锅炉汽包水位自动控制系统改造
锅炉汽包水位自动控制系统
第一章 绪论汽包水位是锅炉安全运行的指标之一,锅炉汽包水位的测量、控制和保护系统的合理配置是保证锅炉安全运行的重要措施。
过高的水位会影响汽水分离装置的汽水分离效果,使锅炉出口的饱和蒸汽的湿度增大,含盐量增多,造成过热器和汽轮机通流部分结垢,从而引起过热器管壁超温甚至爆管。
当水位严重过高时,还将使汽轮机产生水冲击, 引起破坏性事故。
水位过低,会影响锅炉的水循环安全,造成局部水冷壁管过热,严重缺水时造成锅炉爆炸。
因此,准确测量和保持汽包水位在规定的范围内有其重要意义。
我在本设计中，将通过单片机的控制，使锅炉汽包水位，维持在正常的标准下，在水位超过上限或下限的时候，能够及时报警并采取相应措施。
在水位超过上限或下限的时候，能够及时报警并采取相应措施。
第二章 工作原理与方案论证2.1工作原理 图2.1所示即为锅炉汽包水位自动控制系统示意图。
当系统受到扰动后，被控变量（液位）发生变化，通过检测仪表得到其测量值h 。
在自动控制装置（液位控制器LC ）中，将h与设定值h 0比较，得到偏差，经过运算后，发出控制信号算后，发出控制信号，这一信号作用于执行器（在此为控制阀，）改变给水量，给水量，以克服扰动的影响，以克服扰动的影响，以克服扰动的影响，使被控使被控变量回到设定值。
这样就完成了所要求的控制任务。
这些自动控制装置和被控工艺对象组成了一个自动控制系统。
被控工艺对象组成了一个自动控制系统。
2.2方案论证单冲量水位控制系统直接用水位信号与给定值信号相比较，控制器根据该偏差的正负与大小，与大小，输出开关给水调节阀门的信号，输出开关给水调节阀门的信号，输出开关给水调节阀门的信号，但这种系统具有严重的弊病：但这种系统具有严重的弊病：但这种系统具有严重的弊病：在蒸汽流量忽在蒸汽流量忽然增加时，因给水流量小于蒸发量，水位应当下降。
但是由于炉筒内的贮汽减少，内部压力忽降，从而使水面下的炉筒容积扩大，并加速汽化，由于水面下容积扩大，使水位不但不下降，反而迅速上升，产生“虚假水位”现象。
工业锅炉汽包水位控制系统的设计
工业 蒸汽锅 炉是一个 复杂 的控制对 象 ， 为 了保证
确度 的要求 ， 汽 包水位 控制 系统可 以设计 成单 冲量 调 节， 双冲量调节系统和三冲量调节系统。
没定值 、 当 前与过 去输 出值 ， 进行 Ｐ Ｉ Ｄ运算 ， 计算出当 前控制量去控制进水 阀门 ， 进而调节进水量。 （ １ ） 主控制器的设计 在计算机控制 系统 中 ， 最常见 的控制器有 两种 ： 一
保证锅炉安全 运行 的必要 因素 。近 年来 ， 锅炉 汽包 水
位 的控制得 到了很 大的发 展 ， 笔者 在前 人研 究 的基 础
升， 在这个过程 中 ， 通过压 力传感 器测量 液位 ， 将液 位 信号转变成 电压 信 号 ， 经过 放 大和 Ａ ／ Ｄ转 换之 后 ， 送 到控制器 ， 单片机根据设定液位与实际液位值 的偏差 、
２ ０ １ ３ 年 第２ 期 位 控 制 系 统 的 设 计
刘 秀芝
（ 山东科技 大学信 电学院， 山东 青岛 摘 要 ２ ６ ６ ５ ９ ０ ）
该 文先分析 了蒸 汽锅炉汽包水位控制 的目标 ， 设计 出了以单片机为核心， 压力传感器 、 Ａ ／ Ｄ转换 器、 放大补偿 电路 、 多路 开关 、 硬件看
ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ． Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｈ ａ ｒ ｄ ｗｇ ｒ ｅ ｙ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗａ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ．Ｔｈ ｅ Ｐ Ｉ Ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｏｌ ｒ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ Ｗａ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ
