一种火电厂锅炉汽包液位三冲量控制方法的研究

汽包水位三冲量调节系统是指汽包水位、蒸汽流量和给水流量三个信号作用于调节器上，即三个被控变量对应一个调节器。

工作原理：汽包水位作为主信号，水位变化，调节器输出发生变化，继而改变给水流量，使水位恢复到给定值；蒸汽流量作为前馈信号，防止“虚假水位”使调节器产生错误的动作；给水流量作为反馈信号，使调节器在水位还未变化时就可根据前馈信号消除内扰，使调节过程稳定，起到稳定给水流量的作用。

锅炉汽包水位三冲量调节系统是火电厂锅炉核心控制之一。

汽包水位三冲量调节系统的给水调节阀动作频繁，锅炉水位对给水调节阀执行机构的动作比较敏感，稍有不慎就可能出现严重的危险情况，汽包水位三冲量调节系统关系到整个机组的安全运行：若汽包水位过高，会造成蒸汽带水；若汽包水位过低，会造成锅炉“干锅”，可能严重烧坏锅炉设备。

汽包水位三冲量调节系统的重要性由此可见一斑，所以汽包水位的相关保护要完善可靠、汽包水位自动调节系统运行要平稳。

目前，汽包水位三冲量自动调节控制策略已经相当成熟，但在实际锅炉运行中会各种原因导致水位自动调节系统投入困难，甚至自动不能投入。

这种现象让人对串级三冲量调节系统的调节能力和控制策略产生疑问。

为此云润与大家交流运用心得，对级三冲量调节系统进行定性分析，并对一些异常情况的处理办法进行探讨。

1、水位三冲量调节控制策略汽包水位三冲量调节系统使用的三个冲量分别是汽包水位、给水流量和蒸汽流量。

汽包水位作为主调（PID调节器）的输入信号，去抑制水位本身的偏差。

副调（外给定调节器）使用了一个反馈信号（给水流量）和一个前馈信号（蒸汽流量），以消除扰动和虚假水位。

各种介绍汽包水位三冲量调节系统的书籍中，都有对传递函数的计算，这些计算对系统设计很重要。

如果用经验调节法对于系统维护，则完全可以抛开理论计算。

在此只对其物理意义进行定性思考和作一番揣测。

1.1?反馈信号反馈信号指给水流量信号，也叫内扰。

水位三冲量调节系统中被调量发生变化的时候，PID 经过运算，去控制执行机构进行合理的动作，执行机构改变给水调节阀的开度，阀门控制介质变化，达到控制给水流量的目的。

电厂锅炉汽包水位的三冲量调节锅炉是化工生产中重要的动力设备。

汽包液位是锅炉运行中的一个重要监控参数,它反映了锅炉负荷与给水的平衡关系。

汽包液位过高会造成蒸汽带水影响过热器运行,影响汽水分离效果;水位过低会造成锅炉水循环的破坏,影响省煤器运行,容易使水全部汽化烧坏锅炉甚至爆炸。

这就要求汽包液位在一定范围内,适应各种工况的运行。

影响汽包液位的因素除了加热汽化这一正常因素外,还有蒸汽负荷和给水流量的波动。

当负荷突然增大,汽包压力突然降低,水就会急剧汽化,出现大量气泡,形成了“虚假液位”。

水位自动调节用水位信号去调节给水阀开度，当水位升高，关小给水阀，降低给水流量；当水位降低，开大给水阀，增大给水流量。

为了使使水位稳定，将主汽流量和给水流量参与调节。

这就是锅炉汽包液位的三冲量调节系统。

这种调节系统由于引进了液位、给水流量及蒸汽流量三个参数,叫做三冲量调节系统。

原理下图中所示的三冲量系统,汽包液位是被控变量,是主冲量信号,蒸汽流量和给水流量是辅助冲量信号。

系统将蒸汽流量和给水流量前馈到汽包液位调节系统中去,一旦蒸汽流量或给水流量发生波动,不是等到影响到液位才进行调节,而是在这两个流量改变之时就能通过加法器立即去改变调节阀开度进行校正,故大大提高了液位这个被调参数的调节精度。

在稳定状态下,液位测量信号等于给定值,液位调节器的输出,蒸汽流量及给水流量等三个信号,通过加法器得到的输出电流为:I0 = K1 I1 - K2 I2 + K3 I3式中,I1 为液位调节器的输出电流;I2 为蒸汽流量变送器的电流;I3 为给水流量变送器的电流;K1 、K2 、K3 分别为加法器各通道的衰减系数。

