试述参考资料和单级三冲量给水系统相比
单级三冲量给水调节课件
升级效果
升级后系统控制精度更高，运 行更加稳定可靠，同时有效降
低了能耗和生产成本。
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THANKS
调试过程中的注意事项
在调试过程中，要密切关注系统各部分的运行状况，及时发现并处 理异常情况，确保系统安全稳定运行。
日常维护
定期检查系统各部分
01
包括管道、阀门、泵等部件，确保无泄漏、无堵塞、无损坏。
定期清洗和维护
02
对系统中的过滤器、阀门等进行清洗和维护，保证其正常工作
。
定期检查和更换易损件
03
对系统中易损的部件，如密封圈、轴承等，定期进行检查和更
02
单级三冲量给水调节系统 的控制策略
流量控制策略
总结词
通过调节水泵的转速或阀门开度 来控制给水流量。
详细描述
根据实际流量与设定流量的差值 ，通过PID控制器调节水泵的转速 或阀门开度，以实现流量的稳定 控制。
压力控制策略
总结词
通过调节水泵的转速或阀门开度来控 制给水压力。
详细描述
根据实际压力与设定压力的差值，通 过PID控制器调节水泵的转速或阀门开 度，以实现压力的稳定控制。
性和可靠性。
阀门与管道
总结词
管道
阀门和管道是单级三冲量给水调节系 统中的控制元件，用于调节水流的方 向、流量和压力。
用于输送水流，连接各个设备和元件 。管道的材质、规格和连接方式需根 据实际需求进行选择，以确保系统的 密封性和耐用性。
阀门
通过开启或关闭部分管道截面，实现 对水流的控制。常见的阀门类型包括 闸阀、截止阀、球阀等，根据不同的 应用需求选择合适的阀门。
改造效果
改造后系统调节精度提高，响 应速度加快，有效降低了能耗
单级三冲量给水系统参数整定
单级三冲量给水系统参数整定第一章单级三冲量给水系统的分析和整定单级三冲量给水控制系统的原理框图如图1-1所示，可以看出该系统由两个闭合的反馈回路及前馈部分组成：图1-1 单级三冲量给水控制系统的原理框图（1）由调节器()T W s 、执行机构z K 、调节阀μK 、给水流量变送器w γ和给水流量反馈装置w α组成的内回路。
（2）由水位控制对象)(01s W 、水位变送器H γ和内回路组成的外回路。
（3）由蒸汽流量信号D 及蒸汽流量测量装置D γ、蒸汽流量前馈装置D α构成的前馈控制部分。
下面对两个闭合回路及前馈控制部分进行分析和整定。
1.1 内回路参数的整定调节器的参数可根据系统内回路来整定,内回路得等效方框图如图1-2所示: 在这个回路中除调节器外得其余部分近似为比例环节.试验时先设置好W α 值,并令 i T =10s.然后设置一个较大得δ 值观察内回路得动态过程,逐渐减小δ 值至内回路开始振荡,此时的δ值即为调节器的整定参数。
图1-2 三冲量给水控制系统的内回路方框图1.2 主回路的参数整定单级三冲量给水控制系统方框图如图1-1所示，控制对象的特性参数为：110.037(/)mm s t h ε--=??；30w s τ=；12 3.6(/)K mm t h -=?；215T s =调节器的传递函数为：11()(1)T i W s T sδ=+ 控制对象的传递函数为：0()0.037()()(1)(130)w w w H s W s Q s s s s s ετ===++202() 3.60.037()()1115d d K H s W s Q s T s s s sε==-=-++ 给水流量与蒸汽流量的测量变送器的传递函数为：10.075(/)w d mA t h γγ-==?水位的测量变送器的传递函数为：10.033h mA mm γ-=?给水流量反馈装置和蒸汽流量前馈装置都用比例环节，即：()w w W s α=；D D s W α=)(D α的整定值.根据图1-1可知主回路的等效方框图如图1-3所示:列出主回路的特征方程为:01)(=+s oW W W H W γαγ即0111=)+(+H s s W W τεγγα代入具体数值后得：0033.0037.0075.025.22=?++W s s α设ξ 为相应的阻尼系数,则由二阶系统传递函数标准形式比较：Wn αω25.2033.0037.02?= （1）；25.2075.02=n ξω （2）比较两式消去n ω 后得:295.1ξα=W取整定指标9.0=ψ则344.0=ξ，23.0)344.0(95.12≈?=W α图1-3 三冲量给水调节系统的主回路等效方框图第二章给水全程控制系统2.1 信号校正测量信号自动校正的基本方法时先推导出被测参数随温度,压力变化的模型,然后运用功能组件进行校正运算,便可实现信号自动校正。
单级及串级三冲量给水控制系统的设计及仿真研究
引言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。
如果锅炉汽包水位锅炉汽包水位过高，会降低汽水分离装置的汽水分离效果，造成汽包出口饱和蒸汽中含水过多，使含盐浓度增大，易使过热器受热面结垢而导致过热器烧坏；同时还会引起过热汽温急剧变化。
