锅炉给水控制
热控培训资料-给水控制
第四章给水控制给水控制的目的是在保证锅炉给水流量满足机组要求的前提下，保证给水泵安全运行。
给水控制主要关注给水指令的形成、锅炉启动时给水控制。
另外，提供一篇关于给水与汽温调节的论文供学习。
1给水主控1.1给水控制指令目的是控制总给水流量，以满足当前锅炉输入指令。
总给水流量在省煤器入口测量。
给水主控主指令由锅炉主控输出相应的函数对应值（见表1）和锅炉加速控制的给水需求前馈两步分组成（稳定时由锅炉主控指令给出），RB发生时该指令必须进行速率限制，以确保与燃烧适应。
1.2燃料对给的水修正锅炉输入指令计算出的给水指令经油煤混燃比例进行修正，再经过与燃料量的交叉限制产生，以保证调节过程产生的不平衡始终不超过规定限值。
修正及交叉控制两根据调试情况决定，同时具备下列条件时进行燃料对给水交叉限制：●无RB或机组频率偏差不大●给水流量、风量、燃烧量及锅炉输入指令信号正常●负荷大于300MW1.3最小流量的补偿为确保机组在最小流量以上运行，加进一个最小给水流量的补偿，这个补偿是在锅炉湿态运行期间由过热器总喷水流量经函数发生器给出。
这个函数的作用就是为给水流量提供补偿偏置，以便在过热器喷水流率大大增加时，确保流过炉膛的最小给水流量不至于使炉膛过热，（因为过热器喷水管道是从锅炉省煤器出口出来）。
最小给水流量补偿设定如下。
当过热器总喷水流量超过22.5*t/h 时，这个值约BMCR 给水流率的1.5%*，过热器喷水流量应加在给水流量设定上作为最小流量设定补偿。
具体见表2。
1.4防止省煤器汽化保护1.4.1防止省煤器汽化的给水流量偏置为了避免省煤器汽化现象的发生，在给水流量指令上还加上经保证省煤器出口一定过冷度计算给出的正偏置（见表4），以增加给水流量。
1.4.2防止省煤器汽化措施省煤器汽化保护如果由于负荷RB、甩负荷等等，锅炉压力瞬间减少时，省煤器侧的水有可能蒸发，因为省煤器水温会大于在此压力下水的过热温度。
必须防止省煤器汽化，因为它会造成水冷壁水流量不稳定。
直流锅炉燃烧及给水调整
直流锅炉燃烧及给水调整一、直流锅炉给水控制的特点与给水控制对象动态特性1、锅炉启动阶段（湿态运行），为了水冷壁的安全，启动一开始就必须以最小安全流量向锅炉连续上水，同时维持储水罐水位正常，以保证机组的安全运行。
2、转干态以后，蒸发量不仅决定于燃烧率同时也决定于给水流量，给水调节的任务是满足机组负荷的需要同时维持中间点温度有合适的过热度，防止返回湿态和水冷壁及过热器超温，对过主汽温进行粗调。
给水投自动后，锅炉负荷经动态延迟函数器、函数器得出相应锅炉负荷下需要的给水流量再加上经中间点温度修正的信号（机组负荷大于55%时中间点温度给定值被喷水比修正）作为给水流量最终给定值，给水流量测量值（经给水温度修正后）与其给定值的偏差经PID计算后作为给水控制信号送给给水泵转速控制系统。
3、给水流量扰动下的动态特性：给水流量阶跃增加时，蒸发量、汽温、汽压的变化都存在迟延，运行时要注意分析总结了解其动态特性，尤其是对主汽温的延迟较大，这对正常调整和异常工况的处理很有帮助。
二、过热汽温的调节1、蒸汽流量扰动下过热汽温对象的动态特性：燃烧率增加对流式过热器出口的汽温升高，辐射式过热器出口的汽温降低，最终末级过热器出口的汽温仍随着负荷的增加/减少而升高/降低。
当蒸汽流量扰动时，由于过热器上各点的汽温几乎同时变化，因此过热器出口汽温变化的延迟很小，如果蒸汽流量的增加是汽机侧引起的，则在锅炉燃烧率调整之前，过热汽温是随着蒸汽流量的上升而下降，这就是为什么超温的时候开大汽机调门能快速把主汽温度降下来的道理（严重超温时可利用锅炉的蓄热适当加负荷：CCS或TF方式下将滑压开关退出，适当将主汽压力给定值设小，让汽机开调门）。
2、烟气传热量扰动下过热汽温对象的动态特性：沿着过热器整个长度方向上，烟气的传热是同时发生变化的，所以过热汽温的变化很快，迟延时间很小，其动态特性较好，但作为调温手段较困难。
3、减温水量扰动下过热汽温对象的动态延迟和惯性较大，手动操作时不要大起大落。
《锅炉给水控制系统》课件
07
结论
本课程的主要内容总结
锅炉给水控制系统的重要性和作用
介绍了锅炉给水控制系统的基本概念、原理和功能，以及其在工业生 产中的重要性和作用。
给水控制系统的组成和原理
详细介绍了给水控制系统的组成，包括传感器、控制器、执行器等， 以及各部分的工作原理和相互之间的联系。
控制策略和控制算法
讲解了常用的控制策略，如PID控制、模糊控制等，以及控制算法的 设计和实现。
实际应用案例分析
通过实际案例的分析，介绍了给水控制系统在工业生产中的应用和效 果。
对未来学习和实践的建议
深入学习控制理论
建议学习者深入学习控制理论，了解各种控 制算法的原理和应用场景。
实践操作和实验
建议学习者多进行实践操作和实验，通过实 际操作加深对给水控制系统的理解。
关注新技术发展
建议学习者关注新技术的发展，了解最新的 控制技术和应用趋势。
随着自动化技术的发展，出现了各种 形式的自动控制系统，如PID控制器 、模糊控制、神经网络控制等。
03
锅炉给水控制系统的组成与工作 原理
组成部件
传感器
用于检测锅炉给水流量、压力、温度等参数 ，并将检测信号传输至控制器。
执行器
