浅析锅炉汽包水位的自动化控制
汽包水位影响因素及水位控制
汽包水位影响因素及水位控制浅析摘要汽包水位是锅炉正常运行中最主要的监视参数之一，锅炉满水时蒸汽大量带水，会引起管道和汽机内产生严重的水冲击，造成设备的损坏。
水位过低，会引起水循环的破坏，使水冷壁管超温过热，严重缺水时，还可能造成更严重的设备损坏事故。
因此，加强对水位的监视和调整至关重要。
本文结合对影响汽包水位非稳态因素的分析，对锅炉汽包水位正常调节、锅炉满水、锅炉缺水的操作进行具体总结。
关键字汽包水位、非稳态、影响因素、处理1锅炉汽包水位非稳态的影响因素1.1 给水压力的变化给水压力变化时，将使给水流量发生变化，从而破坏了给水量与蒸发量的平衡，引起水位变化。
当给水压力增加时，给水流量增大，水位上升；给水压力下降时，给水流量减少，水位下降。
给水压力波动过大，将使给水自动调节器失调。
水压过低，则汽包进水困难，若给水压力低于汽包压力，给水将无法进入汽包，会造成锅炉严重缺水。
给水泵故障、给水管道破裂、给水门故障等均能使给水压力降低，故应对给水压力和给水流量严格监视，注意控制给水流量与蒸汽流量相适应。
1.2 燃烧工况变化的影响燃烧工况的改变对水位的影响也很大。
在外界负荷及给水量不变的情况下，当燃料量突然增加，水位暂时升高而后下降；燃料突减，水位暂时降低而后升高，这是由于燃烧工况的改变使炉内放热量改变，而引起工质状态发生变化的缘故。
当燃烧强化时，炉水吸热量增加，汽泡增多，体积膨胀，而使水位暂时升高。
由于产生的蒸汽量不断增加，使汽压上升，饱和温度也相应地提高了，炉水中汽泡数量又随之减少，水位又下降。
因此水位波动的大小，取决于燃烧工况改变的强烈程度以及运行调节的及时性。
1.3 锅炉负荷变化的影响汽包水位的变化与锅炉负荷(蒸发量)的变化有密切关系，因为蒸汽是从给水进入锅炉以后逐渐受热汽化而产生的，当负荷变化时，蒸发受热面中水消耗量发生变化，必然引起汽包水位的变化。
当负荷增加时，如果给水量不变或增加不及时，则蒸发设备中的水量逐渐被消耗，其最终结果将使水位下降；反之，水位上升。
锅炉汽包水位测量与控制
锅炉汽包水位测量与控制锅炉汽包是锅炉系统中一个非常重要的部件，它主要起到水蒸气分离和收集的作用。
而锅炉汽包水位的测量和控制则是锅炉运行的关键环节之一，影响着锅炉的安全性、经济性和运行稳定性。
1、压力法水位测量原理压力法水位测量是锅炉汽包水位测量中最常用的方法。
其原理是根据在流体中的静力学原理，测量压力头与液位高度之间的关系来确定液位高度的位置。
当锅炉汽包内水位越高，水柱所产生的压力头就越大。
为了测量水位高度，需要在锅炉汽包内外分别安装两个压力表，它们分别称为高压表和低压表。
高压表的作用是测量锅炉汽包内的蒸汽压力，而低压表则用于测量锅炉汽包内的水柱压力头。
当锅炉汽包内水位高度变化时，对应的液位高度也会改变，造成高压表和低压表的读数发生变化。
根据它们的差值可以计算出液位高度的位置。
这种方法机构简单，测量精度高，但同时还存在一些问题，如压力表的灵敏度难以保证，压力口防腐保温有难度等。
电导法水位测量是通过在锅炉汽包内部安装一对电极，利用电极与液位之间的导电性差异来测量水位高度的位置。
当电极位于液面上方时，两极之间没有导电现象；当电极位于液面下方时，电极间的导电现象则明显增加。
通过测量两极之间的电导差异，即可判断液位高度的位置。
电导法水位测量的优点是机构简单、维修方便，而且应用广泛。
唯一的缺点是电极会受到水垢、污物等物质的影响，导致测量偏差或完全失效。
超声波法水位测量是利用超声波的传播时间来测量液位高度的位置。