过热蒸汽中含盐量增多会使汽轮机叶片结垢，使汽轮机出力降低和轴向推力增大。
如果汽包水位过低，则会破坏水循环，引起水冷壁的破裂。
正常运行时水位波动范围：±15mm异常情况：±200mm事故情况：＞±350mm2．保持稳定的给水量。
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。
由此可见，在电厂热工生产过程中更好的控制锅炉汽包水位显得尤为重要。
随着锅炉参数的提高和容量的扩大，对给水控制提出了更高的要求。
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）。
由此设计出了多种给水控制系统，但随着锅炉的大型化，调节质量的不断提高，单冲量给水控制系统、双冲量给水控制系统逐渐被三冲量给水控制系统所取代。
其中三冲量给水控制系统中串级结构的更是成为目前大型机组锅炉给水控制的基本方案。
科学的不断发展，锅炉给水控制系统也在不断的完善中，目前采用单回路可编程控制器的给水自动控制系统和采用变速泵的全程给水控制系统逐渐增多。
第一章概论随着科学技术的不断发展，生产过程自动化水平也有了飞速发展，已广泛应用于工农业生产、交通运输和国防建设。
自动化水平的不断提高，保证了生产的稳定，同时降低了成本，改善了劳动条件，从而促进了文明生产，保证了生产的安全和提高了生产能力。
1.1热工自动控制系统的发展、现状及内容在科学技术高度发达的二十世纪，在工程和科学发展中，自动控制技术的发展起着极为重要的作用。
所谓自动控制就是在没有人直接参与的情况下，通过控制设备使被控对象或生产过程自动地按照预定的规律运行。
锅炉给水自动控制系统设计
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 水分过多而使过热器管壁结垢 ， 容易烧坏过热器 ； 汽包出口蒸汽中水 分过多 ， 也会使过热汽温产生 急剧变化。 直接影响机组运行的安全性和经济性 ； 汽包水位过低 ， 可能破坏锅炉水循环 ， 则 造成水冷 壁 烧坏 而破裂 。 随着锅炉容量 和参数的提高， 汽包容积相对 减小 ， 锅炉蒸发受热面的热负荷显著提高。因此 加快了负荷变化时水位的变化速度。企图用人工 控制给水量来维持 汽包水位不仅操作繁重 ， 而且 是非常困难的。所 以， 锅炉运行 中迫切要求对给 水实现 自动控制。
示。
量 Ｄ 汽包压力 Ｐ 、 ¨炉膛 热负荷等。给水控 制对 象的动态特性是指上述引起水位变化的各种扰动
与汽包水位间的动态关 系。
２ 给 水 自动 控制 系统
根据汽包锅炉 给水 控制对象 动态特性 的特
点， 可以确定给水控制系统结构的一些基本思想： 是 由于对象的内扰动态特性存在一定的迟延和 惯性 ， 所以给水控制系统若采用 以水位为被调量
一
２ １ 串级三冲量给水控制系统优点。 ． 对于给水控制信号迟延和惯性较大的锅炉 ， 采用串级控制系统将具有较好 的控制质量， 调试
作者简 介 ： 白云飞 ， 助理工程师 ， 鸡西矿业集团矸石热电厂热工车间 ， 鸡西 。邮政编码 ：５ １０ １８０
・
６ ・ ８
维普资讯
重程度来适当加强蒸汽流量信 号的作用强度 ， 从
而改变负荷扰动下 的水位控制 品质。可见 ， 串级
以保证水位无静态偏差； 主调节器 的输 出信号和
给水流量 、 蒸汽流量信号都作用 到副调节器 Ｐ： Ｉ 。
单级三冲量给水调节
给水控制任务
使锅炉的给水量适应锅炉的蒸发量，以维持汽包水 位在规定的范围内，同时保持稳定的给水流量。 汽包水位是一个重要的监控参数，反映了锅炉蒸汽负 荷与给水量之间的平衡关系。
为何采用单级三冲量系统？
当汽压降低时，由于饱和温度的降低使部分炉水 蒸发，引起炉水体积膨胀，故水位上升。反之,当汽 压升高时，使炉水的部分蒸汽要凝结，引起炉水体 积的收缩，故水位下降。如果汽压变化是由于负荷 引起的，则上述的变化是暂时的现象，接着就要向 相反的方向变化。还有一种情况是当出现汽水共沸 时也会显示虚假水位 为了防止虚假水位和给水自发性扰动，采用三 冲量系统进行控制。
单级三冲量系统相比单回路系统相比，可以克服 虚假水位引起误动作，可以抵消或减少自发性扰动。 控制更加准确，安全。
15汽包锅炉水位控制系统串级三冲量自动调节系统串级三冲量自动调节系统串级三冲量系统控制结构图单级三冲量给水控制系统产生自发性扰动时w1阶跃增加w经测量变送器转换的电流信号增加经分流器得到的给水流量的分流信号也增大此时水位因控制对象的赤炎还没有变化蒸汽流量也没有变化故调节器的偏差输入信号输入减小调节器产生的控串级三冲量自动调节系统故调节器的偏差输入信号输入减小调节器产生的控制指令减少减少控制阀的开度从而使w2减少抵消或减少了因自发性扰动增加的给水流量从而快速消除来自给水测的内部扰动
串级三冲量自动调节系统