包钢热电厂锅炉汽包水位自动控制
ｏ ｔｏ ｔｒｌｖ ｌｉ ｈ ｔａ ｂ ￣ｅ ｃ ｎｒ ｌｔｅ ｗａｅ ｅ ｅ ｎ ｔ ｅ ｓｅ ｍ ｏ ｌｒ．Ｂｙ ｃ ｍｂｉｉｇ ｔｅ ｒ ａｃ ｌ ｔ ｎ ａ ｄ ｐ ａ ｔｃ ｌｅ ｐ ｒｅ ｃ ｈ ｅ ｃ ｎｒｌｓｒ ｔｇ ｏｖ ｄ ｈ ｏ ｎｎ ｏｙ ｃ ｌ ｕａ ｏ ｎ ｒ ｃｉａ ｘ ｅ ｉｎｅ，ｔ ｏ ｔｏ ｔａｅ ｙ ｓｌ ｅ ｈ ｉ
Ｊ ｎ 。０ ６ ｕ ｅ２ ｏ
包钢热 电厂锅炉汽包水位 自动控制
张 江 ， 闫晋峰 ， 张承斌
（ 内蒙古新 联信 息产 业 有限责任 公 司， 内蒙古 包头 ０４ １） １００
摘 要： 文章介绍 了一种 已实际应用 的电厂锅炉汽包水位三 冲量 串级控制方法 。通过理论计 算与实际经验 相结合
（ｎｅ ｎ ｏａＸｎ ｎＩ ｏ ． Ｂ ｏ ｕ０ ４ １ ， ｅ Ｍ ｎｇ ｌ ｈｎ Ｉｎｒ ｇｌ ｉ ｉ ＴＣ ． Ｍｏ ｉ ｌ ａ ， ａｔ １０ ０ Ｎ ｉ ｏｇ ｏ ，Ｃ ｉ ｏ ａ）
Ａｂｓｒ ｃ Ｔ ｉ ｈ ｓｓ ｅ ｐａｎ ｉ ｄ ｏ ｈ ｅ ｔ ａ ｔ： ｈ ｓｔｅ ｉ ｘ ｌｉ ｓａ ｋ ｎ ｆｔｒ ｅ— ｅｅ ｎ ａｕ ａ ｃ ｄｅｃ ｎｒｌｍｅ ｏ ｉ ｈ ｉ ｐ ｌ ｄ ｉ ｔ ｅ ｐ ｗ ｒｐａ ｔｔ ｌｍｅ ｔｖ ｌ ｅ ｃ ｓ ａ ｏ ｔ ｔ ｄ ｗｈ ｃ ｓａ ｐｉ ｎ ｈ ｏ ｅ ｌｎ ｏ ｏ ｈ ｅ
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第３ ２卷第 ３ 期
２０ ０ ６年 ６ 月
包 钢 科 技 Ｓｉ ｃ ｃ ｎｅ＆Ｔ ｃｎｌ ｙｏ ａｔ ｔ ｌ Ｇｏｐ ｏ ｏ ｔｎ ｅ ｅｈｏ ｇ ｆ ａｏ
Ｖ０ ．２。 １３ Ｎｏ． ３
ｈ ｈ ｎ ｅ ｈ ｓ ｅ ｉ ｎ ｓ ｙ ｏ ｔ ｅ ．Ｔ ｉ ｏ ｔ ｌｍｅ ｄ ｉ ｓｆ ｉ ｌ ｎ ｕ ｈ ｔ ｅ ｖ ｅｆ ｔ ｔ ｅｃ ａ ｇ ｙ ｔｒｓｓａ ｄ ｆ ｌ ｔ ｆ ｅｗａ ｒｌｖ １ ｈｓｃ ｎ ｏ ｔ ｏ ａｅ ａ ｄ ｒｌ ｂｅ ｅ ｏ ｇ ｏ ｓｒ ｅ ｐ ｒ ｃ ｙ ｆｒｔ ｅｒ － ｅ ａｉ ｈ ｔ ｅ ｅ ｒ ｈ ｓ ｎ ｅ ａ ｅｌ ｏ ｈ ｅ ｑ ｉ ｍ ｎ ｆｐｏ ｕ ｅ ａ ｄ ｃ ｎｒ１ ｕｒ ｅ ｔ ｒｄ ｃ ｏ ｔ ． ｅ ｏ ｎ ｏ
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。
用于控制锅炉水位的Fuzzy—PID控制算法的改进
水 蒸 汽 的 能 量转 换装 置 ， 炉 的 自动控 制 系统 主 要 是 对 锅 炉 生 产 的 主 锅 ． 数 规 推 要 被 控 参 量 进 行 自 动 控 制 ， 锅 炉保 持 在 良好 的 工 况 下 运 行 ， 中水 ３２ 模 糊 控 制 器 主 要 由模 糊 化 接 口 、 据 库 、 则 库 、 理 机 和 解 模 使 其 位 、 力 、 度 是 锅炉 运 行 质 量 的三 个 重要 指 标 。 汽 包 水 位 过 低 ， 压 温 由于 糊 化接 口等 ５部 分 组 成 。 二 维模 糊 控 制器 是 以偏 差 和偏 差 的变 化 率 作 为 输 入 变 量 的 ， 因此 汽 包 内 的 水 量较 少 ， 而负 荷 （ 汽 ） 却 很 大 ， 的 汽 化 速 度 又 快 ， 得 蒸 量 水 使
【 键 词 】 包水 位 ；Ｉ） 制 ； 糊 控 制 ； 糊 ＰＤ 控 制 关 汽 ＰＥ 控 模 模 Ｉ ＰＤ 控 制 器 的 数 学 模 型 如 下 式 所 示 ： Ｉ
１ 概 述
锅 炉 是 一 种 利用 燃 料 （ 如燃 煤 、 油 ） 的 化 学 能 将 水 加 热 并 产 生 燃 中
科技信息
