3.3.1 给水扰动 (7)3.3.2 蒸汽流量扰动 (9)3.3.3 燃料量扰动 (10)3.3.4其他扰动 (10)3.4控制中的跟踪与切换 (11)3.4.1无扰切换的原理 (11)3.4.2 三冲量与单冲量之间的无扰切换 (11)3.4.3 阀门与泵的运行及切换 (11)3.4.4 电动泵与汽动泵间的切换 (11)3.4.5 执行机构的手、自动切换 (12)i3.4.6给水系统无扰切换的结构 (12)第四章给水系统控制策略的研究 (14)4.1 系统控制功能 (14)4.2 锅炉汽包水位控制策略 (14)4.2.1 单冲量控制系统 (14)4.2.2 双冲量控制系统 (15)4.2.3 串级三冲量给水控制系统 (15)4.2.4 汽包炉全程给水控制系统 (15)4.2.5 低负荷给水调节 (15)4.2.6 高负荷给水调节 (16)4.3 汽包水位三冲量给水控制系统 (17)4.3.1 三冲量控制系统结构原理 (17)4.3.2 三冲量控制系统的工程整定 (18)4.3.3 汽包水位的串级控制系统 (20)总结 (22)致谢 (23)参考文献 (24)ii第一章绪论1.1 给水控制系统的意义火力发电厂在我国电力工业中占有主要地位，是我国的重点能源工业之一。
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目录1选题背景 (2)1.1引言 (2)1.2设计目的及要求 (2)2方案论证 (3)2.1方案一 (3)2.2方案二 (4)3过程论述 (5)3.1总体设计 (5)3.2详细设计 (6)3.2.1信号的测量部分 (6)3.2.2单冲量控制方式 (10)3.2.3串级三冲量控制方式 (11)3.3信号监测 (12)3.3.1给水旁路调节阀控制强制切到手动 (12)3.3.2电动给水泵强制切到手动 (13)3.3.3汽动给水泵强制切到手动 (13)3.4工作方式 (13)3.5切换与跟踪 (13)3.5.1切换 (13)3.5.2跟踪 (14)3.6控制器选型 (14)4结论 (14)5课程设计心得体会 (15)6参考文献 (15)1选题背景：1.1引言火电厂在我国电力工业中占有主要地位，大型火力发电机组具有效率高，投资省，自动化水平高等优点，在国内外发展很快，如今随着科技的进步，大型火力发电厂地位显得尤为重要。
但由于其内部设备组成很多，工艺流程的复杂，管道纵横交错，有上千个参数需要监视、操作和控制，这就需要有先进的自动化设备和控制系统使之正常运行，并且电能生产要求高度的安全可靠和经济性。
大型发电单元机组是一个以锅炉，高压和中、低压汽轮机和发电机为主体的整体。
锅炉作为电厂中的一个重要设备，起着重要的作用，根据生产流程又可以分为燃烧系统和汽水系统。
其中，汽包锅炉给水及水位的调节已经完全采用自动的方式加以控制。
给水全程控制系统是一个能在锅炉启动、停炉、低负荷以及在机组发生某些重大事故等各种不同的工况下，都能实现给水自动控制的系统而且从一种控制状态到另一种控制状态的判断、转换、故障检测也常常靠系统本身自动完成。
1.2设计目的及要求本次课程设计的要求是根据大型火电机组的生产实际设计出功能较为全面的300 MW火电机组全程给水控制系统，该控制系统的设计任务是使给水量与锅炉的蒸发量相适应，维持汽包水位在规定的范围内。
设计要求：(1)设计功能基本全面的全程给水控制系统，要求图纸采用SAMA标准图例，系统布局规范。
(2)参考输入参数：汽包水位、汽包压力、给水流量、给水温度、汽机第一级压力、主汽温度、过热减温水流量等信号。
(3)参考输出参数： A、B汽动泵转速、电动给水泵转速、给水旁路调节阀开度。
(4)信号准确性：考虑汽包水位、给水流量和蒸汽流量等信号的修正。
(5)信号监测与报警：重要信号需要监测与报警，同时注意信号的可靠性，考虑冗余。
(6)工作方式：给水旁路阀单冲量控制、电动泵单级单冲量控制、电动泵串级三冲量控制、汽动泵串级三冲量控制。
