锅炉汽包水位控制系统
锅炉汽包水位自动控制系统改造
循 环系统 的流量增 加 了， 原 有 的饱 和汽 水 中吸 从
痧 移 痧 驴 痧 驴 ， 护
度提 高 ， 使蒸 发 面下 的气 泡膨 胀 ， 位上 升 ， 致 液 导
蒸汽 流量及 汽包压 力 的提 高 ， 时 给水 流量 并未 这
（） ３ 炉膛 热负荷 的扰 动 。当燃 料量 突 然增 加 时， 传给锅炉 水 的热 量也增多 ， 上升 管 中的蒸 发温
１ 原 因分 析
（） １ 给水 流量 的干扰对 锅 炉水 位 的影 响 。当 给水流量增 加时 ， 起始 平衡 状 态 突然加 大给水 在 量 后 ， 给水量大 于蒸发量 ， 水位 开始时并不 立 虽 但
系统 为简单 的单 回路 ｌＤ调节 系 统 ， ａ ｉ 即通 过 自动 调节锅 炉给水量 的大小 ， 其适 应 蒸发 量 的变 化 使
用户 用量突然 增加时 ， 单从物料 不平衡 考虑 ， 包 汽
中蒸发量大于给水量 ， 汽包水位下降 ， 液位应当直 线下 降 ， 但实 际在 扰动 的 初始 瞬 间水 位不 但 没有
（ 收稿 日期 ２ １ —２２ ） ０ ０１ －５
传 热系数 ， 提高换热效 率 ， 补因换热管 材质变化 弥 带 来 的换 热效率降低 和换热 面积减少带来 的换热
效 果降低 的问题 。并 且在 轧 制螺 旋槽 时 ， 热管 换
的外径基 本保持 不 变 ， 换 热 管 的布管 数 量不 至 使
增加 ， 因而这种 液位也 属 于“ 假 液位 ” 虚 。但 这种
由于燃料 量 突然 变 化 引起 的虚 假 现象 比较 小 ， 这 种扰动 因素是 次要 的。 通过 对 ３种 干扰 因素 的分 析 ， 中给 水 流量 其 和 蒸 汽负 荷 的干扰影 响很 大 ， 有 的单 回路调 节 原 于 因其排列 方式 的改变而减 少太多 。
锅炉汽包水位控制系统的研究与应用
加 热等过程 的热源 。 汽包水位是 锅炉 运行 的重要 指标 ， 持 水位 保
单 冲量控 制 系统 的变 量是 汽包 水 位 ， 该 系 但
统无 法克服虚 假水 位 带来 的严重 后果 ， 负荷 不 对
在一定 范 围内是保 证锅 炉安 全运 行 的首 要 条 件 ，
水位过 高或过低 ， 会给 炉 及蒸 汽用户 的安全 都
灵敏 ， 也无法 克 服给 水 干扰 。在单 冲量 控 制系 统
的基础 上引入蒸 汽流 量信 号 ， 就构 成 了双 冲量 控
制 系统 ， 冲量 控制系统 也存在弊端 ， 双 不能及时 克
操作带 来不利 影 响。水 位过 高 ， 影 响 汽包 内 的 会
・
第１ ７卷第 １ 期 ４ 。 ２ １ 年 ２月 ０ ０１
宽厚板
ＷＩ ＤＥ ＡＮＤ ＨＥＡＶＹ ＰＬＡＴ Ｅ
Ｖ０．１ Ｎｏ １ １ ７． ．
Ｆ ｂｕｒ ２ １ ｅ ｒ ａｙ ０ １
锅 炉 汽 包水 位 控 制 系统 的研 究 与 应 用
刘 静
（ 阳钢铁有限责任公司） 舞 摘 要 锅炉是钢铁企业主要的热能生产设备 ， 而汽包水位又是锅炉运行 的重要指标之一 ， 本文主要介绍 锅炉 水位 蒸汽流量 给水流量 三冲量控制
Ａ Ⅱ７
及时加 以控制 ， 将有 可能使汽包 内的水 全部汽化 ；
尤其是 大型锅炉 ， 在汽包 内的停 留时 间极短 ， 水 从
而导致水 冷壁烧坏 ， 至引起爆 炸。 因此 ， 甚 必须对
汽包水 位进行严格 的控制 。
Ａ １ ，＝
（ ｍ ｘ ｍｉ） Ｚ ａ —Ｚ ｎ
（） １
厶 ， “
锅炉汽包水位控制系统
摘要锅炉是典型的复杂热工系统，目前，中国各种类型的锅炉有几十万台，由于设备分散.管理不善或技术原因，使多数锅炉难以处于良好工况，增加了锅炉的燃料消耗，降低了效率。
锅炉的建模与控制问题一直是人们关注的焦点，而汽包水位是工锅炉安全. 稳定运行的重要指标，保证水位控制在给定范围内，对于高蒸汽品质.减少设备损耗和运行损耗、确保整个网络安全运行具有要意义。
锅炉汽包水位髙度，是确保安全生产和提供优质蒸汽的重要参数，对现代工业生产来说尤其是这样。