当蒸汽流量增加时，一方面尤其虚假水位现象要 使调节器发出关小给水调节阀的信号：另一方面作为 前馈信号经测量变送元件，转换的电流信号增大，经 分流器得到的蒸汽分流信号也增大，该信号使信号调 节器的偏差输入信号增大，调节器产生的控制指令增 大，通过执行器去开大给水调节阀的开度。这两种控 制作用相互制约，相互影响，可使给水调节阀基本不 动作或者动作小。可见将蒸汽流量信号作为前馈信号 引入到调节器时，可减少或抵消因虚假水位现象产生 的误动作，改善了系统品质。
三冲量汽包水位控制原理及应用教程
锅炉汽包水位是锅炉生产过程的主要工艺指标，同时也是保证锅炉安全运行的主要条件之一。
汽包水位过高，使蒸汽产生带液现象，不仅降低蒸汽的产量和质量，而且还会使过热器结垢，或使汽轮机叶片损坏；当汽包水位过低时，轻则影响水汽平衡，重则烧干锅炉，严重时会导致锅炉爆炸事故的发生。
所以锅炉水位是一个极为重要的被控变量。
在具体工艺生产过程中，常常由于蒸汽负荷的波动和给水流量的变化打破汽包内的平衡状态，对汽包水位造成干扰，最终导致假液位。
所谓“冲量”实际就是变量，多冲量控制中的冲量，是指引入系统的测量信号。
在锅炉控制中，主要冲量是水位。
辅助冲量是蒸汽负荷和给水流量，它们是为了提高控制品质而引入的。
1、三冲量控制的引入目前锅炉汽包水位调节常采用单冲量、双冲量及三冲量等三种调节方案，现分别对它们的基本原理和特性加以讨论。
①单冲量水位调节系统单冲量水位调节系统的原理如图1所示。
由图1可知，这种类型的水位调节系统，是一个典型的单回路调节系统，被调参数是汽包水位，调节参数是锅炉的给水量。
它适用于停留时间较长(亦即蒸发量与汽包的单位面积相比很小)，负荷变化小的小型锅炉(一般为10t/h以下)。
但对于停留时间较短，负荷变化大的系统就不适应了。
图1 单冲量水位调节原理图2 单冲量水位调节系统控制策略从图2可以看出：单冲量水位调节系统控制策略由汽包水位测量差压变送器、PID调节器和调节阀(或变频器)构成。
当蒸汽负荷突然大幅度增加时，由于汽包内蒸汽压力瞬间下降，水的沸腾加剧，汽泡量迅速增加，汽泡不仅出现于水的表面，而且出现于水面以下，由于汽泡的体积比水的体积大许多倍，结果形成汽包内液位升高的现象。
因为这种升高的液位不代表汽包内储液量的真实情况，所以称为“假液位”。
此时PID调节器会错误地认为测量值升高，从而关小给水调节阀，减小给水量。
等到这种暂时汽化现象一旦平稳下来，由于蒸汽量的增加，给水量反而减少，会使水位严重下降，甚至降到液位危险区，造成事故。
300MW火电机组给水控制系统的设计.
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。
热工自动控制练习题(含参考答案)
热工自动控制练习题（含参考答案）一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、衰减振荡过程中，到达第一个峰值，所用时间叫(____)。
A、调节时间B、超调量C、上升时间D、峰值时间正确答案：D2、(____)是描述系统控制过渡过程进行快慢的指标。
A、调整时间B、上升时间C、峰值时间D、衰减时间正确答案：A3、串级三冲量给水控制系统维持汽包水位无静态偏差是靠（）来实现的A、副回路B、副控制器C、内回路D、主控制器正确答案：D4、三冲量给水自动控制系统中，给水量的扰动属于系统的（）。
A、内扰B、控制量C、外扰D、不确定正确答案：A5、被调量变化时刻落后于扰动发生时刻的现象称为对象的（）。
A、输出迟延B、信号迟延C、传输迟延D、不确定正确答案：C6、双闭环比值控制系统两个控制器均应选（）控制规律。
A、PB、PIC、PIDD、PD正确答案：B7、输入量变化，引起环节(____)发生变化。
A、扰动B、输出量C、测量值D、被调量正确答案：B8、采用烟气挡板控制再热汽温的控制系统中，主蒸汽流量作为（）信号。
A、前馈B、反馈C、极限值D、给定值正确答案：A9、系统频率特性和传递函数的关系为(____)。
A、频率特性与传递函数没有关系B、频率特性可以用图形表示，传递函数不能用图形表示C、传递函数的复变量s用jω代替后，就是相应的频率特性D、二者完全是一样的正确答案：C10、单闭环比值控制和双闭环比值控制是实现（）物料流量间的定比值控制A、多种B、三种C、两种D、以上都不对正确答案：C11、二阶欠阻尼系统的性能指标中只与阻尼比有关的是(____)。
A、调整时间B、峰值时间C、上升时间D、最大超调量正确答案：D12、电容两端电压为输入信号，电流为输出信号，则此环节为(____)环节。
A、比例B、惯性C、微分D、积分正确答案：C13、在无自平衡的单容对象中，其特征参数是由（）决定的。
A、不确定B、自平衡率C、阻力系数D、容量系数正确答案：D14、在动态过程中，利用前馈控制有效地减少被调量的（）。
热工自动装置检修技能试卷(第107套)
一、选择题（共 40 题，每题 1.0 分）：【1】在（）情况下，汽包水位控制不会由三冲量切换至单冲量。
A．给水流量小于30%B．汽包水位变送器之间信号偏差大C．汽轮机调节级压力变送器之间信号偏差大D．汽包压力变送器之间信号偏差大【2】在安装就地控制接线箱时，要尽量避免电缆从箱子的（）穿入。
A．左侧B．右侧C．箱底D．箱顶【3】运算放大器的内部由（）组成。