０科教前沿 ０
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ ＹＩＦ Ｒ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ Ｏ ＯＧ Ｏ ＭＡＴＯ Ｎ ＩＮ
２１ ０ １年
第 １期
用于控制锅炉水位的 Ｆ ｚｙＰＤ控制算法的改进 ｕｚ— Ｉ
（ 华 大学 北
【 摘
马 占辉 吉 林 吉林
１２ １ ） ３ ０ １
要 】 炉 水 位 系统 是 锅 炉 工 艺 流 程 中最 重要 的 环 节之 一 ， 用 控 制 理 论 对锅 炉 汽 包 水 位 系统 的 自动控 制 进 行 研 究 是 非 常 有 必要 的 。 锅 利
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。
锅炉汽包水位自动调节
锅炉汽包水位自动调节锅炉发生爆炸事故的原因之一是由于汽包水位过高或过低所引起的，因此在锅炉中，控制汽包水位是非常关键的。
传统上，锅炉的汽包水位调节是手动完成的，而随着自动控制技术的不断发展，锅炉汽包水位的自动调节也成为了可能。
锅炉汽包水位的自动调节原理在锅炉中，汽包是水蒸气和水的混合物，由于水的密度大于水蒸气的密度，因此汽包水位的高低可以反映出锅炉内部的水位情况。
当汽包水位过高时，容易发生爆炸事故，当汽包水位过低时，会导致锅炉的正常工作受到影响。
因此，对于锅炉汽包水位的自动调节是非常重要的。
锅炉汽包水位的自动调节采用的是反馈控制系统。
该系统包括传感器、控制器和调节器三部分。
传感器主要用于测量锅炉汽包水位的值，控制器则将传感器测量的数据与预设的目标水位进行比较，得出调节量并发送给调节器。
调节器根据控制器发送的调节量来控制水位的上升或下降，从而实现锅炉汽包水位的自动调节。
锅炉汽包水位自动调节系统的优点相比于传统的手动调节方式，锅炉汽包水位自动调节系统具有以下几个优点：1.提高效率：自动化系统可以根据锅炉内部实时数据进行分析，对汽包水位进行精准调节，从而提高了锅炉工作效率。
2.减少人力成本：自动化系统的引入可以减少了锅炉操作员的劳动强度，避免由于人为操作失误所引起的事故风险。
3.提高安全性：自动化系统可以及时检测汽包水位，保持正常水位范围内，提高了锅炉工作的安全性，并可以有效地避免爆炸事故的发生。
4.提高稳定性：自动化系统可以实现连续性的自动控制，保持了稳定的工作状态，避免了频繁人工干预所引起的不稳定因素。
锅炉汽包水位自动调节的发展前景随着自动化技术的不断发展，锅炉汽包水位自动调节系统将会得到更广泛的应用。
未来的自动化系统将会更加精确、智能化，可以通过大数据分析以及人工智能技术对锅炉的运行状态进行实时监测，在锅炉发生问题时能够及时作出反应，提高锅炉的安全性和稳定性。
结论随着自动化技术的不断提高，自动化控制在锅炉行业中已经逐渐成为了趋势。
锅炉汽包水位的控制
摘要锅炉是电厂和化工厂里常见的生产设备，为了使锅炉能正常运行,必须维持锅炉的水位在一定的范围内，这就需要控制锅炉汽包的水位。
汽包水位很重要，水位过高会影响汽水分离的效果，使蒸汽带液,损坏汽轮机叶片；如果水位过低会损坏锅炉，甚至引起爆炸。
可见锅炉汽包水位控制在锅炉设备控制系统中的重要性。
本论文设计的是锅炉汽包水位控制系统，利用控制装置和被控对象组成了一个自动控制系统。
被调量是汽包水位，调节量是给谁量。
它主要考虑汽包内部物料平衡，使给水量适应锅炉的挥发量，维持汽包中水位在工艺允许的范围内。
关键词：汽包水位虚假水位给水流量蒸汽流量目录摘要 (1)1 绪论 (3)1.1 锅炉 (3)1。
2 锅炉汽包水位控制系统的发展现状 (3)1。
3 汽包水位调节原理: (4)1.4 本设计的主要工作 (4)2 控制方案设计 (6)2.1 汽包水位的影响因素 (6)2.2 系统方框图 (6)3 硬件选型 (8)3。
1 水位PID控制系统 (8)3.2 PLC的选型 (8)3.3 PLC的I/O分配 (9)3.4 流程控制图 (10)3。