当锅炉汽包内水位高度缩短时，超声波在空气和水之间传播的时间也会变短，从而可以推算出液面的高度。
超声波法水位测量的优点是测量范围广、抗干扰能力强。
缺点是对于非标准形状的汽包，测量精度可能会有所下降。
锅炉汽包水位控制是保证锅炉正常运行和安全的重要措施之一。
当锅炉汽包内的水位处于正常水平时，锅炉的燃烧热效率可以得到充分发挥。
但是如果水位过高或太低，锅炉的运行就会受到极大影响，甚至引发爆炸等灾难性后果。
1、锅炉汽包水位过高的原因及控制方法（1）进水量过大或汽发量过小。
锅炉汽包液位自动控制调节
为： 该 逻 辑 回路 属 于 串 级 调 节 控 制 系 统 ， 该 正 确率 ｌ ｏ ０ ％。
（ ２ ） 绝 缘 电 阻符 合 Ⅸ 验标》 热控篇。 （ ３ ） 硬件 组 态 符 合 设 计 要 求 。 （ ４ ） 供 电 电源 电压 偏 差 ±１ ０ ％。
（ ５ ） ｌ ／ Ｏ模 件 调 校（ 开关量、 模拟量） 符 合
动门、 给水 泵 、 给 水 泵 在再 循 环 调 节 门的 控 制 回路 和 信 号 回路 的 检 查 ， 以 上 测 点 对 应
的Ｉ ／ Ｏ通 道 检 查 。 主给水调节阀、 主 给 水 电
正， 使水 位 保持 在给定 值 ， 一 般 采 用 ＰＩ 和 Ｐ Ｉ Ｄ 调节 。 副 调 节 器 主 要 是接 受 主 调 节 器输 信号 。 通 过 内 回路 进 行 蒸 汽 流 量 和 给 水 流 量 的比值调 节 ， 并 快 速 消 除水 侧 和 汽 侧 的 扰动 。 主、 副调 节器作用 方式均为 反作用 。 自动 调 节 投 入 前 ， 需 要 对 锅 炉 液 位 实 测 值
（ ９ ） 调 节 器 方 向符 合 调 节 要 求 。 （ １ Ｏ ） 手 自动 跟 踪 误 差 小 于 １ ％。 （ １ １ ） 手 自动 切 换 允 差 小 于 １ ％。 （ １ ２ ） 超限报警动作正确 。 （ １ ３ ） 手 ／自动 切 换 正 确 。 （ １ ４ ） 偏差报警指示正确 。 （ １ ５ ） 状态显示正确 。
器 主 要 任 务是 通 过 副调 节 器 对水 位进 行校 器、 变频 器的回路接线符合率应大于９ ５ ％，
员到位 。
（ １ ） 该Ｐ Ｉ Ｄ 调 节 所 包 含 的测 点 仪 表 、 执 行 ４ ． ２调试 范 围
大容量锅炉汽包水位的全程自动控制
口 张 奠基
０ ４ ８ ０ ０ ０）
（ 阳城 国际发电有限责任公 司 山西 ・ 晋城 摘
要： 介绍 大容量锅炉的水位全程 自动控制的必要性 ， 及 汽包 水位全程 自动控制的概念、 功能及其组成， 并详
细说 明各 组成部分控制过程。
关键 词 ： 锅 炉 水 位 自动控 制 中图分类号： Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文献标识码 ： Ａ
但 是 由于 进 、 …汽 包 的Ｔ 质 流 量 不 ５ 衡， 最 终水 位 将 会 下 降 。 对增加， 汽 水 分 界 面 也会 相 应 提 高 ， 但 足 随着 锅 炉燃 烧 的增 强 ，
汽 包 的产 汽 量 大 于 进 水 流 量 ， 实 际水 位 将 足 呈 下 降 趋 势 的 。
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的 踪状 态 。 ３给 水 启 调 阀 的控 制
同样 燃 料 量 突 增 时 ， 锅水的蒸发量增加， 水 面下 汽 泡 总 容 积 相 能 够 及 时 启动 并接 带 负 荷 ，必 须 保 证 嵛 用 状态 的泉 处 于 良好