A．差动式输入级、电压放大级、输出缀B．差动式输入级、电流放大级、输出级C．甲类输入级、电压放大级、输出级D．乙类输入级、电流放大级、输出级【4】下列情况不属于热工保护的是（）。
A．MFTB．汽轮机振动大跳机C．凝汽器保护动作D．发电机出口断路器跳闸【5】热工取样管应敷设于环境温度为（）℃。
A．+5~+45B．0~+50C．+5~+50D．0~+55【6】气动调节执行机构内部的锁止阀的作用是（）。
A．当气源失去时维持原来的气缸位置B．当电信号失去时维持原来的信号气压力C．当电信号失去时维持原来的气缸位置D．当气源失去时维持原来的信号气压力【7】汽轮机定压运行时采用（），以达到减少节流损失的目的。
A．节流调节B．喷嘴调节C．节流喷嘴调节D．以上都不是【8】三取二或三取中的三个汽包水位测量装置的取样孔不应设置在汽包的同一端头，同_端头的两个取样口应保持（）mm以上距离。
A．350B．400C．500D．600【9】对于下面的被调节量，当运行人员同时开始进行手动调节后，（）反应最快。
A．过热器出口温度B．再热器出口温度C．除氧器水位D．二次风流量【10】当将电动执行机构的不灵敏区调得太小时，执行机构将出现（）。
A．实际定位与指令不符B．反转C．振荡D．以上情况都可能发生【11】高压旁路自动控制装置会快速关闭阀门的情况是（）。
A．高压旁路阀开启而低压旁路阀在30s后仍打不开B．高压旁路阀后温度高C．高压旁路减温水压力低D．以上都是【12】在锅炉跟随的控制方式中，功率指令送到（）调节器，以改变调节阀门开度，使机组尽快适应电网的负荷要求。
热工控制系统B思考题与习题
热工控制系统B思考题与习题第一章控制系统概述1. 什么叫自动控制系统？2．自动控制系统主要由哪几部分组成？每一部分的作用是什么？3．控制对象、被控制量、控制量和给定值是如何定义的？请举例说明。
4．自动控制系统的主要分类方法有哪几种？说明各种分类方法的特点，指出各种分类方法所包括的系统是什么？各系统的特点是什么？5．什么叫前馈控制系统？什么叫反馈控制系统？6．什么叫反馈？什么叫负反馈？7、什么叫定值控制系统？对定值控制系统来说，系统的输入量是什么？举例说明日常生活中的定值控制系统。
8．什么叫随动控制系统？对随动控制系统来说，系统的输入量是什么？举例说明日常生活中的随动控制系统。
9．、对一个实际控制系统如何实现负反馈？10．说明汽包锅炉有哪些被控制量？相应的控制量、控制机构有哪些？锅炉运行过程中被控制量可能会受到哪些扰动？11．控制过程的基本形式有哪几种？它们各有什么特点？如何根据控制过程曲线来检验控制系统是否满足基本要求？哪种控制过程的基本形式符合热工控制过程的要求，给出稳定性指标的范围。
12．通常从哪三个方面衡量自动调节系统的工作品质，表示调节系统的工作品质的指标有哪几个？如何兼顾这些指标？13．举出反馈控制系统的实例，指出被控制量、控制量、控制机构、给定值、扰动，画出控制系统的示意图。
14．水位自动控制系统的两种方案如下图所示，在运行中，希望水位高度H维持不变：（1）说明各系统的工作原理。
（2）画出各系统的方框图，并说明控制对象、被控制量、给定值、扰动各是什么？（3）试说明两系统各属于何种结构的控制方式。
（4）当水箱出口水流量q2变化时，各系统能否使水位高度保持不变？试从原理上定性说明。
第二章控制对象的动态特性1．为什么要研究对象动态特性？2．热工控制对象一般有哪几种类型？每种类型的特点是什么？写出相对应的传递函数。
3．热工控制对象的特征参数有哪些？是如何定义的，物理意义是什么？4．写出表示有自平衡能力对象动态特性的两套特征参数和它们之间的关系。
水位控制中的单冲量和三冲量
一、什么是单冲量水位控制？单冲量水位控制、ingle-element level control -}}.}}lX位控制将水位测量信号经变送器送到水位控制器，水位控制器根据水位测量值与给定值的偏差控制给水阀门，改变给水量来保持汽包水位在允许的操作范围内。
单冲量水位控制是锅炉汽包水位自动控制中最简单、最基本的形式，缺点是水位波动幅度大、调节时问长。
缺乏克服“假水位”影响的能力。
二、什么是三冲量水位调节三冲量水位控制是在水位自动控制过程中，根据汽包水位，给水流量，蒸汽流量三个冲量经过PID计算来调节给水阀门开度，从而达到自动控制给水流量的目的。
一般来说，三冲量调节是针对汽包调节的，其三个冲量分别是汽包液位，给水流量和蒸汽流量。
从结构上来说，三冲量调节实际上是一个带前馈信号的串级控制系统。
液位控制器LC与流量控制器FC构成串级控制系统。
汽包液位是主变量，给水流量是副变量。
副变量的引入使系统对给水压力（流量）的波动有较强的克服能力。
蒸汽流量的信号作为前馈信号引入。
因为蒸汽流动的波动是引起汽包液位变化的一个因素，是干扰作用，蒸汽流动波动时，通过测量引入FC，使给水流量作相应的变化，所以这是按干扰量进行控制的，是前馈作用。
三、什么是除氧器水位的单冲量调节和三冲量调节。
在除氧器水位控制过程中，以除氧器水箱水位做为反馈信号的调节方式，称为除氧器水位的单冲量调节。