5 PLC程序 (11)4 PID参数整定 (16)4.1 运用试凑法选定PID参数 (16)4。
2 MATLAB仿真结果 (17)5 组态设计 (19)5。
1组态王对PLC的设备组态 (19)5。
2组态王定义数据变量 (19)5.3组态王界面 (19)总结 (21)参考文献 (22)致谢 (23)1 绪论1.1 锅炉锅炉由汽锅和炉子组成。
炉子是指燃烧设备,为化石烯料的化学能转换成热能提供必要的燃烧空间。
汽锅是为汽水循环和汽水吸热以及汽水分离提供必要的吸热和分离空间。
锅炉作为一种把煤、石油或天然气等化石燃料所储藏的化学能转换成水或水蒸气的热能的重要设备，长期以来在工业生产和居民生活中都扮演着极其重要的角色，它已经有二百多年的历史了，但是锅炉工业的迅猛发展却是近几十年的事情。
生产锅炉，主要用于为居民提供热水和供居民取暖。
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
汽包锅炉给水自动控制系统
第五章汽包锅炉给水自动控制系统5-1 前馈--反馈调节系统一.前馈--反馈调节原理反馈调节系统特点：事后控制，反馈校正。
调节过程中被调量的动态偏差较大,且调节过程也较长。
前馈调节系统特点：直接根据扰动进行调节,减小动态偏差。
()yxW s()oxW s()bxW sxu y1.定义直接根据造成被调量偏差的原因进行调节的系统,称为前馈调节系统。
2.前馈的类型及整定前馈调节的类型：很多,因而()b SW的规律不同。
不变性原理：设计前馈补偿器,使被调量y与扰动无关。
(a)扰动有单独通道()()()()0()()yxyx b o boW sW s W s W s W sW s+=⇒=-(b) 扰动作用在对象之前补偿作用在调节器之前。
例如:喷水压力改变时对温度的影响。
()()()()()10()()1()()()o b a o b a o a W s W s W s W s Y s W s X s W s W s W s +==⇒=-+(c) 扰动有单独通道,补偿作用在调节器之后()()()()()0()()1()()()yx b o yx b a o W s W s W s W s Y s W s X s W s W s Wo s +==⇒=-+(d) 扰动有单独通道,补偿在调节之前()()()()()()0()()1()()()()yx a b o yx b a o a W s W s W s W s W s Y s W s X s W s W s W s Wo s +==⇒=-+前馈一般不能做到完全补偿。
常用静态前馈或者一些特定形式的动态前馈。
(a) 静态前馈即根据不变性原理求出()b S W ,用其静态放大系数作为补偿装置,它是一个比例环节: ()0|b b S s k W →=(b) 动态前馈直接根据不变性原理求得。
在热工过程控制中常用:211()1b bT s W s k T s +=+-----超前—滞后环节()0|b b S s k W →=当21T T >时 ,超前补偿(PD 作用) 当12T T >时,滞后补偿(PI 作用)21T T >tktk 12211(0)lim ()lim ()b b S S T y SY S SW S k S T →∞→∞===01()lim ()b b S y SW S k S→∞==3. 存在缺点:(1) 只能针对一种或者几种典型扰动设计()b W s ,然而生产过程中扰动因素很多,因而调节效果受到限制. (2) 对不可测量的扰动,无法实现补偿. (3) 不能做到完全补偿,实现复杂,采用b k 或者2111bT sk T s++近似补偿. 前馈—反馈调节系统：必须将前馈和反馈结合起来进行调节,利用前馈来减小扰动对被调量的影响,而反馈作用保障被调量等于给定值.二.前馈—反馈调节系统. 1.概念r y前馈控制:作用是有效抑制主要扰动,开环控制。
火电厂锅炉汽包水位测量系统问题分析及改进措施