因为现代锅炉的特点之一就是蒸发量显著提高，汽包容积相对变小，水位变化速度很快，稍不注意就容易造成汽包满水或者烧成干锅。
在现代锅炉操作中，即使是缺水事故，也是非常危险的，这是因为水位过低，就会影响自然循环的正常进行，严重时会使个别上水管形成自由水面，产生流动停滞，致使金属管壁局部过热而爆管。
无论满水或缺水都会造成事故，因此，必须严格控制水位在规定范围之内。
维持汽包水位在给定范围内是保证锅护和汽轮机安全运行的必要条件，也是锅炉正常运行的主要指标之一。
水位过高，会影响汽包内汽水分离效果，使汽包出口的饱和蒸汽带水增多，蒸汽带水会使汽轮机产生水冲击，引起轴封破损、叶片断裂等事故。
同时会使饱和蒸汽中含盐量增高，降低过热蒸汽品质，增加在过热器管壁和汽轮机叶片上的结垢。
水位过低，则可能破坏自然循环锅炉汽水循环系统中某些薄弱环节，以致局部水冷管壁被烧坏，严重时会造成爆炸事故。
这些后果都是十分严重的。
随着锅炉容量的增加，水位变化速度愈来愈快，人工操作愈来愈繁重，因此对汽包水位实现自动调节提出了迫切的要求。
汽包水位的控制是锅炉控制的一个难点，目前，对汽包水位控制大多采用常规PID 控制方式，传统的常规PID控制方式是根据控制对象的数学模型建立，由于锅炉水位系统存在非线性.不确定性时滞和负荷干扰.非最小相位特征等，其精确的数学模型往往无法获得而且常规PID控制的参数是固定不变的，难以适应各种扰动及对象变化，其控制效果往往难以满足要求，控制效果不理想。
锅炉汽包水位控制系统初步论文
锅炉汽包水位控制系统的初步探析摘要：锅炉汽包水位自动调节的任务是使给水量跟踪锅炉的蒸发量，并维持汽包中的水位在工艺允许的范围内。
维持汽包水位在给定范围内是保证锅炉和汽轮机安全运行的必要条件，也是锅炉正常运行的主要指标之一，水位过高，会影响汽包内汽水分离效果，使汽包出口的饱和蒸汽带水增多，蒸汽带水会使汽轮机产生水冲击，引起轴封破损、叶片断裂等事故。
同时会使饱和蒸汽中含盐量增高，降低过热蒸汽品质，增加在过热器管壁和汽轮机叶片的结垢。
水位过低，则可能破坏自然循环锅炉汽水循环系统中某些薄弱环节，以致局部水冷管壁被烧坏，严重时会造成爆炸事故。
这些后果都是十分严重的，随着锅炉容量的增加，水位变化速度愈来愈快，人工操作愈来愈繁重，因此对汽包水位控制系统的调节愈显迫切。
关键词：锅炉汽包水位、三冲量控制系统、双冲量控制系统、单冲量控制系统abstract: the boiler drum water level to automatically adjust the task is to make water tracking the evaporation capacity of boiler, and maintain the drum water level in the process allows range. maintain the drum water level in a given range is to ensure the safe operation of the boiler and steam turbine necessary conditions, but also the major indexes of the normal operation of boilers, one of high water level, can affect the drum separation in effect, make the export ofsaturated steam drum with more water, steam and water will make steam turbines produce water impact, cause the shaft seal damage, such as impeller fracture accident. at the same time can make saturated steam in increased salinity, reduce the superheated steam