(7)切换与跟踪：电动泵运行时大小给水阀门、电动泵、汽动泵之间；单、三冲量；单、串级之间的切换。
跟踪原则：(1)电动泵单级单冲量工作时，电动泵三冲量副调跟踪单冲量调节器输出；(2)电动泵三冲量工作时，单冲量调节器跟踪阀位信号（电动泵手动）；(3)电动泵手动时，单冲量调节器跟踪副调输出（电动泵自动）；(4)汽动泵手动工作时，三冲量主调跟踪给水流量信号，副调跟踪阀位信号。
(5)注意泵的安全经济工作区。
(6)控制部分：控制方案考虑采用单回路、串级、前馈等控制，控制器的控制规律（PI、PID、PD、P）选择准确，调节器可共用。
(7)逻辑关系准确全面。
2方案论证2.1方案一给系统设计如图1。
在这个方案中，低负荷时采用但冲量系统（PI1）高负荷时采用三冲量系统（PI2），而且都是通过改变调速泵转速来实现给水的调节。
为了保证给水泵工作在安全工作区内，设计了一个给水泵出口压力调节系统（PI3），通过改变阀门开度来改变泵的出口压力。
高压加热器出口分别取给水压力信号送入小值选择器。
当机组正常运行时，高压加热器出口的给水压力总是低于泵的出口压力。
这时，应选高压加热器出口给水压力作为压力测量值，使泵的实际工作点在泵下限特性曲线偏左一些，确保泵工作在安全工作区内。
当机组热态启动时，高压加热器出口的给水压力高于泵的出口压力，小组选件输出为泵出口压力，保证泵出口给水压力升压过程中，两个调节阀门均处于关闭状态，直到泵出口压力大于高压加热器出口给水压力时才按高压加热器出口的给水压力进行调节，控制两个阀门开度。
图1 方案一系统示意图这个方案结构合理，经济性好，切换较简单，安全可靠性也较好，不足之处是压力调节系统和水位调节系统互相影响，同时两个系统切换动作频繁，使调节阀磨损较快。
2.2方案二如图2所示。
这是一个一段调节的方案，在低负荷时采用PI1单冲量系统，GH1值经大值选择器来控制调速泵，是泵维持在允许的最低转速。
此时给水量是通过改变调节阀开度来调节的。
高负荷时，阀门开到最大，为了减小阻力，把并联的调节阀也开到最大，三冲量调节器PI2的输出大于GH1的值，故可直接改变调速泵转速控制给水量。
在冷态启动时，GH1起作用，既让泵工作在最低转速。
在热态启动时取决于Pd值，泵可以直接工作在较高的转速。
该方案中午专门设计泵的出口压力安全调节系统，解决给水泵在安全工作取得办法是利用调速泵运行的自然特性，即在定压运行使用两台泵同时给水地方法，使每台泵的负荷不超过86%，可使泵工作在安全区内。
图2方案系统示意图该方案结构最简单，系统和调节段两种切换相互错开，Pd是开换调节，调节段是无触点自由过度，安全性能好，是一个好方案。
3过程论述3.1总体设计典型的300MW机组给水热力系统如图3所示。
每台机组拍有一台50%容量的电动给水泵和两台均为50%容量的启动给水泵。
在机组启动阶段，由于需要的给水流量小，且没有稳定的汽源，汽动给水泵无法使用，故先用电动给水泵。
为满足机组启动过程中最小控制流量的需要，在电动泵出口至水母管之间装有两条并联的管路，一条支路上装有主给水截止阀，另一条之路上装有给水旁路截止阀和一只约15%容量的给水旁路调节阀。
启动时通过给水旁路调节阀控制汽包水位，旁路阀接近全开时，打开主给水截止阀，调整电动给水泵的转速控制器包水位，电动给水泵转速通过液力耦合器调整。
两台汽动给水泵由给水泵汽轮机驱动，给水泵汽轮机电液控制系统（MEH）接受锅炉给水控制系统的指令，独立完成汽动给水泵的转速控制任务。
给水全程控制系统通常采用变结构控制，随负荷变化进行单冲量和三冲量控制方式的切换，同时，给水泵的运行方式以及控制作用方式也进行相应的切换。
需设计较为复杂的跟踪回路，以实现系统之间的勿扰切换。
通常的设计原则为：在单冲量调节器工作(低负荷)时，三充量调节器的主调跟踪给水流量信号，副调跟踪阀位信号；在三冲量调节器工作（高负荷）时，单冲量调节器跟踪阀位信号。
图3 300MW机组给水热力系统图3.2详细设计汽包水位决定于汽包中的储水量和水面下的气泡容积。