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图 ２ 蒸汽量扰动 下的水位特性
根据锅炉原理可知， 影响水位的扰动量有多个， 主要有锅
炉 的蒸 发 量 、 给水量、 炉膛 热 负荷 等 ； 分别给ｊ Ｉ 『 【 上 三 种 量 阶
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跃扰动下 的
热工自动控制在火力发电厂汽包水位上的应用
热工自动控制在火力发电厂汽包水位上的应用随着社会进步和技术发展，热力发电厂在国家能源生产中扮演着重要的角色。
热力发电厂的运行离不开各种自动控制系统，其中汽包水位控制系统是热工自动控制系统中的重要组成部分。
汽包水位控制系统主要完成对锅炉汽包水位的监测和控制，保持汽包水位在安全范围内，是保证热力发电厂稳定、安全、经济运行的重要措施。
在热力发电厂中，锅炉是一个重要的设备，锅炉内加热面积非常大，是蒸汽发生的地方，为了保证锅炉安全和效率，锅炉内必须要有足够的水来维持水位，提供经济、合理的蒸汽产生。
汽包作为加热面的一个组成部分，通过调节汽包水位，控制锅炉的水位和蒸汽的产生量。
汽包水位控制系统的基本原理是，通过给水泵加水，在汽包内形成一定的液位，再对液位进行监测和调节。
当液位低于设定值时，控制系统会调变给水泵的运转速度，增加给水量，使液位恢复到设定值；当液位高于设定值时，控制系统会调节给水泵的停止时间或者调节给水泵的出水量，使液位降至设定值。
通过不断的监测液位，汽包水位控制系统能够及时响应和调整，保证锅炉的安全和有效运行。
汽包水位控制系统在热力发电厂中的应用非常广泛。
在传统的汽电联产厂中，汽包水位控制系统的作用尤为重要。
因为固有负荷和差动负载都需要锅炉来提供蒸汽，对汽包水位的控制要求非常高，只有水位控制良好，才能保证稳态负荷的可靠供电。
而在大型超超临界燃煤电站中，汽包水位控制也是不可缺少的一部分，它能够从根本上保证燃煤锅炉设备的运行安全，有效避免锅炉爆炸和灾害事故的发生。
热工自动控制在汽包水位控制系统中的应用已经非常成熟。
现代热力发电厂普遍采用数字化控制系统，能够集成各种传感器和执行器，实现更加精确的控制。
同时，控制系统还能够自动调整控制参数，适应不同的运行状态和负载变化，实现自适应控制，提高热力发电厂的效率和安全性。
总之，热工自动控制在汽包水位控制系统中的应用是非常重要的，它不仅能够保证锅炉的稳定和有效运行，还能够提高运行效率和安全性。
关于蒸汽锅炉汽包水位控制的建议
关于蒸汽锅炉汽包水位控制的建议前言随着工业技术的发展，蒸汽锅炉已经成为工业生产中不可或缺的设备。
而蒸汽锅炉的汽包水位控制，则是蒸汽锅炉正常运转的重要环节。
由于蒸汽锅炉的特殊性质，汽包水位控制极容易出现问题，从而危及生产安全，产生巨大的经济损失，因此本文就蒸汽锅炉汽包水位控制问题提出一些建议。
蒸汽锅炉汽包水位控制存在的问题蒸汽锅炉汽包水位控制的重要性不言而喻。
正常的汽包水位控制可以保证蒸汽锅炉的正常运转，同时也可以有效预防蒸汽锅炉运行中可能出现的危险情况。
但是，当前蒸汽锅炉汽包水位控制存在的问题也不容忽视。
1. 受控制台限制传统的蒸汽锅炉汽包水位控制是依靠控制台设备进行控制的。
这种做法存在的问题就是受到闸门启动速度等因素的限制，容易出现调节不灵敏、控制精度不高等问题。
而且，传统的人工控制方式也会因为人为因素而导致锅炉汽包水位控制失控，进而危及生产安全。
2. 受气压影响蒸汽锅炉与汽包之间是相互连接的，锅炉水位的变化会直接影响到汽包水位的变化。
因此，蒸汽锅炉中的气压变化也会对汽包水位控制产生直接的影响。