火电厂锅炉汽包水位测量系统问题分析及改进措施作者：潘芸来源：《建筑工程技术与设计》2014年第21期摘要：火电厂的汽包水位是表征锅炉安全运行主要的参照方式。
因为配置、安装、运行及维护不当等因素，致使汽包水位测量系统存在测量值与实际值不符的情况出现。
不同表计之间显示偏差大，保护信号取样不合理现象始终存在，这是机组安全稳定运行的巨大问题。
针对火电厂汽包水位测量、水位保护投入状况进行深入现场调查，总结和分析了问题产生的原因。
本文就以上进行了探讨并提出解决问题的技术改进措施。
关键词：火电厂；汽包水位；技术措施前言：汽包水位是表征锅炉安全运行的重要参数，水位测量值与实际值的偏差问题，是一直困扰火电机组热工测量与安全经济运行的难题。
通过对主力发电厂进行的水位测量问题专题调查，对一些汽包取样装置的安装位置进行标高核对。
利用检修机会进入一些汽包内部检查汽包水位运行水迹线，进行汽包水位燃烧调整试验，并对省外一些发电厂进行了调研。
在此基础上，提出了提高汽包水位测量系统运行可靠性的改进意见。
1.存在的主要问题1.1模拟量信号测量不同变送器的显示值不一致，两侧显示偏差高的达100mm，即使是同侧偏差，有时也高达几十毫米。
且随着机组负荷变化而不同，很难找出变化规律。
部份机组不具备《防止电力生产重大事故的二十五项要求》中要求的汽包水位信号故障后的逻辑判断自动转换功能及水位和补偿用的汽包压力信号坏信号判别功能。
由于汽包上预留的取样孔不足，因此存在共用取样孔和平衡容器的情况，未能做到全程独立。
有的锅炉差压式水位测量装置取样管安装倾斜度不足，甚至有个别差压水位计取样管基本水平。
通常在模拟量控制系统中进行汽包水位测量信号处理水位，保护逻辑设在炉膛安全监控系统有的机组通过网络通讯进行两者之间的信号传输，可靠性较低。
1.2就地水位计就地水位计的汽水侧连通管的倾斜度不满足要求，就地电接点水位计未进行保温，由于就地水位计采用的是连通管式测量方法：其测量准确度很大程度上取决于汽水侧连通管的倾斜度。
锅炉汽包水位控制系统工艺流程
锅炉汽包水位控制系统工艺流程一、背景介绍锅炉是工业生产中常用的设备之一，其作用是将水加热成蒸汽，为工业生产提供动力。
在锅炉运行过程中，汽包水位的控制是非常关键的，如果水位过高或过低都会对锅炉的安全运行产生影响。
因此，锅炉汽包水位控制系统的设计和运行是非常重要的。
二、锅炉汽包水位控制系统工艺流程1. 水位计的安装在锅炉汽包中安装水位计是控制水位的前提。
水位计通常安装在汽包侧面，通过测量水位计上下两个电极之间的电阻值来判断汽包水位的高低。
2. 控制系统的设计控制系统的设计是锅炉汽包水位控制的核心。
控制系统通常由水位计、控制器、执行器三部分组成。
水位计用于测量汽包水位，将水位信号传输给控制器；控制器接收水位信号，根据设定值进行比较，计算出误差，再将误差信号传输给执行器；执行器根据误差信号控制进水阀门的开度，从而实现对汽包水位的控制。
3. 系统的调试和运行在系统安装完成后，需要进行调试和运行。
首先，需要对系统进行校准，包括水位计的校准和控制器的校准。
然后，进行系统的调试，通过调整进水阀门的开度来控制汽包水位的高低。
最后，进行系统的运行，监测汽包水位的变化，及时调整进水阀门的开度，保持水位在安全范围内。
三、实例某工厂的一台锅炉汽包水位控制系统出现故障，导致汽包水位过高，严重影响了锅炉的正常运行。
经过检查，发现是水位计的电极出现了故障，导致水位计无法正常测量汽包水位。
工程师及时更换了故障的水位计电极，并对控制系统进行了校准和调试，最终成功恢复了锅炉的正常运行。
四、总结锅炉汽包水位控制系统是保障锅炉安全运行的重要组成部分。
在设计和运行过程中，需要严格遵守相关规定和标准，确保系统的可靠性和稳定性。
同时，需要定期进行维护和检修，及时发现和排除故障，保证系统的长期有效运行。
100吨锅炉汽包水位的自动控制
重要的被控变量 ， 维持水位在一定范围内是保证锅 炉正常运行 的首要条件 ， 这是 因为： １ 水位过 高 （） 会影响汽包内汽水 分离 ， 饱和水蒸 汽带水过多， 同
动力的话 。 将会影响汽轮机的叶片 ， 影响运行的安