以除氧器水位，给水流量和凝结水流量三个信号共同参与的调节方式，称为三冲量调节方式。
四、单冲量水位调节和三冲量水位调节的优缺点是什么？单冲量水位自动调节系统是最简单的调节方式，它是按汽包水位偏差来调节给水调节阀开度的。
其优点是调节简单，只有一个水位信号做为调节量。
单冲量水位调节方式的主要缺点是当蒸发量或蒸汽压力突然变化时，会引起炉水中蒸汽含量迅速变化，使得锅炉汽包产生虚假水位，导致给水调节阀误调。
因此，单冲量调节一般用于负荷比较稳定的小容量锅炉。
三冲量水位自动调节系统是较为完善的调节方式，该系统中除汽包水位信号H外，还有蒸汽流量D和给水流量G。
汽包锅炉水位的自动控制。
1选题背景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。
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，并使汽包中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。
2方案论证实现给水全程控制可以采用改变调节门开度，即改变给水管路阻力的方法来改变给水量，也可以采用改变给水泵转速，即改变给水压力的方法来改变给水量。
前一种方法节流损失大，给水泵的消耗功率多，不经济，故在一般单元机组的大型锅炉中都采用改变给水泵转速来实现给水控制，在给水控制系统中不仅要满足给水量调节的要求，同时还要保证给水泵工作在安全工作区内。
这就需要有两套给水控制系统来完成，即单冲量给水控制系统和三冲量给水控制系统。
该系统具有以下特点：两个调节器任务不同，参数整定相对独立。
副调节器的任务是当给水扰动时，迅速动作使给水量保持不变；当蒸汽量扰动时，副调节器迅速改变给水量，保持给水和蒸汽量平衡。
主调节器的作用是校正水位，这比单级三冲量给水控制系统的工作更为合理，故串级系统的调解质量比单级系统要好一些。
在负荷变化时，水位静态值是靠主调节器来维持的，并不要求进入副调节器的蒸汽流量信号的作用强度按所谓“静态对比”来进行整定。
恰巧相反，在这里可以根据对象在外扰下虚假水位的严重程度来适当加强蒸汽流量信号的作用强度，以便在负荷变化时，使蒸汽流量信号能更好地补偿虚假水位的影响，从而改变蒸汽负荷扰动下的水位控制质量。
对于虚假水位现象较严重的被控对象，这一点就显得更有意义。
当给水流量信号和蒸汽流量信号两个信号中由于变送器故障而失去一个信号，或变送器特性发生变化，和平衡关系失去时，主调节器由于积分作用可补偿失去平衡的电流，使系统暂时维持工作；而单级系统当，或因产生故障而失去时，则无法控制水位在额定值，因此，串级系统的安全性较好。
锅炉三冲量——精选推荐
锅炉三冲量设计一：锅炉工艺流程简介1：一般工业锅炉主要部分组成（1）汽包：上下锅筒和三组沸水管组成，谁在管内受外部烟气加热发生自然流动，并逐渐汽化，长生饱和蒸汽积聚在上锅筒。
（2）炉膛：是燃料部分燃烧并释放并释放热量的设备。
（3）过热器：是将锅炉所产生的饱和蒸汽继续加热为合格的蒸汽的换热器件。
（4）省煤器：利用烟气预加热锅炉的给水，以降低烟气的温度的换热器件。
（5）空气预加热器：利用省煤器的烟气预热加热燃料燃烧时所需的空气的器件。
2锅炉工作原理说明给水经过水泵、给水控制阀、省煤器进入锅炉汽包。
空气和燃料按照一定的比例炉膛，产生的热量传给蒸汽发生系统，产生饱和蒸汽，然后在经过过热器，形成满足一定质量指标的过热蒸汽输出，经负载设备控制阀供给给负荷设备。
同时燃烧过程中产生的烟气，经过过热器将饱和蒸汽加热成过热蒸汽后，再经省煤器预热锅炉给水和空气，最后排出。
下图为锅炉的输入域输出汽包水位控制的主要任务是，使锅炉给水量始终跟着蒸发量，是汽包水位在锅炉允许的范围内。
汽包及蒸发管存储着蒸汽和水，储存的多少，是以被控量水位表征的通常情况下汽包的给水量流出量。
流出量是蒸汽量。
当给水量等于蒸汽量时汽包水位恒定不变，引起水位变化的主要扰动是蒸汽流量和给水流量的变化。
当蒸汽流量突然增大时，汽包压力急剧下降饱和蒸汽喝水快速蒸发，使得饱和水中产生大量的汽包致使水位上升，而给水为增加，出现“虚假液位”现象，此时的水位并不能代表锅炉中真实的水位情况，因此必须严格控制在合理的范围内。
采用方式：单冲量、双冲量、三冲量。
常采用PID控制算法。
通过发现单冲量，双冲量控制系统结构简单，价格低廉，当系统可靠性不高控制效果差，不能避免“虚假液位”。
三冲量控制系统控制效果好，可靠性高，能避免“虚假液位”。
三冲量锅炉汽包水位控制1 单冲量水位单冲量水位控制是以汽包水位测量信号为唯一的控制信号，即水位测量信号经测量变送器到水位调节器。
调节器给句汽包水位测量至与给定值的偏差去控制给水调节阀，改变给水量以保持汽包水位在允许范围内。
300MW火电机组给水控制的设计
300MW火电机组给水控制的设计摘要：随着发电机组容量的增加和参数的不断提高，机组的控制与运行管理变得越来越复杂和困难。
为了减轻运行人员的劳动强度，保证机组的安全运行，要求实现更为先进，适合范围更宽，功能更为完备的自动控制系统。