当进气压力升高时，汽包水位难以控制，可能会超出正常水位范围。
3. 现有软件存在不足蒸汽锅炉汽包水位控制常常依靠控制软件的实现。
但是，当前的控制软件在适应新型锅炉、适应多变工况方面还存在不足。
因此，如何提高蒸汽锅炉汽包水位控制软件的自适应性和泛适性也是当前需要研究的重要问题。
改进建议针对蒸汽锅炉汽包水位控制存在的问题，下面整理了一些改进建议。
1. 建议采用无人机数字化控制控制软件和传统控制台的控制策略存在局限性，无法很好地应对复杂多变的工况。
因此，我们提出采用无人机运行数字化控制来代替传统控制方式，能够有效提高水位控制的灵敏度和精度。
同时，基于无人机的数字化控制能够使锅炉厂商在尝试新型锅炉时更容易实现控制。
2. 建议控制软件采用智能控制目前市场上的控制软件都是基于经典控制理论开发的。
但蒸汽锅炉汽包水位控制过程是一个非线性、时变的过程，这就要求控制软件要更具自适应性和泛适性。
热工自动控制在火力发电厂汽包水位上的应用
热工自动控制在火力发电厂汽包水位上的应用
热工自动控制是指利用自动化技术对火力发电厂汽包水位进行控制的过程。
在火力发电厂中，汽包是一个重要的装置，它起到蓄能和稳压的作用。
汽包水位的控制对发电厂的正常运行和安全性起到至关重要的作用。
本文将详细介绍热工自动控制在火力发电厂汽包水位上的应用。
热工自动控制系统是由传感器、执行器、控制器和计算机等组成的。
在火力发电厂的汽包水位控制中，传感器主要用于测量汽包水位的变化，常用的传感器有浮球式水位计和超声波水位计。
通过控制器对传感器测量到的水位信号进行处理，并将处理后的信号发送给执行器，通过执行器来控制汽包的进水和出水量，从而达到控制汽包水位的目的。
计算机则用来处理和监控整个自动控制系统。
在火力发电厂汽包水位的控制过程中，热工自动控制系统主要起到三个作用：稳定水位、保证安全和提高效率。
热工自动控制系统可以稳定汽包的水位。
对于火力发电厂而言，汽包的水位过高或过低都会对机组运行产生影响。
水位过高会导致汽包内部压力过大，可能引起破裂或爆炸的安全隐患；水位过低则会导致汽包内部蒸汽量不足，影响机组的供热效果。
通过热工自动控制系统的运行，可以根据实时的水位信号自动调整进水和出水的量，从而保持汽包水位在一个稳定的范围内。
热工自动控制系统可以提高火力发电厂的效率。
汽包水位的合理控制可以实现化合理调节锅炉的运行，从而提高锅炉的热效率。
通过热工自动控制系统，可以自动控制汽包水位的变化，在不同负荷要求下调整进水和出水的量，从而使锅炉的运行更加稳定和高效。
火力发电厂汽包锅炉给水自动控制
火力发电厂汽包锅炉给水自动控制摘要：火电厂的安全性和稳定性是近些年来火电厂发展的重点和难点。
火力发电厂中汽包水位需要保持正常的水位才能安全、经济的运行。
所以，准确的测量水位、进而更好的控制水位在允许范围内变化，对于保证安全，提高经济效益具有重要意义。
关键词：汽包水位测量；就地偏差；原因；分析；自动化控制1前言利用燃料燃烧进行发电的装置称为火力发电机组。
锅炉是火力燃煤发电厂的重要设备之一，常有“动力心脏”之称。
另外，它与汽轮机、发电机并称电厂三大主机。
它的主要功能是组织燃烧，产生符合汽轮机需要的高温高压蒸汽。
在锅炉运行中，锅炉汽温汽压蒸汽品质是随热网电网变化的。
为使温压汽水品质稳定在规定范围内，需要调整与控制，以适应外界负荷条件的变化。
2给水自动调节给水自动调节的目的是使给水适应蒸发量，汽包水位维持在±50mm范围内。
随着锅炉容量的增加，汽包水位变化的速度也越来越快，增加了给水自动调节的复杂性。
常用的三冲量给水调节系统。