quality, increase in superheater tube wall and the steam turbine blade scaling. low water, it may destroy the natural cycle boiler steaming-water circulation system of some of the weak link, so that local water-cooled wall be burnt out, will cause serious explosion accidents. the consequences are serious, along with the increase of boiler capacity, water level changes are increasingly fast, artificial operation more and hard, and so on the drum water level control system and greater regulation of urgent.keywords: boiler drum water level, impulse control system, three double impulse control system, single impulse control system汽包水位的特点汽包锅炉给水自动调节的主要任务是维持汽包水位在允许范围内变化。
「单片机锅炉汽包水位控制系统设计」
「单片机锅炉汽包水位控制系统设计」单片机锅炉汽包水位控制系统是一种利用单片机控制技术设计的锅炉汽包水位控制系统。
本文将对该系统进行详细设计。
一、系统功能需求分析1.实时监测锅炉汽包的水位情况。
2.根据水位情况及设定的水位范围，控制进水和排水装置的开闭。
3.发出报警信号，提醒操作人员处理异常情况。
二、系统硬件设计1.传感器选择：选择合适的水位传感器，如浮球传感器，根据具体需求选择。
2.进水和排水装置：选择适当的进水和排水装置，并根据实际情况设计相应的控制电路。
3.控制单元：使用单片机作为控制核心，通过编程实现水位控制和报警功能。
4.人机界面：设计合适的人机界面，如液晶屏显示水位情况及相关信息。
三、系统软件设计1.初始化设置：设置初始水位范围，进水和排水装置的控制参数。
2.检测水位：利用传感器实时检测水位，并将水位信息传输给控制单元。
3.水位控制：根据水位情况和设定的水位范围，控制进水和排水装置的开闭。
4.报警处理：当水位超过上限或低于下限时，发出报警信号，提醒操作人员处理异常情况。
5.人机交互：通过人机界面显示水位情况及相关信息，提供操作界面和参数设置功能。
四、系统运行流程设计1.系统初始化：设置初始水位范围、进水和排水装置控制参数。
2.水位检测：系统实时检测水位，获取水位信息。
3.水位控制：根据水位情况和设定范围，控制进水和排水装置的开闭。
4.检测报警：判断水位是否超过上限或低于下限，若是则触发报警。
5.报警处理：发出报警信号，提醒操作人员及时处理异常情况。
6.人机交互：通过人机界面显示水位情况及相关信息，提供操作界面和参数设置功能。
五、系统可靠性设计1.设计合适的传感器保护措施，避免传感器损坏影响系统正常运行。
2.设计冗余控制策略，确保系统失效时能够自动切换到备用控制。
3.对系统进行适当的稳定性和可靠性测试，并在实际使用中及时维护和保养。
六、系统特点1.采用单片机控制技术，具有较高的控制精度和灵活性。
锅炉汽包水位控制系统设计
锅炉汽包水位控制系统设计锅炉汽包水位控制是工业生产中极其重要的环节之一，对于保证锅炉运行的安全、稳定、经济具有十分重要的意义。
本文将对锅炉汽包水位控制系统设计进行阐述。
锅炉汽包是锅炉系统中用于调节锅炉水位的装置，也是一种储存水量的容器。
锅炉汽包通常会在锅炉的高处，且容量较大，同时也具有缓冲作用和膨胀作用。
锅炉汽包水位控制的主要目的是为了保证锅炉工作时的水位稳定，防止因水位不稳定而引起的事故或设备损坏。