接收控制指令，调节给水阀门开度，控制给 水流量。
控制器
根据传感器传输的信号，通过运算处理，输 出控制指令。
控制策略
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PID控制策略
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PID控制是一种经典的控制策略，通过比例、积分和微分 三个环节来调整控制信号，以减小系统的误差。
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PID控制策略简单易行，但对参数调整要求较高，否则可 能导致系统性能不佳。
锅炉中的给水控制系统
（1）单冲量控制系统单冲量水位控制系统，它以汽包水位作为唯一的控制信号，单冲量水位控制系统由汽包、变送器、调节器、执行器及调节阀等组成。
其原理是变送器将水位信号送到调节器，调节器根据实测水位和给定值的偏差，经过运算放大器后输出调节信号驱动执行器改变调节阀开度，改变锅炉上水量，使水位维持在容许的范围之内。
对于水在汽包内的停留时间较长，且负荷又比较稳定的情况，“虚假水位”现象不严重，采用单冲量控制系统，进行PID调节一般就能满足生产要求。
所以，单冲量水位控制统结构简单，运行可靠，适用于水容量大，上升速度小，负荷变化不大，控制质量要求不高的小容量锅炉系统。
（2）双冲量控制系统双冲量控制系统。
它是在单冲量水位自动调节的基础上，加入蒸汽流量作为前馈信号便构成了所谓的双冲量水位控制自动调节系统。
这种以锅炉汽包水位测量信号作为主控信号，以蒸汽流量信号作为前馈信号构成的“前馈一反馈”控制系统。
引入蒸汽流量来校正不仅可以补偿“虚假水位”所引起的误动作，而且能使给水调节阀的动作及时，从而提高控制质量。
但是双冲量汽包水位控制系统存在的问题是：控制作用不能及时反映给水方面的扰动，当给水量扰动时，控制系统等同于单冲量的控制。
因此，如果给水母管压力经常波动，给水调节阀前后压差不易保持正常时，不易采用双冲量控制系统。
（3）三冲量控制系统当代工业锅炉都向大容量高参数方向发展，一般的锅炉容量越大，汽包的容水量就越小，容许波动的蓄水量就更小，这种情况下如果给水中断，可能会出现危急水位。
这样很容易因缺水在几分钟内就发生事故。
如果几台锅炉并列运行还会出现几台锅炉汽包水位控制相互干扰的现象。
而在双冲量水位自动控制中，对于给水量这种自发性变化不能及时反映出来，要经过一定的延时后，给水量的扰动才能通过汽包的水位变化而被发觉。
此后克服扰动过程中几台锅炉的水位控制还相互影响使得控制过程非常复杂。
针对双冲量控制系统的不足引入了三冲量水位控制系统。
锅炉水质处理制度（2篇）
锅炉水质处理制度，是指运用一系列的处理措施，控制和维护锅炉水质的一套规定和流程。
其目的是保证锅炉运行安全稳定、提高锅炉的热效率和寿命，并减少对环境的污染。
锅炉水质处理制度一般包括以下几个方面：1.给水质量控制：控制给水中的杂质、溶解氧、硬度等含量，防止带入锅炉的污染物，维持给水质量的稳定。
2.除盐处理：对含盐量高的水源进行去盐处理，以防止锅炉内部结垢和腐蚀。
3.除氧处理：通过氧化剂或化学药剂的加入，除去给水中的溶解氧，以减少锅炉水腐蚀。
4.锅炉水循环控制：保持合理的水质循环速度，防止水垢、氧腐蚀和沉淀物的形成。
5.排污处理：对锅炉排放出的废水进行处理，以降低对环境的污染。
6.化学药剂的投加和监测：在锅炉水中加入适量的化学药剂，如缓蚀剂、缩小泡沫剂等，以维持水质的稳定，同时要进行药剂的监测和调整。
7.定期检查和维护：按照规定的周期对锅炉水质进行定期检查，发现问题及时处理和维护。
锅炉水质处理制度的实施，需要依据国家相关的法律法规和标准进行。
同时，企业还可以根据自身的特点，量身定制适合自己的水质处理制度，以保证锅炉的正常运行和使用寿命。
锅炉水质处理制度（二）是指为了保障锅炉正常运行和延长使用寿命，对锅炉水质进行管理的一套规章制度。
1. 监测与检测：制定锅炉水质监测与检测计划，包括定期对锅炉水进行化学成分、物理性质、微生物等方面的监测与检测。
2. 控制与调节：根据锅炉水的监测与检测结果，采取相应的措施进行水质的控制和调节。
包括添加水处理剂，如脱氧剂、缓蚀剂、杀菌剂等，以控制水中的溶解氧、硬度、碱度、PH值等指标。
3. 清洁与防腐：定期进行锅炉清洗和除垢工作，清除锅炉内部的沉积物和垢层，以保证锅炉的热传导效率和安全性。
4. 水源管理：严格控制锅炉供水的水源，确保供水水质符合要求。
有条件的情况下，可采用预处理设备，如软水器、反渗透设备等，对供水进行预处理，以降低水中的杂质含量。
5. 转运与储存：规范锅炉水的转运和储存工作，确保水质不受污染和变质。
锅炉用水控制指标及炉水处理
锅炉用水控制指标及炉水处理一、锅炉用水的控制指标：1、悬浮物：指经过滤后分离出来的不溶于水的固体混合物的含量。
（悬浮物如直接进入锅内，会使炉水中有机物增加，造成汽水共腾。
）2、总硬度：通常指钙、镁离子的总含量，是防止锅炉结垢的一项重要指标。
对锅炉来说，水中硬度越小越好，控制给水硬度就能控制锅炉结垢速度。
3、总碱度：指每升水中所含有的碳酸根、重碳酸根、氢氧根等酸根物质的总含量。