该系统中，调节器接受汽包水位、蒸发量和给水量三个信号。
调节系统中，汽包水位是主信号，任何扰动引起的水位变化都将使调节器动作，改变给水电动调节阀的开度，以维持汽包水位在正常值。
蒸发量与给水量的不平衡是引起汽包水位波动的原因。
其中，蒸发量是水位调节的补偿信号。
当蒸发量增大时，调节器接受信号，使给水电动调节阀开大。
同时，调节器又接受了“虚假水位”的传感信号，即水位升高要求，关小给水电动调节阀。
这时，两个信号使调节器的变化方向相反，相互抵消，所以调节器基本上不动作。
只有当给水量与蒸发量不平衡引起的汽包水位下降，调节器才动作，增大给水量与蒸发量相平衡。
蒸发量的补偿可有效克服“虚假水位”的影响，减少给水量的波动幅度，使调节过程变得比较平稳。
给水量是一个反馈信号，能克服给水压力变化所引起的给水量变化。
当给水压力变化时，给水阀门孔板前后压差反应很快，延时很短（约1～3s），使汽包水位的波动变化较小。
锅炉汽包单冲量多冲量水位的控制研究
锅炉汽包水位的控制研究摘要锅炉是化工、炼油、发电、造纸和制糖等工业生产过程中必不可少的重要动力设备。
锅炉往往成了不少工厂不可缺少的一部分，因而，对锅炉设备中的自动控制系统进行分析研究是必要的。
锅炉是全厂重要的动力设备，其要求是供给合格蒸汽，使锅炉蒸汽量适应负荷的需要。
为此，生产过程的各个主要工艺参数必须严格控制。
锅炉水位控制系统是过路生产控制系统中最重要的环节。
锅炉是一种特种设备，是工业生产中的常用设备。
对锅炉生产操作如果不合理，管理不善，处理不当，往往会引起事故。
这些事故中的大部分是由于锅炉水位控制不当引起的，可见锅炉汽包水位控制在锅炉设备控制系统中的重要性。
而对水位的控制不当，往往是汽包受到蒸汽负荷干扰后，产生虚假水位，使控制器反向动作。
本文在分析了锅炉汽包水位特性的基础上，梳理了控制系统的几种方案，对其中的三种方案进行了Matlab仿真，并提出了硬件设计方案，以及阐述了先进控制策略的发展。
关键词：锅炉；汽包水位控制；仿真；控制策略The Research Of Boiler’s Drum Water Level ControlABSTRACTThe boiler is absolutely necessary significant power plant of industry production process such as the chemical industry, oil refining, generation of electrical energy, papermaking and refines sugar and so on. As a result, it is indispensable systematically to analyze research to the automatic control in the boiler installation.The boiler is the power plant that the whole factory is significant, that such is providing competent steam, causing the boiler amount delivering steam adapt to the burden necessaries. For this reason, production process every main technology parameter has to rigorously enforce the control. Segment