这就产生了全程控制系统。
所谓全程控制系统是指在启停和正常运行时均能实现自动控制的系统。
给水控制系统是火力发电厂非常重要的控制子系统，稳定的汽包水位是汽包锅炉安全运行的重要指标。
火电厂给水系统构成复杂，汽包水位受到机组负荷，汽包压力、温度，给水量等多项参数的影响；不同负荷阶段，给水设备不同，又需要采取不同的控制方式。
关键词：全程控制系统无扰切换单级三冲量串级三冲量300 MW thermal power unit water control designAbstract：Along with the increase of generating unit capacity and parameter unceasing enhancement, the unit control and operation management become more and more complex and difficult. In order to reduce the operational personnel Labour intensity, guarantee the unit operation, demanding more advanced, suitable for a wider, function and more complete automatic control system. This creates the whole control system. So-called process control system refers to the start-stop and normal operation are to achieve automatic control system. Water control system is the coal-fired power plant very important control subsystem, stable drum drum water level is an important index of the safe operation of the boiler. Thermal water system structure is complex, the drum water level by the unit loads, steam pressure, temperature, water etc. Several parameters influence; Different load stage, water supply equipment, and the need to adopt different different control modes.Key words：Process control system Undisturbed switch Single grade three impulse Cascade three impulse1选题背景随着发电机组容量的增加和参数的不断提高，机组的控制与运行管理变得越来越复杂和困难。
本科生毕业设计-串级三冲量给水控制系统
引言自动控制技术在工程和科学发展中起着极为重要的作用，在火电厂的生产过程中也采用了自动控制技术。
在火电厂的生产过程中采用的热工自动控制系统，是伴随着社会对电能需求的日益增加、单机容量的日益扩大和自动控制技术在火力发电厂中应用的深度与广度与日俱增而逐步发展起来的。
电厂热工自动化水平的高低是衡量电厂生产技术的先进与否和企业现代化的重要标志。
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，在不需要操作人员干预的情况下，可以很好的完成生产过程中的给水及水位控制，大大提高了生产效率。
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，并使汽包中水位保持在一定的范围内。
只有保证汽包水位的波动在允许范围内，才能实现机组安全经济运行。
因此，汽包水位是影响整个机组安全经济运行的重要因素，所以就要有一套较好的控制方案，来实现汽包水位的控制。
从传统的控制方式来看，它们要么系统结构简单成本低，却不能有效的控制锅炉汽包“虚假水位”现象，要么能够在一定程度上控制“虚假现象”，系统却过于复杂，成本投入过大。
目前工业控制急需一种系统简单，并且能够控制“虚假水位”，具有高性价比的控制系统。
汽包锅炉的给水调节系统有三种基本结构：单冲量调节系统结构、单级三冲量调节系统结构、串级三冲量调节系统结构，低负荷阶段，由于疏水和锅炉排污等因素的影响，给水和蒸汽流量存在着严重的不平衡，而且流量太小时，测量误差大，故在低负荷阶段，很难采用三冲量调节方式，一般均采用单冲量调节方式。
负荷达到一定值以上时，疏水和排污阀逐渐关闭，汽、水趋于平衡，流量逐渐增大，测量误差逐渐减小，这时原则上可采用三冲量调节方式。