4、PH值：即氢离子浓度的负对数，是表示溶解酸碱性的一项指标。
PH值过低或过高都不利于锅炉的防垢和防腐。
可用PH试纸来测定，PH值〈水呈酸性；PH值二水呈中性；PH值＞水呈碱性。
炉水的PH值应控制在1（Γ12为宜。
5、溶解固形物：指水中溶解盐类的总含量，通常以该含量来表示锅水的浓度，并用于指导锅炉的排污量。
6、相对碱度：是指存在于炉水中的游离氢氧化钠的含量的含量与炉水中溶解固形物总含量的比值。
（过大会造成腐蚀，使钢材产生细微裂纹。
）7、含油量：指每升水中具有的油脂的含量，大量油脂会造成汽水共腾。
8、溶解氧：指每升水中溶解的氧气的含量，会造成锅炉的氧化腐蚀，应进行除氧。
二、炉外水处理及钠离子交换器：1、工业锅炉水处理的主要内容是水的软化，即通过离子交换处理除去水中的钙、镁离子，防止锅炉结垢。
2、钠离子交换器的工作原理：原水用一根粗管引至交换器顶部的分配漏斗，从中喷出均匀通过交换层被软化，软水在交换器底部汇集后排出。
经过钠离子交换层时，水中的钙、镁等阳离子与交换剂中钠离子进行交换，使水得到软化。
随着交换过程的不断进行，交换剂中的钠离子被大部分或全部置换掉后，出水中便又含有了钙、镁等阳离子（出现了硬度），当硬度达到一定数值后（不符合锅炉给水的标准），则说明离子交换剂失效，需要再生。
故再生过程就是使含有大量钠离子的氯化钠溶液通过失效的交换剂层，将离子交换剂中含有的钙、镁离子排出掉，而钠离子被交换剂所吸附，使交换剂重新恢复交换能力。
锅炉给水控制系统
给水流量控制方式：
• 1.电动定速给水泵+调节阀
上水调节阀
上水截止阀
旁路给水调节 旁路给水截
至省煤器
阀
止阀
• 7) 流量控制：给水切为主路后，在正常运行时给水泵切为流量控 制。采用流量控制时给水泵的控制偏差等于汽包水位控制偏差加 上该泵的流量偏差修正。泵的流量偏差为该泵的入口流量与所有 运行并投入自动的给水泵的平均流量之差。只有一台给水泵投入 自动时不进行流量偏差修正。
• 8) 位置控制：在给水泵启停过程中给水泵切为位置控制，即液力 耦合器勺管位置跟随设定的位置。如给水泵在备用位置，则该泵 的勺管跟踪三台给水泵中最大的勺管位置；反之该泵的勺管位置 为最小位（10%）。
• 主蒸汽流量：通过汽机调节级压力换算并经温度修正后得到，在 高旁投入后需加入高旁的流量。
• 给水流量：经温度修正后的给水流量加过热器减温水流量。
给水旁路阀调节：
• 在锅炉负荷＜30%主给水电动门未开时，由给水旁路调节阀根据 汽包水位偏差进行调节，维持汽包水位稳定。在主给水电动门由 关闭到打开的过程中，给水旁路控制偏差为负值，使旁路阀逐渐 关闭将给水由旁路切换到主路；在主给水电动门关闭过程中，给 水旁路控制偏差为正值，使旁路阀逐渐开启将给水由主路切换到 旁路。
必须适应冷态启动和热态启动情况。 • 测量信号的校正 • 1汽包水位的校正 • 2主蒸汽流量的校正 • 3主蒸汽水流量的校正
2.串级三冲量给水控制系统
给水全程控制系统：
• 给水全程控制的要求： • （1）测量信号的修正。 • （2）给水控制系统结构的切换。 • （3）控制机构的切换。 • （4）泵的最小流量和最大流量保护，使泵的工作点始终落在安
300mw锅炉给水dcs控制系统设计进程日记
300mw锅炉给水dcs控制系统设计进程日记第一部分：主题介绍1.1 了解300mw锅炉给水dcs控制系统设计在工业生产中，锅炉给水系统是一个非常重要的部件，它直接影响着锅炉的稳定运行和产生的蒸汽质量。
而dcs控制系统则是一种用于工业自动化控制的先进技术，它能够提高生产效率，降低能耗，保证生产安全。
对于300mw锅炉给水dcs控制系统的设计进程，我们需要进行全面的评估和深入的探讨。
1.2 本文结构本文将从300mw锅炉给水dcs控制系统的设计背景、流程、关键技术和个人观点等方面展开探讨。
通过对整个设计进程的梳理和分析，希望能够为读者提供一份高质量、深度和全面的文章。
第二部分：300mw锅炉给水dcs控制系统设计背景介绍2.1 300mw锅炉给水系统的重要性300mw锅炉给水系统是整个锅炉系统中至关重要的一个环节。
它主要负责给水、减温、净化等工作，直接关系到锅炉的安全运行和蒸汽产量。
而dcs控制系统的应用，则能够提高系统的自动化、集成化和智能化程度，从而更好地控制给水流量、调节温度和保证水质。
2.2 设计背景的重要性了解300mw锅炉给水dcs控制系统设计的背景，并不仅是对一个具体项目的了解，更是对工业制造技术的认识。
只有了解了项目所处的背景，我们才能更深入地理解设计的必要性和实际应用，这对于提高我们的专业水平具有非常重要的意义。
第三部分：300mw锅炉给水dcs控制系统设计流程3.1 需求分析和系统设计在锅炉给水dcs控制系统的设计过程中，首先需要进行需求分析。
这包括对给水系统的工作环境、工艺要求、安全标准等方面的详细了解，以及对dcs控制系统的功能、性能、稳定性等方面的分析。
根据需求分析的结果，设计出合理的系统框架和硬件配置，为后续的软件编程和调试奠定基础。
3.2 软件编程和调试软件编程是整个dcs控制系统设计的关键环节，它直接影响着系统的运行效果和稳定性。