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承钢技术
２０ ０６年第 ４期
１０吨锅炉汽包水位的 自动控制 ０
高俊 荣 叶林波 （ 炼钢厂 ）
摘要 ：”Ｓ 根据转炉炼钢厂的生产特点， ５ Ｓ Ｊ 设计编制 了炼钢厂余热锅炉 自动补水控制 系统 ， 为安全生产创造了必要的先决条件 ， 为生产的正常进行提供及时的指导。
压力变化速度成正 比 ， 这给控制带来一定困难， 在 设计控制方案时， 必须加以注意。
２３ 汽包水位在炉膛热负荷作用下的动态特性 ．
当燃料量突然增加时， 传给锅炉水的热量也增 多， 上升管的蒸发 强度增大， 使蒸发面下的汽泡膨
胀， 液位上升， 随之蒸 汽流量及汽包压力增加 ， 但是
给水流量并没增加 ， 因而这种液位变化也属于“ 虚
的水位平衡关系来看 ， 蒸汽量 Ｓ大于给水量 ｗ 水 ，
位应下降 ， 如图中曲线 Ｌ 。但实际情况并非这样 ，
Ｓ
加， 由于汽泡容积增加而使水位变化 的曲线如图中
Ｌ 所示。而实际显示的水位响应曲线 Ｌ为 Ｌ ＋ ２ ２ ｔ Ｌ。
Ｌ
Ｉ ／ ， 一 — 一 一 … … 一 ～ “ … …
பைடு நூலகம்
降反而上升 ， 然后再 下 降（ 反之 。 汽流量突然减 蒸
偏 ３ 给水系 少时 ． 则水位先下降 ， 然后再上 升） 这种现象称之 过程时间常数很小 ， 差必然很显著。（ ） ， 为“ 虚假 液位 ” 。应 当指 出的是 ： 当负荷突然变化 统扰动时， 例如给水泵压力变化 ， 进水量立即变化。
锅炉汽包水位调整与控制
二、汽包水位调节原则
4、正常运行中两台汽动给水泵运行、电泵备用；两 台汽动给水泵转速应尽可能一致，负荷平衡。正常 情况下汽包水位调节由自动装置完成。运行人员加 强水位监视。 5、汽包水位自动调节以差压水位计为基准。 6、正常运行中监视汽包水位以就地双色水位计为准。 正常情况下应清晰可见，且轻微波动。否则应及时 冲洗或联系检修处理。运行中至少有两只指示正确 的低位水位计供监视、调节水位。每班就地对照水 位不少于一次，就地双色水位计指示与其它水位计Fra bibliotek差值≯30mm.
（二）燃烧工况的变化对汽包水位的影响
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，当炉内燃料量突然增 加时，炉内放热量增加使锅水吸热量增加，汽泡 增多，体积膨胀，而使水位暂时升高。又由于产 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，锅水中汽泡数量又随之减少，又 导致水位下降。此时，对于单元机组，由于汽压 上升使蒸汽做功能力上升，在外界负荷不变的情 况下，汽轮机调节汽门将关小，进汽量减少，而 此时因锅炉的蒸发量减少而给水流量没有变化， 故汽包水位上升。反之，汽包水位变化情况与上 述相反。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、当电负荷缓慢增加，主蒸汽流量增加，主蒸汽压力下 降、水位降低时，应根据情况适当增加给水流量，使之与 主蒸汽流量相适应，保持水位正常。 2、当电负荷缓慢降低时，主蒸汽流量降低，主蒸汽压力 升高，水位将升高，应根据情况适当减小给水流量。使之 与主蒸汽流量相适应，保持汽包水位正常。 3、当电负荷急剧增加，主蒸汽流量增加，主蒸汽压力下 降，此时汽包水位先上升，但很快会下降，切不可过多减 少给水流量，待水位即将有下降趋势时立即增加给水流量。 使之与主蒸汽流量相适应，保持汽包水位正常 4、当电负荷急剧降低，主蒸汽流量下降，主蒸汽压力升 高，此时汽包水位先降低，但很快会上升，切不可过多增 加给水流量，待水位即将有上升趋势时立即减小给水流量。 使之与主蒸汽流量相适应，保持汽包水位正常。
关于锅炉汽包水位调整方案