1.水位控制方式选择锅炉汽包水位控制的方式通常有三种：手动控制、自动控制、程控系统。
手动控制方式是通过人工调整水位来控制，缺点是易造成人为误操作；自动控制是通过水位控制器对水位的感应和控制，优点是精度高、效率高；程控系统是利用PLC等控制器对水位进行控制和监测，可以实时监测水位变化，减少操作人员的工作量。
水位控制器的选择应该根据锅炉的实际情况进行选择，按照锅炉的类型、规模、水位控制方式等来选择。
具体可选择容易维护、控制精度高，适用于复杂环境的水位控制器。
3.气动执行机构选择气动执行机构是水位控制器的核心部件，主要功能是根据控制信号对锅炉汽包进水和排水进行控制。
在选择时应注意气动执行机构的工作电压、输出信号等等，并根据自身情况进行选择。
4.水位控制系统的组成水位控制系统主要由水位控制器、气动执行机构、水位控制阀和电气控制柜等四部分组成。
其中，水位控制器具有实时感应水位的功能，并对水位进行自动控制；气动执行机构负责执行水位控制器的控制信号，对锅炉汽包进水和排水进行控制；水位控制阀起到控制锅炉汽包进水和排水的作用；电气控制柜是整个系统的电源管理中心，负责实现水位控制器和气动执行机构的联动控制。
水位控制系统的调试是保证系统正常运行的基础，需要根据系统的实际情况进行调试，并记录下调试时的相关参数。
在调试中需要注意的是，锅炉汽包水位应该维持在合理的范围内，避免出现水位太高或太低的情况。
1.水位控制精度的提高为了保证锅炉的正常运行，对水位控制精度的提高显得尤为重要。
锅炉汽包水位控制系统设计
锅炉汽包水位控制系统设计一、引言锅炉汽包水位控制系统是锅炉控制系统中的一个重要部分，它对保证锅炉运行安全稳定起着至关重要的作用。
水位过高或过低都会对锅炉运行产生不良的影响。
因此，本文将详细介绍锅炉汽包水位控制系统的设计方法和关键技术。
二、系统结构1.水位传感器：水位传感器是用来测量锅炉汽包中的水位高度的装置，常用的有浮子式水位传感器和电容式水位传感器，它能将水位高度转换成电信号传给水位控制器。
2.控制阀：控制阀根据水位控制器的信号来调整供给水的流量，保持锅炉汽包的水位稳定在设定水位范围内。
常用的控制阀有电动调节阀、气动调节阀和液动调节阀等。
3.水位控制器：水位控制器是锅炉汽包水位控制系统的核心部件，它接收来自水位传感器的信号，并根据设定的水位范围和控制策略来输出控制信号给控制阀。
水位控制器采用PID控制算法，综合考虑系统响应速度和稳定性。
4.操作界面：操作界面提供了对水位控制系统的监控和调节功能，包括显示当前锅炉汽包水位、设定水位范围、控制方式选择等。
操作界面通常包括触摸屏和物理按键等。
三、系统设计1.水位传感器的选择：根据锅炉汽包的实际情况选择合适的水位传感器。
浮子式水位传感器适用于低压锅炉，安装简单可靠；电容式水位传感器适用于高压锅炉，具有高精度和抗干扰能力。
2.控制阀的选择：根据系统需要选择合适的控制阀。
电动调节阀适用于小型锅炉，可以实现精确的控制；气动调节阀适用于大型锅炉，具有快速响应和稳定性好的特点；液动调节阀适用于需要高压力和高流量的锅炉，具有良好的密封性能。
3.水位控制器的设计：根据锅炉汽包水位控制的需求，选择合适的水位控制器。
水位控制器应具有高可靠性、抗干扰能力和快速响应等特点。
在PID控制算法中，根据锅炉汽包水位变化的特性和系统响应要求来调节控制参数，提高控制系统的稳定性和响应速度。
4.操作界面的设计：操作界面应具有友好的人机交互界面，能够直观地显示当前水位、设定范围和系统运行状态。
锅炉汽包水位控制系统(过程控制仪表课程设计)
过程控制仪表课程设计题目锅炉汽包水位控制系统指导教师高飞燕班级自动化071学号20074460107学生姓名丁滔滔2011年1月5号附录：仪表配接图 (20)锅炉汽包水位控制系统1.系统简介：控制系统一般由以下几部分组成图1 自动控制系统简易图锅炉水位系统如下图：图2 单冲量控制系统原理图及方框图其单位阶跃响应图如下：图3 蒸汽流量干扰下水位阶跃曲线通过电容式液位计将检测来的液位信号变送给成标准信号，再输送给控制器，调节器再通过执行机构和阀来控制进水量，从而达到自动控制锅炉水位。