在这个阶段，需要根据需求分析的结果，针对系统的各项功能进行精细化的编程设计，并运用先进的算法和技术，提高系统的响应速度和控制精度。
锅炉给水三冲量控制原理
锅炉给水三冲量控制原理一、给水量控制给水量是指向锅炉补充的水量，通过控制给水量可以控制锅炉内水位的升降。
在锅炉运行过程中，当锅炉内水位过高时，需要减少给水量，避免溢出；当水位过低时，需要增加给水量，保证锅炉正常运行。
给水量的控制可以通过调节给水泵的转速或开关泵的数量来实现。
二、排污量控制排污量是指从锅炉中排出的水量，通过控制排污量可以控制锅炉内水位的降低。
排污的目的是将含有杂质和浓缩物的锅炉水排出，保持锅炉水的清洁和水质的稳定。
排污的控制可以通过调节排污阀的开启程度或排污泵的转速来实现。
三、补水量控制补水量是指从给水系统中补充到锅炉中的水量，通过控制补水量可以补充锅炉内水位的上升。
在锅炉运行过程中，由于蒸汽的消耗和水的排出，锅炉内的水位会逐渐降低，此时需要增加补水量，以维持锅炉内水位的稳定。
补水的控制可以通过调节补水泵的转速或开关泵的数量来实现。
锅炉给水三冲量控制的原理是通过对给水量、排污量和补水量的控制，来调整锅炉内水位的升降，以保证锅炉的正常运行。
在实际应用中，可以根据锅炉的运行情况和要求，设置相应的控制参数，通过自动控制系统实现对给水量、排污量和补水量的精确控制。
锅炉给水三冲量控制的作用主要体现在以下几个方面：1. 保证锅炉的安全运行：通过控制锅炉内水位的升降，可以避免水位过高导致溢出或水位过低导致锅炉干燥，从而确保锅炉的安全运行。
2. 提高锅炉的热效率：锅炉在正常运行时，需要保持一定的水位，以便能够有效地传递热量。
通过控制给水量、排污量和补水量，可以使锅炉内水位保持在合适的范围内，提高锅炉的热效率。
3. 延长锅炉的使用寿命：锅炉在运行过程中，水位的升降会对锅炉内部的构件产生一定的冲击和应力。
通过控制给水量、排污量和补水量，可以使锅炉内水位的变化尽量平缓，减少对锅炉的损伤，从而延长锅炉的使用寿命。
4. 降低能源消耗：通过合理地控制给水量、排污量和补水量，可以减少给水和排污所需的能源消耗，降低锅炉运行成本。
《锅炉给水控制系统》课件
2 智能判断，能及时控制灵活、准确
系统具备智能判断能力，可以灵活而准确地 控制锅炉水位。
系统应用
1 大型工业锅炉
该系统广泛应用于大型工业锅炉，以确保正常运行和安全性。
2 火电厂锅炉
火电厂锅炉需要高水位控制，该系统可满足要求并提高效率。
维护与保养
1 定期巡视，保持设备 2 保证设备的正常运行， 3 系统升级、更新维护
PLC控制器
接收水位计信号并判断调节锅炉水位的控制策 略。
工作流程1ຫໍສະໝຸດ 水位计探头检测锅炉内水位，并将信号发送给PLC控制器。
2
PLC控制器判断
水位是否在设定范围内，若不在范围内则发出信号。
3
信号触发电控蒸汽挡水阀或电控给水泵
进行对应控制，以调节锅炉水位。
系统优点
1 自动控制，减少人为误操作
通过完全自动的控制系统，减少了人为操作 错误的风险。
《锅炉给水控制系统》 PPT课件
探索锅炉给水控制系统的基本原理、组成、工作流程以及其在大型工业锅炉 和火电厂锅炉等领域的广泛应用。
概述
探索锅炉给水控制系统的基本原理及锅炉水位控制的重要作用。
组成
水位计
监测锅炉内水位并传送信号给PLC控制器。
电控给水泵
通过控制给水泵调节锅炉水位。
电控蒸汽挡水阀
通过控制蒸汽挡水阀调节锅炉水位。
清洁
减少故障率
随着技术的发展，对系统
定期巡视系统设备，保持
确保系统设备的正常运行，
进行持续改进和更新以确
灵敏度和有效性，并保持
降低故障率，提高生产效
保其适应性和效率。
清洁。
率。
总结
锅炉给水控制系统具有高可靠性、高效率和广泛应用性，对于锅炉的正常运 行具有重要作用。
锅炉给水和炉水的pH值应控制在什么范围
锅炉给水和炉水的pH值应控制在什么范围？
为了防止给水系统的腐蚀，给水的pH值应为碱性，低压炉要求>7，中压炉要求控制在8.8～9.2，高压炉有铜系统为8.8～9.3，无铜系统为9.0～9.5。
如果给水pH值超过9.3，虽对钢材防止腐蚀有利，但是，因为给水中pH的提高通常是采用加氨的方法，pH值高，就意味着水、汽系统中氨的量较多。
这样，在氨富集的地方，会引起铜的氨蚀。
为了避免上述情况发生，所以有铜系统的给水pH值应低于9.3。
通常给水中的氨量需根据实际运行情况调试调整，约控制在1～
2mg/L以下。
炉水中的pH值控制应不低于9，这是因为：①pH值低时，水对锅炉钢材的腐蚀性增强；②炉水中的磷酸根与钙离子的反应，只有在pH值足够高的条件下，才能生成容易排污的水渣；③为了抑制炉水中硅酸盐的水解，减少硅酸在蒸汽中的溶解携带量，pH值应控制得高一些。
但是炉水的pH值也不能太高，否则，游离NaOH较多，容易引起碱脆腐蚀。
按炉型和炉压有不同规定。
低压炉要求pH为10～12，中压炉为9.0～11.0，高压炉为9.0～10.5，超高压炉及亚临界炉为9.0～10.0。
锅炉双冲量给水控制系统设计_毕业设计
锅炉双冲量给水控制系统设计_毕业设计第一章论文选题背景及理论发展1.1 目的及意义随着电子产品的降价及自动化生产线工艺控制连续稳定优势的凸现，越来越多的企业准备将自己的核心生产线改成全自动化生产线或者对个别关键工艺参数采用自动控制。
