废热锅炉控制系统综述

废热锅炉控制方案综述

经查阅相关文献选择其中六篇，所选择的文献中均来自与中国知网。所选文献中

有串级控制控制，有三冲量控制；有dcs控制系统，有EK仪表组成的控制系统，也有可编程控制器组成的控制系统；有常规的废热锅炉，也有特殊要求的废热锅炉。还有

一些是改进控制系统的方案。尽管表现出很大的差异，但大部分都是三冲量控制-----

液位、蒸汽量、给水的控制的原理，只不过的控制方法不同而已。三冲量控制实际上

是一个串级控制和一个前馈所组成的控制方案。以下是各个文献相关内容。

《废热锅炉汽包三冲量液位控制系统及在DCS上的实现》罗建平，文献介绍了闪

速炉废热锅炉汽包液位系统和转炉废热锅炉汽包液位系统从EK仪表组成的三冲量方案到在DCS上实现锅炉汽包液位三冲控制。

图1中，液位变送器测出的汽包液位信号送人水位调节器，测量值与设定值进行比较且进行PI运算，运算结果Xz送至加法运算器。水位调节器是一反动作调节，即实际

水位比设定水位高时，输出信号Xz减小。加法器对主蒸汽流量信号X1和汽包水位调

节器的输出信号X2进行加法运算，其结果送入给水流量调节器，作为设定值信号。给水调节器再根据变送器测得的实际给水量信号进行PI运算，其结果控制给水阀，控制汽包的给水量，从而达到控制汽包水位的目的。图4是相应的dcs控制。

《废热锅炉汽包水位调节系统的改进》蒋雅清，文献把原设计的串级系统改为

水位、给水流量、蒸汽流量三冲量调节系统，与原来的串级控制相比有以下优点： (1)较好地克服了由于蒸汽负荷扰动造成的“假水位”现象。当蒸汽负荷由14t/h变化到21.75t/h时，水位由+20~一20mm内变化。(2)提高了水位调节系统质量和蒸汽品质，确保了锅炉设备安全运行。(3)改进后的调节系统只增加了一只气动加减器和一只微分器，却节省了一台串级记录调节仪，其余都是原调节系统中有的。

《废热锅炉系统自动化的又一类型》钱剑峰，它与一般的三冲量系统有所区别，蒸汽包的液面信号，经调节器输出去XJ5297-166型特殊演算器，作为它的一个输入信号，参加加法运算。蒸汽流量信号在开方后进入演算器，经比例、加法运算后，其输出去

锅炉给水流量调节器作为外给定信号。这里给水流量调节器为正作用，采用比例、积

分调节作用;液面调节器为反作用，也采用比例、积分调节作用，而给水调节阀为气关阀，目的是为了在气源发生事故时，保护废热锅炉不受损坏。 X15297-166型特殊演

算器为日本横河仪表公司产架装表，是实现本三冲量控制系统的关键仪表。它是在比

例设定器基础上增加加法功能组成的。

《废热蒸汽锅炉生产中液位的自动控制》任爱江曹志晔貊玉龙，本文结合实际生产中废热锅炉控制中存在的问题，分析导致废热锅炉液位波动的主要因素，利用自控

的专业知识，采用动态前馈控制理论，提出液位控制方案，并在实际生产中得到了应用，取得了良好的使用效果。影响废热锅炉液位调节的主要原因多集中在

以下几个方面：1）蒸汽用量增加造成假液位由于2) 废锅给水压力波动造成的液位波

动3）废锅热源温度的波动造成的液位波动4）PID控制器参数设定不合理，造成液位波动5）现场自控阀和仪表异常。文献致力于解决这些相关问题。

《适用于废热锅护的带补偿水位三冲量自控系统》李永高，针对废热锅炉的特殊性，利用安全阀动作时水位信号急剧上升而压力急剧下降的特点，对常规水位三冲量

自控系统进行了改进，图2即为改进后的三冲量自控系统组态原理方框图，与常规的相比（图1），改进的系统多了由2,3,4号模块构成的水位信号补偿单元和由

10,11,12,13,14号模块组成的辅助控制单元。补偿单元是利用锅炉压力信号对水位信号进行补偿，消除“假水位”的影响;辅助控制单元则是利用调节器内部的各种逻辑功能进行组合以提高系统的智能化程度。

《用可编程调节器进行锅炉汽包液位三冲量调节》王建平，文献以实例介绍运用可编程调节器进行锅炉汽包液位三冲量自动调节。构成控制系统基本组成部分包括:检测变送部分;KNIM可编程调节器，气闭调节阀。调节过程:(假若在某一时刻，蒸

汽负荷突然增加，蒸汽量变大，汽包内的压力瞬间降低使水加速汽化，汽泡量猛增造

成假液位，主调节器输出信号减小(正作用、选用气闭阀)，此时蒸汽流量信号也增大

并且作为前馈信号不经过主调节器，超前反馈给副调节器，副调节器输出信号减小，

调节阀开度增大增加给水量消除假液位。当蒸汽负荷不变给水量因本身压力波动变化时，给水流量信号作为副调节器的反馈信号去控制调节阀开启直到给水量恢复到所需

要的数值为止，保持动态平衡。引入了两个辅助冲量不但可以抵消假液位和给水量波

动影响，而且还起了“超前信号作用”，使调节阀一开始就向正确的方向移动，因而

大大减少了液位的波动幅度、缩短了过渡过程时间，提高了调节品质。