that the boiler water level control system is the most significant in the boiler.This paper analyzes the characteristics of the boiler drum water level on the basis of the control system of combing several options, of which three programs of the Matlab simulation and made the hardware design, and will elaborate on the development of advanced control strategies.Key Words: boiler; drum water level control; simulink; control strategy目录锅炉汽包水位的控制研究 (1)摘要 (1)ABSTRACT (2)1绪论 (5)1.1意义 (5)1.2 虚假水位的形成及对策 (5)1.3本文的主要工作 (6)2锅炉汽包水位的动态特性 (7)2.1给水流量作用下的动态特性 (7)2.2蒸汽流量作用下的动态特性 (7)3汽包锅炉水位控制系统的设计 (9)3.1概述 (9)3.2单冲量控制系统 (9)3.3双冲量控制系统 (10)3.4三冲量控制系统 (10)3.4.1单级三冲量控制系统 (10)3.4.2三冲量串级控制系统 (11)4锅炉汽包水位的Matlab仿真 (14)4.1仿真软件功能概述 (14)4.2汽包锅炉水位控制系统的仿真 (14)4.2.1单冲量控制系统的仿真 (14)4.2.2三冲量控制系统的仿真 (15)4.2.3仿真结果分析 (17)5硬件设计 (18)5.1 8051单片机的原理及特点 (18)5.1.1 8051单片机的基本特点 (18)5.1.2 8051单片机的基本组成原理 (18)5.2 8051单片机汽包锅炉水位控制的结构原理 (18)5.2.1工作原理 (18)5.2.2 控制的程序框图 (19)5.2.3部分程序代码 (20)5.3 小结 (21)6先进控制策略的发展 (21)6.1预测控制 (21)6.1.1预测函数控制 (21)6.1.2 模型预测控制 (21)6.2自适应控制 (21)6.2.1自校正控制 (21)6.2.2 PID参数的自整定 (22)6.3智能控制 (22)6.3.1 专家控制系统 (22)6.3.2神经元网络优化控制 (23)7全文工作总结 (24)参考文献 (24)致谢 (25)1绪论1.1意义21世纪自动控制技术在工程和科学发展中起着极为重要的作用，热力发电厂的生产过程中也毫无例外的采用了自动控制技术。
锅炉汽包水位控制系统设计知识讲解
锅炉汽包水位控制系统设计 精品资料
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢0 过程控制系统实验报告
专 业 ****** 班 级 ****** 学生姓名 ****** 学 号 ****** 精品资料
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢1 锅炉汽包水位控制系统设计 一、 控制要求 设计一个汽包水位控制系统，使汽包水位维持在120cm，稳态误差±0.4cm，满足生产要求。G(s)=1/(s^3+10s^2+29s+20),σ%<20%,Ts<10s,Ess=0.