工业应用自控技术在中国的推广使用较晚，但近年来发展较快。
国内现在做汽包水位自动控制系统方面的设计公司很多，但由于能够集工艺要求、自动化技术和电气技术三者于一体的设计不多，所以人们清楚地认识到自动控制技术在工业应用中的重要地位和作用，在水位控制系统中，主要采用“三冲量控制”方案来实现锅炉汽包水位控制更是重中之重。
本课题的目的及意义：锅炉汽包水位控制是维持锅筒水位在允许的范围内，使锅炉的给水量适应锅炉的蒸发量。
由于锅炉的水位同时受到锅炉侧和气轮机侧的影响，因此，当锅炉负荷变化或气轮机用汽量变化时，通过给水调节系统保持锅炉的水位正常是保证锅炉和气轮机安全运行的重要条件。
水位过高或过低，都是不允许的。
水位过高会影响汽水分离器的正常工作，严重时会导致蒸汽带水增加，使过热器管壁和气轮机叶片结垢，造成事故；锅炉出口蒸汽带水过多还会使过热蒸汽温度产生急剧变化。
水位过低，则会破坏正常水循环，危及水冷壁受热面的安全。
一般要求锅筒水位维持在设计值±75~±100mm范围内。
1.2 自动控制理论的发展一、“经典控制理论”阶段上世纪50年代前发展的控制理论被称为“古典控制理论”。
它主要研究的自动控制系统为线性定常系统，被控对象集中于SISO系统。
经典控制理论所采用的方法通常是以传递函数、频率特性、根轨迹分布为基础的波德图法和根轨迹法，包括各种稳定性判据和对数频率特性。
二、“现代控制理论”阶段60年代以后发展起来的现代控制理论主要研究MIMO系统。
系统可以是线性或非线性的，定常或时变的。
它采用状态方程代替经典理论中的一个高阶微分方程式来描述系统，并且系统中各个变量均为时间t的函数，因而属于时域分析方法。
锅炉控制原理
锅炉控制原理锅炉控制是指通过对锅炉的燃烧、供水、排烟等参数进行监测和调节，以保证锅炉运行的安全、稳定和经济。
锅炉控制系统主要包括燃烧控制、水位控制、压力控制和排烟控制等部分。
下面将逐一介绍锅炉控制的原理和方法。
首先是燃烧控制。
燃烧控制是锅炉控制系统中最重要的一部分，它直接影响锅炉的燃烧效率和排放水平。
燃烧控制的原理是根据锅炉的负荷情况和燃料的特性，通过调节燃料的供给量、风量和空气分配，使燃烧过程达到最佳状态，从而保证锅炉的热效率和安全性。
其次是水位控制。
水位控制是保证锅炉安全运行的重要环节，它的原理是通过控制给水泵的启停和给水阀的开关，使锅炉水位保持在安全范围内。
当锅炉水位过高时，会导致锅炉的泄漏和水锤现象，而水位过低则会导致锅炉爆炸的危险，因此水位控制必须严格执行。
另外是压力控制。
锅炉在运行过程中，需要保持一定的压力才能保证热能的传递和利用。
压力控制的原理是通过调节锅炉的燃烧和给水系统，使锅炉的压力保持在设定范围内。
当锅炉压力过高时，会导致安全阀的打开和锅炉的停止运行，而压力过低则会影响锅炉的热效率和供热能力。
最后是排烟控制。
排烟控制是保证锅炉排放的烟气符合环保要求的重要环节。
排烟控制的原理是通过调节燃烧系统和烟气处理设备，使锅炉排放的烟气达到国家和地方的排放标准。
排烟控制需要对燃烧过程和烟气的处理进行全面监测和调节，以保证锅炉的环保性能。
总之，锅炉控制原理是通过对锅炉的燃烧、供水、排烟等参数进行监测和调节，以保证锅炉运行的安全、稳定和经济。
锅炉控制系统需要严格遵循相关的操作规程和标准，以保证锅炉的安全性和环保性能。
同时，锅炉控制系统也需要定期进行维护和检修，以保证其长期稳定运行。
锅炉水位控制原理
锅炉水位控制原理
锅炉水位控制原理是指通过不同的控制方式，使锅炉内的水位保持在一定的范围内，以确保锅炉正常运行，并避免发生火灾和爆炸等危险。
具体的水位控制原理如下：
1. 开关控制方式：通过在锅炉上装设的上、下限水位控制器，当水位达到上限时，控制器向水位控制系统发送信号，关闭给水阀，停止给水；当水位低于下限时，控制器发送信号，打开给水阀，补充水量，以维持水位在安全范围内。
2. 比例控制方式：在锅炉上安装水位比例调节器，根据给定的水位设定值，调节给水阀的开度。
当实际水位偏离设定值时，比例调节器会自动调整给水阀的开度，使水位恢复到设定范围内。
3. 反馈控制方式：通过将水位传感器安装在锅炉底部，实时监测锅炉内的水位情况，并将信号传输给水位控制系统。
控制系统会根据传感器信号的变化，自动调整给水阀的开度，实现水位的控制。
4. 压力控制方式：在锅炉上安装压力控制器，该控制器可根据锅炉内的压力变化，自动调整给水阀的开度。
当压力过高时，控制器会减小给水阀的开度，以降低锅炉压力，保持水位稳定。
需要注意的是，锅炉水位控制原理是保证锅炉安全运行的重要手段，但也需要合理设置水位上下限，避免水位控制过严或过
松，从而影响锅炉的正常运行。
同时，定期的维护和检修也是确保锅炉水位控制的关键，以便发现和解决可能存在的问题。
锅炉房给排水的要求
锅炉房给排水的要求锅炉房给排水是锅炉房系统中一个重要的环节，它直接关系到锅炉运行的安全和效率。
合理的给排水系统设计和运行管理，能够有效地保障锅炉房的正常运行，延长锅炉的使用寿命，减少能源浪费。
以下是锅炉房给排水的一些要求。
一、给水系统要求1. 给水质量要求高：给水中不得含有腐蚀性物质、悬浮物、溶解物等有害物质，以免对锅炉和管道造成腐蚀或堵塞。