2．锅炉控制系统：2.1锅炉：锅炉是火力发电厂中主要设备之一。
它的作用是使燃料在炉膛中燃烧放热，井将热量传给工质，以产生一定压力和温度的蒸汽，供汽轮发电机组发电。
电厂锅炉与其他行业所用锅炉相比，具有容量大、参数高、结构复杂、自动化程度高等特点。
2.2过热器和再热器：蒸汽过热器是锅炉的重要组成部分，它的作用是将饱和蒸汽加热成为具有一定温度的过热蒸汽，并要求在锅炉负荷或其他工况变动时，保证过热气温的波动处在允许范围内。
提高蒸汽初压和初温可提高电厂循环热效率，但蒸汽初温的进一步提高受到金属材料耐热性能的限制。
蒸汽初压的提高随可提高循环热效率，但过热蒸汽压力的进一步提高受到汽轮机排气湿度的限制，因此为了提高循环热效率及降低排气湿度，可采用再热器。
通常，再热蒸汽压力为过热蒸汽压力的20%左右，再热蒸汽温度与过热蒸汽温度相近。
过热器和再热器内流动的为高温蒸汽，其传热性能差，而且过热器和再热器又位于高烟温区，所以管壁温度较高。
如何使过热器和再热器管能长期安全工作是过热器和再热器设计和运行中的重要问题。
在过热器和再热器的设计及运行中，应注意下列问题:⑴运行中应保持汽温的稳定，汽温波动不应超过±（5～10）℃。
⑵过热器和再热器要有可靠的调温手段，使运行工况在一定范围内变化时能维持额定的汽温。
⑶尽量防止和减少平行管子之间的偏差。
2.3省煤器和空气预热器：省煤器和空气预热器通常布置在锅炉对流烟道的尾部，进入这些受热面的烟气温度已较低，因此常把这两个受热面称为尾部受热面或低温受热面。
- 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)。
1.汽包水位的动态特性描述 (1)1.1.汽包在给水流量作用下的动态特性 (1)1.2.汽包水位在蒸汽流量扰动下的动态特性 (2)2.汽包水位控制方案的选择及其原理 (4)2.1.三冲量控制原理及各部分的作用 (4)2.1.1.控制原理 (4)2.1.2.各部分的作用 (5)3.前馈-串级控制系统的特点和调节器作用方式判断 (7)3.1.控制系统的特点 (7)3.1.1.前馈控制系统的特点 (7)3.1.2.串级控制系统特点 (7)3.2.调节器作用方式判断 (7)3.2.1.判断副调节器的作用方式 (7)3.2.2.判断主调节的作用方式 (7)4.控制仪表及技术参数 (8)4.1.控制仪表的选定 (8)4.2.各元器件的型号及参数 (8)5.总结与体会 (10)参考文献 (11)在锅炉运行中，水位是一个很重要的参数。
若水位过高，则会影响汽水分离的效果，使用气设备发生故障；而水位过低，则会破坏汽水循环，严重时导致锅炉爆炸。
同时高性能的锅炉发生的蒸汽流量很大，而汽包的体积相对来说较小，所以锅炉水位控制显得非常重要。
锅炉水位自动控制的任务，就是控制给水流量，使其与蒸发量保持平衡，维持汽包内水位在允许的范围内变化。
锅炉汽包水位是一种非线性、时变大、强耦合的多变量系统，讨论了目前通常采用的控制方法,分析了水位对象模型的动静特性。
首先从锅炉汽包内水的热平衡、物质平衡原理出发,推导出了用来描述锅炉水位对象的通用机理控制模型,通过对几种控制方案的分析、研究与比较,选三冲量系统作为最佳控制方案,并着力研究三冲量系统的特点。
关键词：锅炉汽包水位控制三冲量控制系统锅炉汽包水位控制系统1. 汽包水位的动态特性描述1.1. 汽包在给水流量作用下的动态特性为了在给水量扰动试验过程中保障机组运行的安全性和试验效果，选择某一负荷工况下试验，因为此时给水泵出力有较大的裕量，万一试验中汽包水位上升过快，运行人员可及时手操控制；另外，选择10%的扰动量不会影响机组的安全运行，且试验效果比较明显。