二、 完成的主要任务 1. 掌控锅炉生产蒸汽工及其工作流程 2. 对被控对象进行特性分析，画出汽包水位控制系统方框图和流程图 3. 选择被控参数和被控变量，说明其选择依据 4. 设计控制系统方案，如何选择检测仪表，说明其选择原则和仪表性能指标 5. 说明单回路控制系统4个环节的工作形式对控制过程 6. 对控制进行PID控制说明其参数整定理论 7. 对锅炉汽包水位进行simulink仿真，对参数进行整定，其仿真图要满足动态性能指标
8. 总结实验课程设计的经验和收获 精品资料 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢2 目 录 第一章 锅炉汽包水位控制系统的组成原理 1 了解锅炉生产蒸汽工艺及其工作流程-------------------------------------------3
1.1 锅炉汽包水位自动控制的意义--------------------------------------------------3
1.2 了解锅炉生产蒸汽工艺及其工作流程-----------------------------------------3 第二章 锅炉汽包水位控制系统方案的设计 2.1 液位控制系统的方框图------------------------------------------------------------5 2.2 液位控制系统的方案图------------------------------------------------------------5 2.3 检测变送器的选择------------------------------------------------------------------6 2.4 调节阀的选择------------------------------------------------------------------------6 2.5 仪器性能指标的计算---------------------------------------------------------------6 2.6 调节器的选择------------------------------------------------------------------------8 2.7 调节器作用方向的选择------------------------------------------------------------8 第三章 PID控制 3.1控制规律的比较--------------------------------------------------------------------9 精品资料 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢3 3.2 PID参数的整定--------------------------------------------------------------------10 第四章 仿真
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高新技术 Ｎｅｗ ２０１５ Ｎ０．０７（上
浅析锅炉汽包水位的自动化控制
兰鹏
（大庆油田热电厂热工分厂，黑龙江大庆１６３７７１）
摘要：锅炉的存在已经有二百年的历史了，伴随着锅炉的产生，汽包水位的控制问题一直作为典型的控制问题被控制
学领域的各位专家所探讨，研究。锅炉要既安全又有效的运行，它的运行所需的参数必须达到设计要求的数值，锅炉的
汽包水位参数，就是锅炉平稳运行的一个重要参数，要想实现锅炉汽包水位的自动化控制，就必须研究透彻锅炉汽包水
位数值变化给锅炉运行带来的影响。下面就介绍一下这方面的内容。
关键词：锅炉；自动化控制；三种控制；三种动态特性
中图分类号：ＴＫ２２ 文献标识码：Ａ