关于锅炉汽包水位调整方案汽包水位调整原则是采用节流与变速的二段调节方案(调节给水调节阀,再根据给水调整阀压差趋调整给水泵转速.以减少汽包水位的动态惯性和调节的滞后)维持汽水平衡.一.汽机冲车汽机冲车是锅炉蒸汽量变化的过程，蒸汽压力下降引起工质密度改变（锅炉释放蓄热，炉水迅速气化体积膨胀）使水位瞬间升高形成正虚假水位，当大量蒸汽溢出水面后，水位随即下降。
因此汽机冲车前和转速保持暖机中要维持较低水位，升速中逐渐关小旁路保持汽包压力以遏制升速中特别是冲临界转速时导致的虚假水位，综合判断当水位有回头趋势之际，适当加大给水流量，维持汽水平衡。
调整手段：（1）锅炉参数符合冲车要求且运行稳定，维持主汽压力5MPA，以上，专人密切监视汽机旁路动作状态以必要时手动控制旁路。
（2）汽机冲车前调整汽包水位-200且运行稳定，调节锅炉连排开度100%，运行给水泵再循环开度100%，给水泵出口压力4MPA以上（旁路自动时防止压力降低高旁自动关闭）。
冲车过程中主值要根据转速，气压和水位变化趋势及时与负责调节水位的值班员进行沟通协调操作。
（3）汽机转速2100转升至2900转，升速率自动变为300转时水位扰动，先升后降。
开始升速时不要加大给水，调节旁路保持汽包压力不变或略有回升，当水位虚高回头时适当加大给水。
（4）汽机定速2900转阀切换时控制汽包水位-100 ，阀切换结束引起汽包水位虚高之后下降，要超前调整给水流量。
（5）并网带初负荷控制升负荷率4mw.二．锅炉灭火汽机未跳闸水位变化趋势;先下后上。
炉膛火焰熄灭，炉水中大量气泡瞬间破碎汽水容积急剧收缩，汽包水位直线下降（负荷在300—600之间水位降幅大约200—250）由于锅炉负荷衰减较慢给水流量大于锅炉蒸发量且随着灭火后蒸汽压力的下降趋势，锅炉要放出蓄热锅水体积膨胀加速汽包水位上升。
水位调节要根据负荷的变化和蒸汽流量的减少而减少给水量，使水位保持稳定。
调整手段(1),灭火后根据蒸汽压力下降的趋势迅速降负荷减缓气压变化并迅速切除水位自动，灭火后控制水位应以-150为零水位控制点。
汽包水位自动调节系统的原理及参数整定
汽包水位自动调节系统的原理及参数整定作者：王海琴来源：《科教导刊·电子版》2014年第27期摘要本文分析了汇流河发电厂的#3、#4炉上所采用的三冲量汽包水位控制系统的构成方案和特点，应用线性系统的方框图变换法分析了参数整定方法，对系统参数整定给出了指导意见。
摘要汽包水位自动调节系统原理参数。
中图分类号：TK323 文献标识码：A热工自动控制系统是现代火电厂的控制中枢，它包括机炉协调控制、锅炉燃料量、汽包水位、过热蒸汽温度、再热蒸汽温度、送风控制、引风控制等调节系统。
调节系统的自动投入率是火电厂自动化程度的一个重要标志，各电厂都比较重视。
汇流河发电厂的#3、#4炉汽包水位自动调节系统是投入状态比较稳定的自动调节系统之一，该系统是串级三冲量调节系统，受汽包水位、主汽流量、给水流量影响，自动给水系统又分为主给水和旁路给水，当主给水系统故障而不能投入自动时，改为旁路给水自动系统。
汽包水位自动调节系统的维护、参数整定及调节品质优化是自动调节系统稳定投入，提高经济效益的关键。
1串级调节系统的构成及整定串级调节系统有两个闭合回路。
由副调节器T2、对象导前区及副参数 2形成的闭环，称为“副环”。
由主调节器、对象惰性区及整个副环形成的闭环，称为“主环”。
在串级调节系统中，对副调节器的要求是动作迅速，能及时消除内扰，稳定副参数，起粗调作用。
调节器参数的选择要根据导前区特性整定。
在串级调节系统中，对主参数一般要求比较严格，主调节器起细调作用。
由上述可知，在串级调节系统中有两个闭合回路，有两个调节器的参数要整定。
由于两个闭合回路互有影响，整定时要考虑到这些影响。
一般整定方法：在串级调节系统中，由于内回路的快速作用，进入内回路的干扰使中间变量能很快反应出来，并很快被副调节器的作用所抵消。
又由于串级系统中的主调节器的和Ti都比单回路的小，这对于内回路以外的干扰作用也有较好的抑制作用。
与单回路系统相比，串级调节系统中被调量的动态偏差可减小10～100倍。