在某一负荷工况下，汽包水位控制由自由控制方式切换为手动控制方式；手操迅速改变气泵转速；使给水流量迅速增加10%；记录给水量扰动试验曲线如图2-1，相当于积分环节和惯性环节之和，其表达式如下，则()()()()1212,,111w H H ssH S W s H H W S S S s s εεττεετεττ==-+==+=-=++从实验图2-1可以看出，在锅炉燃烧工况不变，即锅炉蒸发量不变时，减少给水量，汽包水位的虚假水位并不明显；另外，通过试验曲线能够求得汽包水位控制对象在给水量扰动下的滞后时间和响应速度，从而求得汽包水位对象在给水量扰动下的传递函数。
传递函数表达式如下，()()(1)1HW Ww s s s s s ετττ∆∆==++从物质平衡的观点来看，加大给谁流量W ，水位应立即上升，但试验情况实际并不如此，而水位经过一段时间的延迟，甚至先下降后上升，主要是由于给水温度远低于省煤器的温度，使省煤器内汽泡总容积减少，因此，进入省煤器内部的水首先用来填补省煤器中因汽泡破灭引起的容积减少而降低的水位，经过一段时间延迟甚至水位下降后，水位才能不断上升。
H2tt图2-1 给水流量扰动曲线1.2. 汽包水位在蒸汽流量扰动下的动态特性蒸汽的流量阶跃增大时，蒸汽流量扰动试验曲线，如图2-2所示。
蒸汽流量扰动试验曲线相当于一阶惯性环节2和积分环节1传递函数差对应的试验曲线，表现为有虚假水位的无自平衡能力的对象，汽包水位控制对象传递函数如下，21,2,12K H H s T s ε=-=+ 则()()212()12H s K Ww s H H D s T s sε==+=-+ttH1H2图2-2 蒸汽流量扰动曲线蒸汽流量扰动时，蒸汽流量高于给水流量，汽包水位无自平衡能力，所以水位应该直线下降，但试验中实际水位先上升后下降，这种现象称为虚假水位现象。
出现虚假水位的原因是符合增加时，燃料量来不及增加，使汽包压力下降，汽泡膨胀，体积增大而水位上升；一段时间后，汽泡容积与负荷相适应达到稳定，水位就要反应物质平衡关系而下降。
2.汽包水位控制方案的选择及其原理因为单冲量汽包水位调节存在着一些缺点，即单冲量控制方案只根据水位信号控制给水量，在锅炉负荷变化大，也就是阶跃扰动很大时，会出现锅炉的假水位现象。
所以目前现场采用的比较先进的方案一般是三冲量控制。
2.1.三冲量控制原理及各部分的作用2.1.1.控制原理考虑到给水流量的扰动影响及由于被控对象的非线性等因素，将给水流量引入到双冲量过程控制系统中，组成三冲量水位控制系统，三冲量水位控制系统中，出了汽包水位和蒸汽流量外，引入的第三个冲量是水流量。
三冲量水位控制系统是将汽包水位作为主被控变量，给水流量作为副被控变量的串级控制系统与蒸汽流量作为前馈信号的前馈串级反馈控制系统。
三冲量水位控制系统以锅炉水位为主控信号，给水流量为控制器的反馈信号来控制给水流量，它以物料平衡关系为依据，能适应负荷的快速变化，它不仅能克服“虚假水位”的影响，也能克服由于给水压力变化等因素引起给水流量变化的影响，从而使系统有更好的动态响应和静态特征。
三冲量水位控制系统方框图如下图3-1，图3-1 三冲量水位控制系统方框图三冲量水位控制系统原理图如下图3-2，图3-2 三冲量水位控制系统原理图在双冲量的基础上引入给水流量信号，构成三冲凉控制系统。
三冲量控制根据汽包水位、蒸汽量、给水流量三个信号区控制给水流量稳定汽包水位，其中，汽包水位是主信号，蒸汽流量是前馈信号，给水量为副信号，三冲量控制对象为电泵和汽泵。
2.1.2.各部分的作用控制模块PID参数调整：由于给水流量与蒸汽流量的变化使汽包水位发生变化需要一定的时间，因此，控制系统为串级回路控制，控制器为反作用，引入蒸汽量与给水流量信号，这样可以使给水泵提前动作，消除迟缓。
三冲量控制回路：当汽包水位上升或下降时，与设定值产生偏差，主控制器的输出将减小或增大，此值与前馈信号相加，即为副控制器的设定值。
将设定值与给水流量进行比较，副控制的输出减小或增大，从而使电泵和汽泵的转速降低或升高，实现汽包水位的自动控制。
三冲量控制前馈回路：当蒸汽流量改变时，通过加法器和副控制器改变给水泵转速即给水流量。
由于蒸汽流量代表负荷，所以当负荷改变时，相应改变给水流量，从而减少或抵消由于虚假水位现象而使给水流量向与负荷相反方向变化的趋势。