2. 给水压力稳定：给水压力应符合锅炉的设计要求，过高或过低的水压都会影响到锅炉的正常运行。
3. 给水流量控制：给水流量应根据锅炉的负荷情况进行调节，避免给水过多或过少，影响锅炉的热效率。
二、排水系统要求1. 排水管道畅通：排水管道应具备足够的通风和排水能力，避免管道堵塞和积水，影响排水效果。
2. 排污系统可靠：排污系统应具备可靠的排污功能，定期进行排污操作，清除锅炉内部的杂质和污垢，保持锅炉的清洁。
3. 排烟系统合理：排烟系统应设计合理，保证烟囱排烟通畅，避免烟气倒灌和烟尘污染。
三、给排水设备要求1. 水泵选型合理：给水泵应选用适合锅炉负荷和水压的水泵，保证给水的稳定供应。
2. 排污阀设置合理：排污阀应设置在合适的位置，方便排污操作，并能有效地清除锅炉内部的污垢。
3. 排烟系统设备完善：排烟系统应配备合适的烟囱和排烟风机，确保烟气排放合规，不对周围环境造成污染。
四、给排水管理要求1. 定期检查维护：定期对给排水系统进行检查和维护，保证设备的正常运行和安全性能。
2. 操作规范严谨：操作人员应熟悉给排水系统的工作原理和操作规程，严格按照操作规范进行操作，避免操作失误造成事故。
3. 运行记录完备：对给排水系统的运行情况进行记录，包括给水流量、排水量、排烟温度等参数的监测和记录，为后续的运行管理提供参考依据。
锅炉房给排水的要求包括给水系统要求、排水系统要求、给排水设备要求和给排水管理要求等方面。
只有合理设计和运行管理给排水系统，才能确保锅炉房的正常运行，提高锅炉的效率和安全性，减少能源浪费，降低运行成本。
锅炉汽包给水控制系统
引言锅炉作为电厂中的一个重要设备，起着重要的作用。
其中，锅炉汽包给水及水位的调节已经完全采用自动的方式加以控制。
影响水位的因素主要有锅炉蒸发量、给水量、炉膛热负荷及汽包压力，除此之外，还有给水压力、汽轮机调节汽门开度、二次风分配等等。
汽包锅炉给水控制系统的任务是使给水量适应锅炉蒸发量，并使汽包水位保持在一定的范围内。
保证水位控制在给定的范围内，对提高蒸汽品质、减少设备损耗、运行损耗和确保整个网络安全运行都具有重要意义。
因此，汽包水位是影响整个机组安全经济运行的重要因素，需要有一整套较好的控制方案，来实现汽包锅炉水位的自动控制。
目前已经出现了很多种控制方案，有工业锅炉汽包水位智能控制器方式、基于模糊理论的PLC锅炉水位控制器控制方式、锅炉汽包水位BP神经网络预测控制方式等。
尽管以上研究方法取得了一定成果，但多数方法还停留在理论层面，在实际系统中不能得到较好的应用。
综上所述，对传统PID控制方式的深入研究具有理论指导意义和参考价值。
1给水控制系统概况锅炉的汽包水位能够间接反映锅炉蒸汽负荷与给水量之间的平衡关系, 维持汽包水位正常是保证锅炉和汽轮机安全运行的必要条件。
汽包水位过高, 会影响汽包内汽水分离装置的正常工作, 造成出口蒸汽水分含量过多, 导致过热器管壁结垢而被烧坏, 也使过热蒸汽温度急剧变化, 直接影响机组的稳定运行。
汽包水位过低, 可能破坏锅炉水循环, 导致水冷壁管被烧坏。
锅炉汽包给水控制系统的作用是使锅炉的给水量自动适应锅炉的蒸发量, 维持汽包水位在规定的范围内波动。
汽包水位H是汽包中储水量和水面下汽包容积的综合反映，不仅受汽包储水量变化的影响，受汽水混合物中汽包容积变化的影响。
其中主要的扰动为给水流量W、锅炉蒸发量D、汽包压力、炉膛热负荷等，其对水位的影响各不相同，中给水流量和蒸汽流量是影响汽包水位的2种主要扰动,前者来自调节侧，称为内扰；后者来自负荷侧,称为外扰。
汽包给水系统工艺流程如图1 所示。
锅炉给水检测控制系统研究
锅炉给水检测控制系统研究[摘要]锅炉给水控制系统的主要任务是通过锅炉的给水跟踪锅炉的蒸发量，保证锅炉进出的物质平衡和正常运行所需。
由于虚假水位现象的存在，给水控制系统不能单单以汽包水位为被调量，为了减少或抵消虚假水位现象，就必须采用三冲量调节系统。
给水控制是串级调节系统，主调节器接受水位信号，对水位起校正作用，是细调；其输出作为副调节器给定值，副调节器的被调量是给水流量，目的是快速消除来自水测的扰动。
本文通过对锅炉给水检测控制系统进行原理分析、可靠性论证、实际运行情况分析，以提出保证该系统长期稳定处于协调控制的方案。
[关键词]给水控制；串级；三冲量引言随着国民经济的飞速发展，生活水平的不断提高，人们的生产生活对电的需求也日益增大，电厂作为发电单位如何能保质保量的安全生产成为国民生产的一个重要因素。
然而，大型机组的控制与运行管理相当复杂。
目前，随着锅炉容量和参数的提高，汽包的容积相对减少，锅炉蒸发受热面的热负荷显著提高。
通过人工控制给水量来维持汽包水位不仅操作繁重，而且相当困难。
针对锅炉实现全程调节的给水自动调节系统，扩大了调节范围，具有逻辑保护功能，是程序控制、保护和自动调节相结合的综合性调节系统。
同时，为减轻运行人员的劳动强度，保证锅炉的安全稳定运行，提高机组的效率，实现给水系统的全程自动控制也是非常必要的。
一、锅炉给水检测控制系统综述1.锅炉给水控制系统的任务汽包锅炉给水控制的任务是使给水量适应锅炉蒸发量，并使汽包中的水位保持在一定范围内。
具体要求有以下两个方面：（1）维持汽包水位在一定范围内。
汽包水位是影响锅炉安全运行的重要因素。