设计K2 I2 = K3 I3此时I0 正是调节阀处于正常开度时所需要的电流信号。

假定在某一时刻,蒸汽负荷突然增加,蒸汽流量变送器的输出电流I2 相应增加,加法器的输出电流I0 就减少,从而开大给水调节阀。

但是与此同时出现了假液位现象,液位调节器输出电流I1 将增大。

《过程控制》课程设计报告题目: 锅炉汽包液位的三冲量调节姓名: 学号:姓名: 学号:姓名: 学号:2010年12月10日《过程控制》课程设计任务书指导教师签字：系（教研室）主任签字：2010年12 月4 日1 问题重述锅炉汽包液位是锅炉运行中一个重要的监控参数，反映了锅炉负荷与给水的平衡关系，要求汽包液位控制在一定范围内。

锅炉汽水系统结构如图1 所示。

图1锅炉汽水系统1—给水泵；2—给水母管；3—调节阀；4—省煤器5—锅炉汽包；6—下降管；7—上升管；8—蒸汽母管汽包液位过高会造成蒸汽带水，影响汽水分离效果；水位过低容易使水全部被汽化烧坏锅炉。

影响汽包液位的因素，除了加热汽化外，还有蒸汽负荷和给水流量的波动，当负荷突然增大、汽包压力突然降低时，水就会被急剧汽化，出现大量气泡，形成“虚假液位”。

单冲量控制系统的负荷一旦急剧变化就会出现虚假液位，因液位升高，调节器就会关小供水阀门而造成事故。

双冲量控制系统，是在单冲量控制系统的基础上加上一个蒸汽冲量，以克服虚假液位。

三冲量调节系统，它是在双冲量控制系统上再加上一个给水流量的冲量。

由蒸汽流量、给水流量前馈与汽包液位反馈所组成的三冲量控制系统，如下图所示。

三冲量控制系统框图D W H a a a 、、分别为蒸汽流量变送器、给水流量变送器、差压变送器的转换系数。

已知某供汽量为120t/h 的锅炉，给水流量与水位的传递函数1()G S ，蒸汽流量与水位的传递函数2()G S 分别为：1()0.0529()()(8.51)H S G S ==W S S S + (1)22() 2.6130.0747()()(6.71)H S G S D S S S ==-+ (2)D W H a a a 、、分别为：0.0667，0.0667及0.0333。

调节阀采用线性阀，增益为15。

试用PID 、模糊PID 控制等方法实现对锅炉液位的控制。

要求：1、超调小、调节时间短，对扰动的抑制效果好；2、给出控制策略和选定参数，并详细说明参数整定过程；3、给出MATLAB 下的仿真曲线。

小议锅炉汽包液位三冲量调节系统的设计分析摘要:在锅炉的生产运行中,汽包液位的控制是一重要环节,其控制质量的优劣程度将在很大程度上影响到锅炉生产的安全以及经济效益。

本文对锅炉汽包液位控制进行全面分析,探讨三冲量调节系统的设计方法及应用。

关键词:锅炉汽包液位三冲量调节系统设计应用锅炉是化工生产中的重要动力设备。

在锅炉的生产运行中,汽包液位是一个非常重要的监控参数,它反映了锅炉负荷与给水的平衡关系,也是保证锅炉安全的重要条件。

汽包液位过高,影响水、汽分离效果,产生蒸汽带液现象,降低蒸汽的产量和质量,也会造成过热蒸汽结垢甚至使气轮机叶片损坏;如果液位过低,会破坏水循环,影响汽、水平衡,烧坏锅炉导致爆炸。

因此,必须将汽包液位控制在一个正常的范围之内,对汽包液位进行自动调节十分必要。

1 锅炉汽包液位三冲量调节系统的设计1.1 调节方案的选择分析汽包液位是很重要的参数,锅炉蒸汽量的增加、产汽压力的提高以及外界对汽包液位的干扰性增强,使得汽包液位调节系统也由简单发展到复杂,即由单冲量、双冲量发展到三冲量的调节。