三冲量控制副回路：当给水流量发生变化时，副控制器立即动作，使给水流量恢复到原来的数值，给水流量信号能消除给水流量的自发性变化，因而当给水流量发生自发性变化时，汽包水位基本上不受影响。
3.前馈-串级控制系统的特点和调节器作用方式判断3.1.控制系统的特点3.1.1.前馈控制系统的特点（1）前馈控制是基于原理工作的，比反馈控制及时有效；（2）前馈控制是属于开环控制系统；（3）前馈控制使用的是视对象特性而定的“专用”控制器。
又称前馈补偿装置（4）一种前馈作用只能克服一种干扰。
3.1.2.串级控制系统特点串级控制系统的特点有：按偏差进行调节；调节量小，失调量小，能随时了解被控量变化情况；输出影响输入(闭环)。
因此，将前馈控制和串级控制相结合起来，构成前馈-串级控制系统，是具有良好控制效果的控制方式，可以进一步提高系统前馈控制的精度。
3.2.调节器作用方式判断3.2.1.判断副调节器的作用方式系统原理方框图所示，当测量值W上升时，由于阀门为气开阀，调节器的输出减小，即当调节器的输入值增加时，调节器的输出减小，调节器的作用为反作用。
3.2.2.判断主调节的作用方式系统原理方框图所示，当测量值H上升时，测量值W应该下降，副调节器的作用方式为反作用，则主调节器的输出应增大，即主调节器的输入上升时，其输出也上升，主调节器的作用为正作用。
4.控制仪表及技术参数4.1.控制仪表的选定在汽包水位控制系统设计中，所需要使用的仪表由主副调节器、主副变送器、电动执行器、电动操作器、显示仪表等。
其选型如下：在前馈-串级控制系统中，调节器的作用是准确保证被控量符合生产要求，工艺上对控制品质的要求不是很高，不允许被调量存在较大的偏差，因此，调节器都必须具有积分作用，一般都采用PI调节器，故采用实验室的智能仪表控制型号为才SA-11.前馈反馈系统的整定要比简单系统复杂些。
对于调节器正反作用方式的选择，要使一个过程控制系统正常工作，系统必须采用负反馈。
本系统选择控制阀为气开式，因为要保证锅炉汽包的安全，在没有信号的时候是关闭的。
Kv>0,变送环节Km>0，因为阀体的开度增大，流量增大从而被控对象也就是锅炉汽包的液位也会增加，所以，Kp>0，满足KvKmKpKc>0,所以Kc>0,即控制器选用反作用控制器。
当水位变送器检出水位偏离设定值，控制器反作用，控制器输出就小，阀的开度变小，进水量变小。
4.2.各元器件的型号及参数调节器选型：主调节器选择的型号为CR-6031CR-6031技术指标：工作电压：最大：28V 最小：20V电流环：两线制4mv~20mv工作压力： 22MPa max测量范围： 1500mm测量周期： 0.5秒环境温度： -40~65（摄氏度）防护等级： IP65变送器选型变送器选择的型号为MS-121MS-121技术指标：输出信号：4-20mv，0-10v电流消耗：40mv为最大防护：NEMA 4X(IP66)安装：隔膜垂直方向安装调节阀选型调节阀选择的型号为ZAJP 电动单座调节阀ZAJP技术指标：型式：电动执行机构（如DKZ型执行机构）电源：220V或380V输入信号：4-20mA或0-10V•DC输出信号：4-20mA•DC5.总结与体会通过这次课程设计，让我学到了许多课堂上学不到的东西，不仅锻炼了我搜集信息、提取信息的能力，而且还教会了我一种做学问的态度。
使我深刻的认识到做好一个课程设计是很困难的，而且需要严谨的态度才能完成。
因为我所学的知识有限，所以在设计的过程就难免会很吃力并且出现很多错误，这就需要我们有自强不息的能力。
通过这次过程控制课程设计，我不仅更加深刻的理解了锅炉汽包水位的三冲量控制，而且将我们过程控制与基本的办公软件word，visio等，当然还有Auto CAD相结合，更一步提高了我们综合运用知识的能力。
在设计一开始的时候，我还认为课程设计给了2周的时间，实在是太长了，慢慢的才发现课程设计不是这么好做的。
课程设计的模板、格式都什么也不知道，通过老师的讲解，还有自己去图书馆查阅资料，上网搜索才慢慢捋顺。
就这样我才一步步的完成了本次课程设计。
经过对这些资料的整理、理解和消化，使我对过程控制技术尤其是锅炉的炉膛负压控制技术有了更深一层次的理解。