水位过高，会破坏汽水分离装置的正常工作，严重时会导致蒸汽带水增多，从而增加在过热器管壁上和汽轮机叶片上的结垢，甚至使汽轮机发生水冲击而损坏叶片；水位过低，则会破坏水循环，引起水冷壁的破裂。
（2）保持稳定的给水量。
稳定工况下，给水量不应该时大时小地剧烈波动，否则，将对省煤器和给水管道的安全运行不利。
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锅炉给水控制
炉膛热负荷扰动下水位变化的动态特性
锅炉给水控制
•燃烧率增加时，锅炉吸收更多的热量，使蒸发强度增大， 如果不调节蒸汽阀门，由于锅炉出口汽压提高，蒸汽流量也 增大，这时蒸发量大于给水量，水位应下降。但由于在热负 荷增加时蒸发强度的提高，使汽水混合物中的汽泡容积增加 ，而且这种现象必然先于蒸发量增加之前发生，从而使汽包 水位先上升，从而引起“虚假水位”现象。当蒸发量与燃烧 量相适应时，水位便会迅速下降，这种“虚假水位”现象比 蒸汽量扰动要小一些，但其持续时间长。
锅炉给水控制
•与单冲量控制系统相比，该系统引入了用于克服虚 假水位的蒸汽流量信号（前馈信号）和用于抑制给 水内扰的给水流量信号（局部反馈信号），所以称 为三冲量系统。当蒸汽流量改变时，通过前馈控制 作用，可及时改变给水流量，力图维持进出锅炉内 的物质平衡，这有利于克服虚假水位现象；例如， 当蒸汽流量D增加时，由于虚假水位的影响，使水位 上升，这就是调节器输入偏差变负，使给水量减少 。但与此同时，加入调节器输入端的前馈信号也增 加了, 增加给水流量。显然，如果整定的得当，就可 抵消虚假水位的影响。
锅炉给水控制
锅炉给水全程控制系统实例
•给水全程自动控制
•在锅炉给水全过程中都实现自动控制，即能在控制设备正 常的条件下，不需要操作人员的干涉，就能保持汽包水位 在允许的范围内。
•给水控制有哪些特殊问题 ？？
锅炉给水控制
•给水控制的特殊问题
•（1）两段调节。 •（2）系统的切换问题。 •（3）给水流量测量装置的切换问题； （4）多种调节机构的无扰切换问题。
2020/12/13
锅炉给水控制
锅炉给水控制
•与单冲量控制系统相比，该系统引入了用于克服虚 假水位的蒸汽流量信号（前馈信号）和用于抑制给 水内扰的给水流量信号（局部反馈信号），所以称 为三冲量系统。当蒸汽流量改变时，通过前馈控制 作用，可及时改变给水流量，力图维持进出锅炉内 的物质平衡，这有利于克服虚假水位现象；当给水 流量发生自发性扰动时，通过局部反馈控制作用， 可抑制这种扰动对给水流量以及汽包水位的影响， 有利于减少汽包水位的波动。因此，三冲量给水控 制系统在克服扰动、维持汽包水位稳定和提高给水 控制质量方面优于单冲量给水控制系统。
•沸 腾 式 省 煤 器 的 延 迟 时
间为100～200s。
•非沸腾式省煤器的延迟
时间为30～100s。
锅炉给水控制
蒸汽流量扰动下水位的动态特性
锅炉给水控制
•注意：•“虚假水位”现象
•原因是由于负荷增加时，在汽水循环回路中的蒸发强度 也将成比例增加，水面下汽泡的容积增加得也很快，此时
燃烧率M还来不及增加，汽包中水的体积增大而水位上升 ，如图中曲线H2(t)所示。在开始的一段时间H2(t)的作用 大于H1(t)。当过了一段时间后，即汽泡容积和负荷相适
锅炉给水控制
•现在机组都是给水全程控制系统。所谓给水全程控制系 统，是指在机组启停过程和正常运行时均能实现自动操 作的控制系统。因为随着发电机组容量的增大和参数的 不断提高，机组的控制与运行管理变得越来越复杂和困 难。尤其是当机组承担变动负荷时，不仅用电负荷剧烈 变化，而且机组的启停次数也增加了。机组在启停过程 中，需要监视的参数多，而且操作控制的项目也大大增 加。这时，运行人员更需要各个自动化系统能发挥作用 ，用以减轻运行人员的劳动强度，保证机组的安全运行 。因此，现代大容量单元机组迫切需要在不同负荷和工 况下都能起良好控制作用的自动控制系统，这就产生了 全程控制系统。
锅炉给水控制
•蒸汽流量D是为了克服虚假水位引起的调节器误动 作。例如，当蒸汽流量D增加时，由于虚假水位的影 响，使水位上升，Ih下降，这就是调节器输入偏差变 负，使给水量减少。但与此同时，加入调节器输入 端的前馈信号ID也增加了。ID的作用是要增加给水 流量。显然，如果ID整定的得当，就可抵消虚假水 位的影响。
锅炉给水控制
•给水流量信号IW是为了克服给水流量的内扰，及时 反映控制效果，改善调节品质。例如，当某种原因 引起给水流量增加时，由于内扰通道的迟延，水位 不能立即上升，但IW增加了，这就使调节器的输入 偏差变为负值，调节器的输出使阀门开度减小，及 时减少了给水流量，这就大大降低了给水流量内扰 对水位的影响。这个克服给水流量内扰的控制过程 是在给水流量内回路中进行。内回路动作快，可以 迅速消除内扰。
锅炉给水控制
2020/12/13
锅炉给水控制
锅炉给水控制系统的任务
• 任务: 使给水量适应锅炉蒸发量，并使汽包的水位
•
保持在一定范围内，即：
•（1）维持汽包水位在一定的范围内。
•（2）保持稳定的给水量。