但由于单级三冲量调节系统要求蒸汽流量和给水流量信号在稳态时必须相等，否则汽包水位存在静态偏差，而且由于测量装置及变送器的误差等因素的影响，实际上现场这两个信号在稳态时，经常难以做到完全相等，而且单级三冲量调节系统一个调节器参数整定需兼顾的因素多。
热工自动装置检修工(高级、应知)
电力工人职业技能鉴定考试复习资料热工自动装置检修工（高级、应知）一、选择题（每题只有一个正确答案，将所选项的代码填入题中的横线上）1．现预备为锅炉燃烧系统提供一氧量校正信号，较合适的表为。
A．氧化锆氧量计B．磁电式氧量计C．热磁式氧量分析仪2．氧化锆氧量计要得到准确的测量结果，其工作温度必须在。
A．500℃左右B．850℃左右C．1200℃左右3．高温高压锅炉的给水调节系统一般采用。
A．单冲量调节系统B．单级三冲量调节系统C．串级三冲量调节系统4．不能单独作为调节器的是。
A．P B．I C．D5．有一与热电阻配套使用的测温变送器其输出信号比实际可能值偏低且信号不稳定，其原因可能是。
A．接线盒的接线端有尘土或铁屑B．电阻丝折断C．电阻元件的连接导线短路。
6．YKT系列压力控制器系借助弹性元件的作用以驱使工作压力控制仪表。
A．终端控制开关B．继电器C．微动开关7．控制电器的使用电压为交流及以下，或直流1000V及以下。
A．750V B．1000V C．500V8．时间继电器用于控制电路中，使被控制的元件或设备按指定的时间作动作。
A．延时B．顺时C．及时9．一次门的严密性试验应该用工作压力进行水压试验，5分钟内无渗漏。
A．1.15倍B．1.25倍C．1.5倍10．继电器是一种借助于或其它物理量的变化而自动切换的电器。
A．机械力B．电磁力C．永磁力11．被调量应该具有的数值称为值。
A．调节B．给定C．扰动12．生产过程中，引起被调量偏离给定值的各种原因，称为。
A．干扰B．扰动C．偏差13．程序控制属于断续控制，适用于按事先安排好的，分段实行逐次控制的场所。
A．顺序或条件B．调节步骤C．控制过程14．自动控制的含义是：利用仪表和控制设备，自动地维护生产过程在进行。
A．额定工况下B．规定工况下C．设备允许情况下15．锅炉主压力调节系统的作用是通过调节燃料量，使锅炉蒸汽量与相适应，以维持汽压恒定。
A．汽机耗汽量B．给水供给量C．锅炉送风量16．微分环节的输出量与输入量的变化速度。
热控自动装置检修技能鉴定----高级工
热工仪表高级工试题第一套1(Lb4C2034)、什么叫气动仪表的耗气量?答：每个气动仪表单位时间内所消耗的工作气体的量，叫做该气动仪表的耗气量，常用的单位为L每小时。
2(Lb3C2046)什么是调节阀门的理想流量特性?1224：调节阀门的静态特性，即理想流量特性，是指当调节阀前后差压一定时，介质的相对流量(实际流量和额定流量之比)和阀门相对开度之间的关系。
3(Lb3C2047)什么叫变压运行方式?1226：变压运行方式，是指由控制系统给出的主汽压给定值随负荷而变，即高负荷时，汽压给定值高；低负荷时，汽压给定值低，运行中控制系统保持住汽压等于其给定值，即也是随负荷而变化的。
4.(1000问第688题)和单级给水调节相比，串级三冲量给水调节系统有何特点？答：（1）串级三冲量给水调节系统有两个调节器，这两个调节器的任务不同，副调节器的作用是当给水扰动时迅速动作使给水量保持不变，当蒸汽流量扰动时，副调节器迅速动作改变给水量，保持给水和蒸汽保持平衡。
主调节器的作用是校正水位。
这比单级调节系统更为合理。
（2）在负荷变化时，水位静态值是靠主调节器来维持的，并不要求进入副调节器的蒸汽流量信号的作用强度按所谓的“静态对比”来进行整定。
正好相反，在这里可以根据对象在外扰下虚假水位的严重程度来适当加强蒸汽流量信号的作用强度，以便在负荷变化时，使蒸汽流量信号能更好地补偿虚假水位的影响，从而改变蒸汽负荷扰动下的水位控制质量。
（3）当给水流量或蒸汽流量信号两个有一个故障时，主调节器由于积分的作用可补偿失去的平衡电流，使系统暂时维持工作，而单级无法控制水位在额定值，因此串级系统安全性较好。
（5）串级三冲量给水调节系统还可以接入其它信号（如燃烧等信号）形成多参数调节系统。
（5）串级三冲量给水调节系统的缺点是在汽轮机甩负荷时，它的过渡过程和响应速度不如单级系统快。
5. (1000问第688题)汽包水位调节的主要任务是什么？答：汽包水位调节系统的主要任务是维持汽包水位在一定范围内，通常在±50―±100之间。
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试述和单级三冲量给水系统相比，串级三冲量给水控制系统有何特点？1、串级三冲量给水控制系统两个调节器任务不同，参数整定相对独立。
副调节器的作用是当给水扰动时，迅速动作使给水量保持不变，当蒸汽流量扰动时，副调节器迅速改变给水量，保持给水和蒸汽平衡。
主调节器的任务是校正水位，这比单级三冲量控制系统的工作更为合理。
故串级系统比单级系统要好一些。
2、在负荷变化时，水位静态值是靠主调节器PI1来维持的，并不要求进入副调节器的蒸汽流量信号的作用强度按所谓“静态配比”来进行整定。