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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 。
取一部 分热量 ， 就使 得 水 面下气 泡 所 占的容 积 这 有所减少 ， 进入 省煤 器 的 给水 首先 要 填补 由于汽 水管路 中气泡 减少 所让 出 的空 间 ， 时虽 然 给水 这 量增加 ， 水位基 本不变 ； 但 当水 面下气泡容 积的变
化 过程逐 渐平衡 ， 位 随贮 水量 的增加 而逐 渐 上 水
（ 即换 热 面积 ） 较 大减 少 ， 热 效 果 将 大 为 降 有 换 低， 因此 ， 换热 管更 改 为螺旋 槽换 热 管 ， 将 以强化
有 利于气 体 中油 水 的分 离 ， 少 了对后 工 段溶 液 减 的污染 。经半年 多 的运 行 ， 重复 出现 以往 的存 未
在 问题 ， 得 了 明显 的经 济效 益 。该改 造 措施 正 取 逐 步在压缩 机其它 级的冷却 分离器 上实施 。
甘 肃金 昌化工 集 团有 限 公 司 （ 以下 简称 金 昌 公 司） ２ ０ 自 ０ ７年 开始 ， 部 改 用 型 煤 制气 。 因 当 全 地 小窑 煤质 量不稳 定 ， 灰熔 点较低 ， 得 的型煤 且 制 质 量不稳 定 ， 波 动 范 围 ： 其 固定 碳 （ 量 分 数 ， 质 下 同 ） ８ ～６ ％ 、 分 ２ ％ ～３ ％ 、 ０ ５ ～ ５％ ４ 灰 ５ ０ 硫 ．％ ３ ０ 。采 用 型煤制 气时 ， 炉发气 量较低 。正 常 ．％ 单
不锈 钢 ， 提高 了换 热管 的抗 剪强度 。
（ ） 虑到不锈 钢 较碳 钢 的换热 效率 要低 及 ３考
便于换热管外的清洗， 换热管的排列方式 由正三
角形排 列 改 变 为 正 方形 排 列 。 由 于换 热 管 数 量
６ 结语
经再 次 改进 后 的冷 却 分离 器 管芯 ， 不 改 变 在 冷却循 环水水量 的情况下 ， 气体得 到 了充分 冷却 ，
护 驴 驴 驴 护 驴 痧 驴 痧 驴 驴
气， 平均 单 炉 发 气 量 在 ４ ０ ０～４ ５ ０ ｍ ／ （ ０ ０ ｈ 标 态 ） 由于人 炉 型煤 的 固定 碳 含量 的 波 动 ， 造 。 对
小氮肥
第３ ９卷
第 ４期
２１ ０ １年 ４月
ｌ ５
原 料 煤 质 量 对 合 成 氨 生 产 的 影 响
薛永林
（ 肃金 昌化 工 集 团有 限公 司 ７ ７ Ｏ ） 甘 ３ ｌ０ 生 产时 ，５台 造气 炉 （ １ 以 ２ ６ ０ ｍ 炉 为 主 ） ５ ｍ 供
０ 前 言
下降 而是 呈上升 趋 势 ， 因是 由 于锅 炉汽 包 蒸发 原 面以下 以及 水管 系统 中气 泡所 占的容积 随负荷 的
变化而改 变所致 。
并 将汽包水 位维持在 工艺允许 范 围内。在几 年的
实际运行 中 ， 当各蒸 汽用 户蒸 汽 用量 因某 些 原 因 发 生变化 时 ， 会引起 锅 炉 汽包 液 位波 动 范 围急剧 增 大 （０ ～ ０ ） 无 法将水 位 控制 在允 许 的工 ３ ％ ７％ ， 艺指标 内。
１ ４
小氮肥 第 ３ ９卷 第 期 ２ １ 堡 ４ ０１
锅 炉 汽 包 水 位 自动 控 制 系统 改厂
晋 城 ｏ８ｏ ） ４００
０ 前 言
山西兰花集 团化肥 厂 为年 产 １ ０ｋ 合 成 氨 、 ８ ｔ ３ ０ｋ 尿素 的生 产企 业 ， 汽 由 ５台 ２ ／ ０ ｔ 蒸 ５ｔｈ锅 炉 供 给 。锅炉 汽包水位 控制是保 证锅炉运 行可靠 的
升， 即给水 量干 扰 时 ， 位 没有 自平 衡能力 ， 有 水 但
一
重要环节之 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 ， 法保证 无
定 的惯性 和纯滞后 。 （） ２ 蒸汽负 荷 的干扰 对 水 位 的影 响。 当蒸 汽
蒸汽 的质 量 ； 位 过低 ， 可能影 响 循环 ， 水 则 导致 水 冷管壁 被烧坏或爆 管 。原锅 炉汽包水 位 自动控制