单冲量调节,它仅是以汽包水位作为系统输入量来进行的调节,适应于汽包容积较大且负荷变化比较小的场合。

单冲量控制系统的负荷如果急剧变化,就会出现“虚假液位”,调节器就会关小供水阀门,从而造成事故。

双冲量控制,它是在单冲量的基础上加一个蒸汽冲量,以克服“虚假液位” 的形成,适合于锅炉容积不大、给水压力波动较小的场合。

双冲量调节系统实际上是前馈和反馈调节结合在一起的调节系统。

负荷突然变化时,蒸汽的流量信号通过加法器,结果使它的作用与水位信号的作用相反;出现假液位时,液位信号要关小给水阀,而蒸汽信号则是开大给水阀,加法器输出是液位信号—蒸汽信号,以此来抵消虚假液位的影响。

但如果给水压力本身出现波动情况,双冲量控制系统也不能够很好地克服给水量波动对汽包液位的影响。

因此,发展三冲量调节系统,在双冲量控制系统的基础上再加一个给水流量的冲量,使它与液位信号的作用方向保持一致。

论文题目：20t/h汽包锅炉三冲量水位控制系统的设计年级：11级电气(4)班院系：机电工程与自动化学院学生姓名：李嘉程指导教师：袁秀英2014 年6月摘要 (1)ABSTRACT (2)第一章锅炉基本知识 (3)第一节锅炉的概念和构成 (3)第二节工业燃煤蒸汽锅炉的主要结构 (3)第三节工业锅炉的自动调节任务 (7)第二章水位特性分析 (9)第一节给水流量W扰动下水位的动态特性 (9)第二节蒸汽流量D扰动下水位的动态特性 (9)第三节燃料量B扰动下水位的动态特性 (10)第三章控制方案选择 (11)第一节位式控制方案 (11)第二节单冲量调节方案 (11)第三节双冲量调节方案 (12)第四节三冲量调节方案 (13)第五节本系统方案 (14)第四章系统设备选型 (16)第一节控制器的选型 (16)第二节汽包水位检测仪表的选型 (21)第三节蒸气流量检测仪表的选型 (22)第四节给水流量检测仪表的选型 (22)第五节变频器的选型 (23)第五章系统电路设计 (24)第一节电源分配线路 (24)第二节水泵主电路的连接 (25)第三节 IC695PSD040的连接 (26)第四节变送器与AI模块的连接 (26)第五节 AO模块与变频器的连接 (28)第六章系统程序设计 (29)第一节硬件配置 (29)第二节 l/O分配 (30)第三节程序结构 (30)结束语 (35)参考文献 (36)专业相关的英文资料与翻译 (37)摘要汽包水位是影响锅炉安全运行的一个重要参数，汽包水位过高或者过低的后果都非常严重，因此对汽包水位必须进行严格控制。

PLC技术的快速发展使得PLC 广泛应用于过程控制领域并极大地提高了控制系统性能，PLC已经成为当今自动控制领域不可缺少的重要设备。

本文从分析影响汽包水位的各种因素出发，重点分析了锅炉汽包水位的“假水位现象”，提出了锅炉汽包水位控制系统的三冲量控制方案。

根据控制要求和所设计的控制方案进行硬件选型以及系统的硬件设计，利用PLC编程实现控制算法，最终完成PLC在锅炉汽包水位控制系统中应用。

基于模糊PID的锅炉汽包水位三冲量控制系统的研究【摘要】本文论述了汽包水位的动态特性，针对三种汽包水位控制方案进行分析，选择了三冲量汽包水位控制系统，并建立了汽包水位的数学模型，并提出了基于模糊数学的PID控制方法，并在Matlab/Simulink上进行传统PID控制、模糊自整定PID控制仿真，结果显示，模糊自调整PID 控制与传统PID 控制相比，其稳定性和自我调节能力增强，系统的响应速度变快，控制精度高，控制效果较好。

【关键词】三冲量；模糊控制；数学建模；Matlab仿真0.引言随着火电机组容量在不断的变大，参数的要求也在不断的变高，火电厂针对锅炉的安全与稳定性方面加大要求，而锅炉给水是一个重要的参数，以确保锅炉正常运行，其主要目的是使锅炉汽包水位保持在预定的范围，在这种情况下，其作用不仅是保证锅炉安全生产，而且还是作为衡量锅炉是否正常运作的因素之一，通常情况下，高水位与汽包内汽与水的分离效果有关，容易导致汽轮机产生冲击，而且在这种情况下很容易使轴封出现损坏，叶片出现断裂的现象；水位太低会导致水分蒸发过快，易造成局部水冷壁管的破坏，甚至引起爆炸现象[1-5]。