恰巧相反，在这里可以根据对象在外扰下虚假水位的严重程度来适当加强蒸汽流量信号的作用强度，以便在负荷变化时，使蒸汽流量信号能更好地补偿虚假水位的影响，从而改变蒸汽负荷扰动下的水位控制质量。
对于虚假水位现象较严重的被控制对象，这一点更有意义。
3、串级系统还可以接入其他冲量信号（如燃烧信号等）形成多参数串级系统。
串级系统的缺点是在汽轮机甩负荷时，它的过渡过程和响应速度不如单级系统快。
三冲量控制系统在锅炉中应用内容摘要：本文着重从工艺简介、系统控制方框图、锅炉汽包液位控制系统图和调节器正反作用的确定、锅炉三冲量控制原理及调节过程、常见故障和处理措施、注意事项和改进方法五个方面对三冲量在锅炉中应用进行阐述。
关键词：冲量、前馈、反馈、干扰、调节
一、工艺控制要求简介。
（1）锅炉汽包液位是表征生产过程的主要工艺指标，同时，也是保证锅炉安全运行的主要条件之一。
液位过高，使蒸汽产生带液现象，不仅降低蒸汽的产量和质量，而且，还会使过热气结垢，或使汽轮机的叶片损坏；当液位过低时，轻则影响水蒸气平衡，重则烧干锅炉，严重时导致锅炉爆炸，直接危及员工的人身安全，造成重大设备等事故。
锅炉汽包液位控制的好坏是制约工艺安、稳、长、满、优生产的一大“瓶颈”问题。
（2）冲量的概念及具体含义：所谓“冲量”实际就是“变量” ，多冲量控制中的“冲量” ，是指引入系统的测量信号。
在锅炉控制系统这中，三冲量是指汽包液位LIA2104、蒸汽流量FAQ2102、和给水流量FA2101三个测量信号，其中，汽包液位LIA2104是主要冲量。
（3）引入三冲量的主要原因：汽包液位LIA2104、蒸汽流量FAQ2102、和给水流量FA2101三个测量信号，经过一定运算后，共同控制一个给水阀；汽包信号是被控变量，是反映锅炉工作状态的主要指标，也是保证锅炉安全运行必要指标；引入蒸汽流量信号，是为了及时蒸汽流量波动对汽包液位的影响，并有效地“假液位”现象引起控制系统的误动作；引入给水流量信号的目的是将给水流量信号作为“副变量”，利用串级控制系统中副回路克服干扰快速性来及时地克服给水压力变化对汽包液位的影响。
二、系统控制方框图、锅炉汽包液位控制系统图和调节器正反作用的确定。
在确定调节阀为气关的前提下，按单回路控制系统，可以确定FC为正作用。
汽包液位LIA2104和给水流量FA2101增加都需要关小调节阀，即对阀位的动作方向要求是一致的，故LC是反作用。
三、锅炉三冲量控制原理及调节过程。
原理：冲量控制系统从结构上来说，是一个带有前馈信号的串级控制系统。
液位控制器LC与流量控制器FC构成串级控制系统。
汽包液位LIA2104是主变量、给水流量是副变量。
副变量的引入使系统对给水压力的波动有较强的克服能力。
蒸汽流量的波动是引起汽包液位LIA2104变化的因素，是干扰作用，蒸汽波动时，通过引入FC，使给水流量FA2101作相应的变化，所以这是按干扰进行控制的，是把蒸汽流量信号作为前馈信号引入控制的。
调节过程：根据串级控制系统选择主、副控制器的正、反作用的原则，水位控制器LC 反作用选反作用，流量控制器FC为正作用，调节器为气关阀。
当水位由于扰动而升高时，因LC反作用，它的输出下降，进入加法器后，使FC给定值减小而输出增加，调节阀的开度减小，给水流量FA2101减小，水位下降，保持在设定值上；当蒸汽流量FAQ2102增加时，FC给定值增加而输出减小，调节阀的开度增加，给水流量增加，保持水蒸汽平衡，使水位不；副回路克服给水自身的扰动，要进一步地稳定了水位的自动控制；给水流量FA2101增加，FC输出增加，调节阀的开度减小，给水量减小，从而保持水蒸汽平衡。
四、常见故障和处理措施。
常见故障是出现“假液位” 现象时，容易烧干锅炉。
此时，仪表维护人员应该检查、测量汽包液位LIA2104的真实性，做相应的处理；调节阀线性不好，出现DCS控制室调节阀的输出信号和现场阀位的开度对不上，仪表维护人员应联系好工艺，办好检修票的同时，在现场进行多次校验，至到合格为止；蒸汽流量FAQ2102突然波动，FC来不及进行作相应的变化，及时的按干扰量进行控制，应该检查FC的PID参数是否设的合适。
此外，应该经常检查LC、FC调节器的正、反作用是否设的合适，有无更改过等，如有，根据工艺和安全要求，进行合理修改；在进行停车检修后，现场调节阀的作用方式是气关或气关，设定是否更改过？是否满足工艺安全生产的要求等。
五、注意事项和改进方法。
在实际维护当中，由于蒸汽流量FAQ2102的波动，对汽包液位LIA2104的影响，调节不及时，常常出现“假液位” 现象，造成操作人员误判断，容易烧干锅炉，严重时导致锅炉爆炸等事故。
根据工艺操作法，严格按照工艺流程进行精心操作，串级回路一定要投自动，不允许按照个人习惯进行手动操作。
否则，应该给予经济制裁，违纪严重者扣发当月奖金或停工学习。
改进方法：初了仪表维护人员加强巡检外，对汽包液位LIA2104可再增加一台LIA2105实现双冗余，防止汽包液位LIA2104表坏，工艺操作人员仅靠汽包压力调节控制阀，容易做出误判断，容易烧干锅炉，严重时导致锅炉爆炸等事故。