因此凡是引起汽包中储水量变化和水面下的气泡容积变化的各种因素都是给水控制对象的扰动，给水对象的主要扰动包括：给水流量扰动、蒸汽负荷扰动和炉膛热负荷扰动。
为了实现全程给水控制，需要设计的系统要克服以上的扰动。
3.2.1信号的测量部分锅炉从启动到正常运行或是从正常运行到停炉的过程中，蒸汽参数和负荷在很大的范围内变化，这就使水位、给水流量和蒸汽流量的测量准确性受到很大影响。
为了实现全程给水自动控制，要求这些测量信号能够自动的进行温度、压力校正。
测量信号自动校正的基本方法是：先推导出被测参数随温度，压力变化的数学关系，然后利用各种功能模块进行运算，实现自动控制。
（1）汽包水位的测量和校正汽包锅炉通常利用压差原理来测量其水位，而锅炉从启、停到正常负荷的整个运行范围内，汽包内饱和蒸汽和饱和水密度随压力变化，这样就不能直接用压差信号来代表水位，需对测量信号进行压力校正。
由单室平衡容器取样装置的水位测量原理可知： g )(g )(w s s a P L H ρρρρ-∆--= （1） 式中：P ∆为输入差压变送器的压差；w ρ为饱和水的密度；s ρ为饱和蒸汽的密度；a ρ为汽包外平衡容器内水的密度；g 是重力加速度。
有上式可见，水位H 是差压和汽、水密度的函数。
密度a ρ与环境温度有关。
在锅炉启动过程中，水温略有升高，这两方面变化对a ρ的影响基本上可以抵消，既可以近似的认为a ρ是恒值。
饱和水和饱和蒸汽的密度均为汽包压力的函数，在汽包压力小于19.6MPa 的范围内，（s a ρρ-）与汽包压力可近似为线性关系，而（s ρρ-w ）与汽包压力为非线性关系。
这样水位表达式可写成：（2） 由以上校正原理，可设计汽包水位的测量部分如图4。
为了提高测量的准确性，采用三路汽包水位测量信号分别经过压力补偿，采取“三取中”的方法。
选取中间值作为系统控制使用的汽包水位测量信号H 。
为防止变送器故障，将信号H 分别与三路补偿后的水位信号进行比较，如果偏差值超限，产生高低值报警的逻辑信号，使系统切手动，同时发出声光报警，待故障切除后，系统才正常工作。
图4 汽包水位测量信号（2）蒸汽流量的测量和校正)(21b b b P f P P K K H ∆--=①采用标准节流装置测量过热蒸汽流量。
这种设计的测量精度高，但当被测工质的压力、温度偏离设计值时，工质密度变化会造成流量测量误差，所以需进行压力、温度校正。
蒸汽流量D 的校正公式如下：（3）式中：D 为过热蒸汽流量; p 为过热蒸汽压力；为过热蒸汽温度，△p 为节流件压差；为过热蒸汽密度；K 是流量系数。
②利用汽轮机调节级后压力或级组压力差测量主蒸汽流量。
采用节流装置测量蒸汽流量会造成一定的节流损失，降低机组的经济性，目前大容量火电机组多采用汽轮机调节级后压力或级组压力差测量主蒸汽流量。
采用汽轮机调节级后压力测量主蒸汽流量的基本理论公式是弗留格尔公式： 11T p K D = （4） 式中：K 为当量比例系数，由汽机类型和设计工况确定；p1、T1为调节级后气压和汽温。
该式成立的条件是：调节级后流通面积不变；在调节级后各通流部分的汽压均比例于蒸汽流量；在不同流量条件下，流动过程相同。
实际汽轮机运行中不能完全满足上诉条件，同时不易直接测量调节级后汽温，即使测得也不能代表调节级后的平均气温，一次一般用主汽参数相关的量推算级后温度。
用压力机组前后压力测量主蒸汽流量的方法也是基于弗留格尔公式，其导出形式为：122211T p p K D -= （5）式中：2p 为第一压力级后的压力。
由于调节级后温度T1难以测量，可通过测量第一级抽汽温度T2推算T1，根据21T K T T = 则22221KT p p D -= （6）由以上校正原理可设计主蒸汽流量信号测量部分。
如图五，主蒸汽流量信号的获取采用了两种方法：一种是采用汽轮机就调节级压力经主气温修正后形成主蒸汽流量D；另一种方法是采用调节级压力和一级抽汽压力经主汽温修正后形成主蒸汽流量D，当高压旁路投入时，主蒸汽流量信号还要加上旁路蒸汽流量。