智能控制主要是用来解决解决复杂的控制系统，例如智能机器人系统，计算机集成制造系统，复杂的工业过程控制系统，航天航空控制系统，交通物流、商务、建设作业、农业等非制造业中的控制系统、环保能源系统等[7]。

近些年来，复杂系统的自学习和参数或规则自调整模糊系统方面的研究关注最高，如引入了自学习模糊控制策略，并用Matlba/Simulink进行仿真，结果显示模糊控制对汽包水位的控制效果较好。

1.锅炉汽包水位控制系统1.1锅炉汽包水位的数学模型通常情况下，高水位与汽包内汽与水的分离效果有关，容易导致汽轮机产生冲击，而且在这种情况下很容易使轴封出现损坏，叶片出现断裂的现象；水位太低会导致水分蒸发过快，易造成局部水冷壁管的破坏，甚至引起爆炸现象[3]。

阐述三冲量控制系统在锅炉汽包液位的应用在矿业企业原料的开采、加工、成品等一系列生产过程中，锅炉几乎是其中枢神经，故而其技术标准和安全操作就显得至关重要。

但是在锅炉生产的过程中，控制它的汽包液位仍旧是一个技术难题。

1 锅炉汽包液位在锅炉生产中，汽包液位是一项重要的工艺指标。

通常情况下，汽包液位过高，可能造成过节器结垢，汽轮机叶片损坏；而汽包液位过低，会使水汽失衡，严重的会引起爆炸。

同时在实际工艺中，还经常出现蒸汽负荷波动、给水量改变而引起的虚假液位现象。

基于种种原因，我们需要对锅炉汽包液位进行有效控制。

1.1 虚假液位在锅炉的运行中，出现虚假液位现象的主要原因是汽包内部压力的改变。

通常在蒸汽负荷以及锅炉的工况发生改变时，汽包内部的压力也会发生相应的改变。

举例来说，某锅炉的燃烧强度保持不变，蒸汽的负荷却增加。

为了保持水位，大都会将汽包内的一部分蒸汽流量取出。

然而燃料强度却并未增加，这就造成汽包内的压力下降、沸腾加剧，出现大量气泡，这些气泡会抬高锅炉内的水位，待气泡破坏后，水位才能够恢复。

这个短暂的提高水位的现象就是虚假液位现象。

发生这种现象后，如不及时控制，经常会造成给水流量和蒸汽负荷的反向运行，不利于调节器的正常工作。

1.2 锅炉汽包液位的控制要求对锅炉汽包液位控制通常会采用三种方式，即单冲量、双冲量、三冲量。

其中，冲量可以理解为变量。

单冲量控制采用的是单回路调节系统，在调节中，汽包液位是被控变量，而给水流量是调节变量，由于其独有的特性，故而单冲量控制系统适用于蒸汽负荷变化小而停留时间长的锅炉系统。

同时这种控制系统在调节的过程中，仍旧会出现因蒸汽负荷增加产生“假液位”的现象。

双冲量控制系统增加了蒸汽流量前馈信号功能，旨在消除“假液位”现象，比单冲量控制系统更加精确先进，然而在使用的过程中，由于给水流量信号无法反馈，故而影响锅炉汽包液位的正常使用和运行。