在锅炉系统中，保证汽包的水位在一 定的范围内非常重要，因为汽包水位的实 际高度，直接影响汽包的分离速度和水蒸 气的形成质量。只有汽包水位在一个安全 的区间范围内，才能保障生产的安全性， 才能保证成产的连续性，持续性。因此锅 炉汽包水位的自动化控制就显得尤为重 要。为了准确研究锅炉的汽包水位的自动 化控制，首先要了解和掌握锅炉汽包水位 的动态和静态的特性，这种特性可以经过 试验和科学公式分析出来。为了能更直接 的反应这种动态和静态的特性，本文用图 样曲线的形式表示其动态的分析结果。如 图１所示。 从图１可以得出结论：水流量增大的 情况下，锅炉汽包的容积会变少，锅炉水 位也会随之下降 但当水流量发生阶跃跳 动变化的时候，锅炉汽包水位，不会和刚 才得出结论一样的结果，相反锅炉的汽包 水位不是立即急速增加，而是形成一种可 连续的变化，此变化曲线类似于抛物线曲 线。这一特性，在锅炉汽包水位的自动化 控制中，可以供一种思路，让分析汽包水 位的自动化控制得以横向展开；从图２可 以得出结论，当蒸汽的流量迅速增加时， 锅炉汽包水位也随之迅速下降。但是当蒸 汽流量在外界干扰的情况下，进行阶跃跳 动变化时，锅炉汽包水位只是短短的一瞬 间随着蒸汽流量的变化而变化，但之后却 发生与之相反的反应，即随着蒸汽流量的 减少，锅炉内的汽包水位会发生增加，上 升的变化，其实际变化曲线。也为一条抛 物线曲线。根据这一特性，在锅炉的汽包 水位自动化控制中，同样也可以提供一种 思路，让分析汽包水位的自动化控制得以 纵向展开。 实质上锅炉的汽包水位不只是随着给 水流量和蒸汽流量的变化而变化，锅炉的 汽包水位还会随着燃料量的变化而变化。 当在锅炉内进行锅炉静态下分析的时候， 由于这时给水的流量和蒸汽的流量都在一 种相对静止的状态下，所以锅炉内汽包水 位也会随之控制在一个相对静止的水位 上，即锅炉内汽包水位的变化量为０。锅 炉内的汽包水位的自动化控制主要还是根 据其汽包水位的动态化分析来进行，根据 锅炉制造和使用的多年积
累，现行的锅炉内汽包水
位自动化控制系统，一共
分为三种，一种是单冲量
形式的汽包水位自动调节
控制，一种是双冲量形
式的汽包水位自动调节控
制，第三种是三冲量形式
的汽包水位自动调节控
制。下面来简单的讲述一
下这三种控制的原理及缺
点。
＼＾／ ＼＾／０ ０ 一＿１ ｋ 图１给水流量扰动下阶跃 响应曲线 一、单冲量形式的汽包水位自动调节 控制 单冲量形式的汽包水位自动调节控制 是一种相对简单的水位控制，单冲量等同 于汽包水位，它要求锅炉内汽包中的水要 在锅炉汽包内保持一定水位且一定长的时 间，在水位产生的稳定水负载下，同时配 合安全装置，就可以进行单冲量形式的汽 包水位自动调节控制。这种控制在汽包水 流或气流停留时间过短时，则不能正常进 行水位的自动调节功能。其最大的缺点是 容易造成水位的虚假形成，这样单冲量的 调节形式就会产生控制反应过慢，甚至是 停止锅炉内汽包水位的控制。 二、双冲量形式的汽包水位自动调节 控制 双冲量形式的汽包水位自动调节控 制实质上是对单冲量形式的汽包水位自动 调节控制的一种补偿控制调节。单冲量形 式的汽包水位自动调节控制主要是对锅炉 内自身气流产生的压力的控制调节，双冲 量形式的汽包水位自动调节控制就是引进 了蒸汽的流量负压，对单冲量形式的自动 控制容易产生的水位虚假形式给予一定的 补偿，使其控制系统在水位调节过程中反 应迅速。但双冲量的锅炉汽包水位控制系 统，也存在不足之处。不足之处在于他的 工作曲线不是线性曲线，而是抛物线曲 线，控制是很难准确无误的进行补偿控 制，这样就会产生和单冲量形式的控制形 式类似的问题，不能很好的控制锅炉内的 汽包水位。 三、冲量形式的汽包水位自动调节控制 三冲量形式的汽包水位自动调节控 Ｄ
０ －ｔ
Ｈ
／／／卜
图２蒸汽流量扰动下的阶
跃响应曲线
制，本质上是在单冲量形式的汽包水位自
动调节控制和双冲量形式的汽包水位自动
调节控制的基础上，将水量的流量负压加
入到锅炉的水位控制系统中，使三种形式
的控制同时在锅炉内发生作用。但是这种
控制系统也存在缺点，即要求锅炉内的物
料保持一种相对的平衡，否则，在三种负
压产生变化时，其控制的汽包水位也会有
偏差，但总体来讲比上述两种锅炉汽包水
位系统精确，抗外界干扰能力也更强。
锅炉内汽包水位会通过仪表的显示，
让我们掌握及控制，所以在锅炉显示仪表
的选择和使用上，也要注意一些问题。例
如，锅炉所使用的测量仪表建议全部采用
ＷＣ系列的数字显示仪表表头。而变压器
的安装形式，第一选择应该为垂直仪表头
面安装，这样起到了节省空间的效果。
结语
通过上述的关于锅炉内汽包水位的分
析及控制系统的介绍，我们会得出结论，
在锅炉内汽包水位的自动化控制研究中，
还是要把主方向定在三冲量形式的汽包水
位自动调节控制上，通过研究三冲量形式
的汽包水位自动调节控制的特点及缺点。
我们能更好的改进和完善现有的三冲量形
式的汽包水位自动调节控制，让它在锅炉的
制作及使用中发挥水位控制的更大作用。
参考文献
【１］孔国权．电厂锅炉汽包水位控制的调节
信号与系统ｍ．硅谷，２００９．
［２］孙德强．浅谈先进过程控制在锅炉汽包
水位控制的应用Ⅱ】．城市建设理论研究，
２０１３．
［３］３闫宝．３００ＭＷ锅炉汽包水位控制浅析
Ⅱ］．中国机械，２０１４．