•汽包水位是汽包锅炉运行中的一个重要的监控参数 ，它反映锅炉蒸汽负荷与给水量之间的平衡关系。维 持汽包水位在一定范围内是保证锅炉和汽轮机安全运 行的必要条件。汽包水位过高会影响汽包内汽水分离 装置的工作，造成出口蒸汽水分过多，使过热器结垢 而烧坏，严重时会导致汽轮机进水；汽包水位过低， 会破坏锅炉的水循环，甚至引起爆管。
锅炉给水控制
给水量扰动下水位变化的动态特性
•非沸腾式 •沸腾式
锅炉给水控制
•因为给水温度远低于省煤器的温度，即给水有一定的冷 却度，水进入省煤器后，使一部分汽变成了水，特别是 沸腾式省煤器，给水减轻了省煤器内的沸腾度，省煤器 内的汽泡总容积减少，因此，进入省煤器内的水首先用 来填补省煤器中汽泡破灭容积减少而降低的水位，经过 一段延迟甚至水位下降后，才能因给水量不断从省煤器 进入汽包而使水位上升。在此过程中，负荷还未发生变 化，汽包中水仍然在蒸发，因此水位也有下降趋势。
锅炉给水控制
给水控制基本方案
✓单冲量（反馈）： • 小容量/大型超高压（接近临界压力）锅炉
✓双冲量（比值）： • 1）物质平衡（给水量~耗汽量)：水位开环控制，故 不单独 • 使用 • 2）前馈+反馈：未考虑给水量对水位的影响，在中 、小锅 • 炉用
✓三冲量 • （反馈+比值） • （前馈-反馈、反馈）
调节阀门的切换问题； 调节阀门的切换伴随着有关截止门的切换； 阀门与调速泵间的过渡切换问题。 •（5）保证给水泵工作在安全区内。 • （6）给水全程控制必须适应机组定压运行和滑压运行 • 工况，必须适应冷态起动和热态起动情况。
锅炉给水控制
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3rew
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锅一、对象结构:
锅炉给水控制
•二、影响因素： • 影响水位的因素主要有:
• 锅炉蒸发量（负荷D）
• 给水量W • 炉膛热负荷（燃烧率M）
• 汽包压力Pb
✓给水量扰动下水位变化的动态特性 •需要研究 ✓蒸汽流量扰动下水位的动态特性
✓炉膛热负荷扰动下水位变化的动态特性
锅炉给水控制
•由于给水内扰通道有较大的迟延，调节效果不能及 时反映出来。这就是说，即使给水流量增加大于蒸 发量，被调量水位并不能马上上升，调节器输入偏 差持续大于0。这可能使给水流量反过来远大于蒸汽 流量，加剧了系统的振荡，延长了调节过程时间， 甚至不能满足生产过程的要求。所以，对大、中型 锅炉，不宜采用单冲量控制系统。
锅炉给水控制
•由于汽包水位信号形成的闭合回路是给水控制系统 的主回路。无论内扰还是外扰使汽包水位偏离给定 值时，改变给水流量，使水位朝着减小和消除被调 量偏差的方向变化，并最终使汽包水位等于给定值
锅炉给水控制
•与单冲量控制系统相比，该系统引入了用于克服虚 假水位的蒸汽流量信号ID（前馈信号）和用于抑制 给水内扰的给水流量信号IW（局部反馈信号），所 以称为三冲量系统。当蒸汽流量改变时，通过前馈 控制作用，可及时改变给水流量，力图维持进出锅 炉内的物质平衡，这有利于克服虚假水位现象；当 给水流量发生自发性扰动时，通过局部反馈控制作 用，可抑制这种扰动对给水流量以及汽包水位的影 响，有利于减少汽包水位的波动。因此，三冲量给 水控制系统在克服扰动、维持汽包水位稳定和提高 给水控制质量方面优于单冲量给水控制系统。
锅炉给水控制
串级三冲量给水控制系统
•主调节 器
•副调节 •-
器
锅炉给水控制
锅炉给水控制
•串级三冲量给水控制系统由主、副两个调节器和三 个冲量（汽包水位、蒸汽流量、给水流量）构成。 与单级三冲量相比，该系统多采用了一个调节器， 两个调节器分工明确、串联工作。主调节器为水位 调节器，它根据水位偏差产生给水流量给定值。副 调节器为给水流量调节器，它根据给水流量偏差来 控制给水流量，蒸汽流量信号作为前馈信号用来维 持负荷变动时的物质平衡。由此构成一个前馈-反馈 控制系统。
锅炉给水控制
•单冲量控制系统结构简单，可用于内扰迟延小，外 扰时虚假水位不严重的小锅炉，也可用于大型机组 的低负荷阶段的给水控制中。这是因为在低负荷阶 段由于锅炉的疏水和排污等因素的影响，使给水流 量和蒸汽流量存在着严重的不平衡，且流量太小， 测量误差较大。同时，因汽包压力低虚假水位也不 严重，不宜采用三冲量控制。
锅炉给水控制
•内回路是由给水流量变送器、副调节器、执行机构 组成的闭合回路，由于内回路不包括迟延较大的水 位对象，副调节器的比例积分作用可整定的很强。 例如，当某种原因引起给水流量增加时，由于内扰 通道的迟延，水位不能立即上升，但调节器的输入 偏差变为负值，调节器的输出使阀门开度减小，及 时减少了给水流量，这就大大降低了给水流量内扰 对水位的影响。这个克服给水流量内扰的控制过程 是在给水流量内回路中进行。内回路动作快，可以 迅速消除内扰。
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单级三冲量给水控制系统
•蒸汽流量 •汽包水位 •给水流量
•-
锅炉给水控制
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PID控制器接受三个信号：H,D,W
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