针对单冲量和双冲量的缺陷和不足，设计了三冲量控制系统。

锅炉汽包的三冲量工作原理
锅炉汽包的三冲量工作原理是指利用物理原理对锅炉汽包中的水进行定期的排放和补充，以保持水位稳定。

三冲量的工作原理如下：
1. 第一冲：当锅炉刚启动或停机后，水位较高，需要排放一定量的水，保持水位在正常范围内。

第一冲又称“自排”，是自动进行的，水泵停止工作，排污阀打开，将锅炉内部的杂质和空气排出。

2. 第二冲：在锅炉运行期间，由于蒸汽不断排出，水位会逐渐下降，此时需要进行第二冲。

第二冲是手工操作，打开补水阀，让新水从水箱或给水泵注入锅炉，补充水位。

3. 第三冲：在锅炉运行一段时间后，锅炉内的水质会逐渐变差，此时需要进行第三冲。

第三冲是手工操作，将锅炉底部的污水排出，清洗锅炉内的杂质和沉淀物，保持水质清洁。

以上就是锅炉汽包的三冲量工作原理，通过定期排放和补充水，可以保持锅炉的水位稳定，确保锅炉安全运行。

汽包水位三冲量调节原理一、引言汽包水位三冲量调节是一种常见的控制原理，广泛应用于工业生产中。

本文将从原理、工作过程和优缺点等方面介绍汽包水位三冲量调节的基本知识。

二、原理汽包水位三冲量调节是一种通过控制给水量、蒸汽量和排污量来调节汽包水位的方法。

其基本原理是根据汽包水位的变化，通过调节三个冲量的大小，以达到维持汽包水位稳定的目的。

三、工作过程汽包水位三冲量调节的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 水位检测：通过水位计等设备对汽包水位进行实时监测，获取水位信号。

2. 控制策略：根据水位信号，控制系统根据预设的控制策略计算出相应的冲量调节量。

3. 冲量调节：根据控制策略计算出的调节量，分别调节给水量、蒸汽量和排污量，以实现对汽包水位的调节。

4. 反馈控制：根据调节后的水位变化，不断进行反馈控制，使得汽包水位保持在设定范围内。

四、优缺点汽包水位三冲量调节具有以下优点：1. 稳定性好：通过控制三个冲量的大小，可以实现对汽包水位的精确调节，保持水位稳定。

2. 响应速度快：冲量调节可以快速响应水位的变化，实现及时的控制。

3. 精度高：通过精确的冲量调节，可以实现对水位的精细控制，满足生产过程对水位的要求。

4. 调节范围广：汽包水位三冲量调节可以适应不同工况下的水位调节需求，具有较大的调节范围。

然而，汽包水位三冲量调节也存在一些缺点：1. 复杂性高：汽包水位三冲量调节需要涉及多个参数的控制和调节，系统较为复杂。

2. 对设备要求高：汽包水位三冲量调节需要依靠精密的控制设备和传感器，对设备的要求较高。

3. 能耗较大：在冲量调节过程中，需要大量的能源供给，对能耗有一定影响。

五、应用领域汽包水位三冲量调节广泛应用于电力、化工、制药等行业的锅炉系统中。

通过精确的水位调节，可以保证锅炉系统的正常运行和生产过程的安全稳定。

六、总结汽包水位三冲量调节是一种常见的控制原理，通过控制给水量、蒸汽量和排污量的大小来调节汽包水位。

它具有稳定性好、响应速度快、精度高和调节范围广等优点，但也存在复杂性高、对设备要求高和能耗较大等缺点。

三冲量控制在高压汽包中的应用汽包水位是汽包运行的主要指标，水位过高会影响汽包的汽水分离，增加蒸汽携带的水份，汽水品质恶化，导致透平进水，损坏叶片。

水位过低，则由于汽包内的水量较少而负荷却很大，水的汽化速度又快，因而汽包内的水量变化速度很快，破坏汽包与水冷壁间的水循环，如不及时控制就会使汽包内的水全部汽化。

导致汽包破坏或爆炸。

因此，汽包水位的控制是保证汽包安全运行的最重要条件之一。

2汽包水位的动态特性分析2．1蒸汽负荷(蒸汽流量)对水位的影响在传热过程不变的情况下，当出口蒸汽用量突然增加，瞬间必然导致汽包压力下降，汽包内水的沸腾加剧，水中气泡迅速增加，使得汽化量突然增多，将整个水位抬高，形成假上升液位现象。

当蒸汽流量突然增加时，由于假水位现象，在开始阶段水位不仅不会下降，反而先上升，然后下降（反之，当出口蒸汽流量突然减少时，则水位先下降，然后上升）。

蒸汽流量突然增加时，实际水位的变化Ｈ，是不考虑水面下气泡容积变化时的水位变化Ｈ1，与只考虑水面下气泡容积变化所引起水位变化H2的叠加，即H＝Ｈ1+H22．2给水流量对水位的影响当给水流量突然增大时，由于在这个时间内烟道气传给汽包的热量不变，给水温度又有比汽包内的饱和水温度低，致使汽包中气泡含量减少，导致水位虚假下降，因此实际水位响应曲线如图1（b）中H线所示，并非H1线。

即当突然加大给水量后，汽包水位一开始不立即增加，而要呈现出一段起始惯性段。

用传递函数来描述时，它相当于一个积分环节和一个纯滞后环节的串联，可表示为3传统控制方案及其缺陷汽包水位的控制手段就是控制给水,传统的单冲量(汽包水位)控制系统和双冲量（汽包水位和蒸汽流量）控制系统其本身都有不可克服的缺陷。

就单冲量控制系统而言，当蒸汽负荷突然增大，由于假水位现象，控制器不但不能开大给水阀增加给水量，而是关小控制阀，减少给水量，等到假水位消失后，由于蒸汽量增加，送水量反而减少，将使水位严重下降，波动很厉害，甚至会使汽包水位将到危险程度，以至发生事故。

浅析锅炉汽包水位的三冲量控制田渊【摘要】文章为以潞安集团某化工厂为例,简要介绍了在化工行业应用广泛的循环流化床锅炉的水位控制要求,对控制方案中的三冲量作了简要说明,以及霍尼韦尔DCS在这个问题上的优化.【期刊名称】《煤》【年(卷),期】2013(022)006【总页数】2页(P73,79)【关键词】循环流化床锅炉;三冲量控制;Honeywell DCS【作者】田渊【作者单位】潞安煤基合成油公司,山西长治046103【正文语种】中文【中图分类】TM621.2锅炉是发电、石油、供热、煤化工等产业部门的重要设备，它的种类很多，这里主要介绍在煤化工企业中应用广泛的循环硫化床汽包锅炉的水位控制。

在锅炉运行中，汽包水位是个极其重要的参数，直接影响锅炉的安全稳定生产，而DCS控制系统又是现代工业生产必不可少的，它的逻辑组态过程直接关系到系统调节过程的快慢，因此，只有将锅炉工艺和DCS系统逻辑巧妙地结合，才可能为锅炉水位调节提供保障。

下面结合潞安煤基合成油示范厂150 t/h循环流化床锅炉汽包水位控制的实际应用情况，简单介绍汽包水位能采取的控制方略，以及Honeywell公司在这个问题上的优化方案。

汽包水位自动控制的目标就是使锅炉的外送蒸汽量和供水量能达到一个动态平衡，以维持汽包液位在允许的工艺指标内。

如果液位过高，会影响锅筒的汽水分离，容易造成过热器结垢，严重时还能造成蒸汽带水，对后续的压缩机和汽轮机产生极大的破坏。

如果水位过低，又会破坏汽水系统的循环平衡，严重时可能导致水冷壁爆管甚至汽包干锅。

对循环流化床锅炉而言，汽水系统是最重要的调节系统之一(其工艺示意见图1)，而汽包水位就是该系统最重要的工艺指标。

从图1中可以看出，决定汽包水位高低的因素主要有:①汽包的储水量;②汽包中水面下气泡的容积。

而根据锅炉汽包水位动态特性，汽包中的储水量是由供水量和外送蒸汽量决定的，汽包水面下气泡的容积是由锅筒压力决定的。

据此可得出汽包水位控制方案，见图2。

汽包水位三冲量调节原理
汽包水位三冲量调节原理是指通过调节汽包内的水位，控制汽包内水的流入和流出，从而实现对锅炉汽水系统的水平补给和水位控制的一种方法。

在锅炉运行时，汽包内的水位会受到很多因素的影响，如锅炉负荷变化、水质变化、鼓风机调节不当等，这些因素都会导致汽包水位波动过大，从而影响锅炉的稳定运行。

因此，汽包水位三冲量调节就显得尤为重要。

汽包水位三冲量调节是通过调节锅炉供水量，控制汽包内水位的方法，将汽包分为三个水位区间，分别是高水位、正常水位和低水位。

当汽包水位过高时，会通过泄水阀将多余的水排出，从而使水位降至正常水位；当汽包水位过低时，会通过给水泵进行补水，使水位回升至正常水位。

这种三冲量调节方法可以有效控制汽包水位，保证锅炉的稳定运行。

汽包水位三冲量调节的核心是调节供水量，实现水平补给和水位控制。

在实际操作中，需要根据锅炉的负荷变化和水质变化来调节供水量，从而保证汽包水位保持在正常水位范围内。

同时，还需要监测汽包水位的变化，及时调整供水量，避免水位波动过大。

总之，汽包水位三冲量调节是一种有效的锅炉水位控制方法，通过调节供水量，控制汽包内水的流入和流出，实现对锅炉汽水系统的水平补给和水位控制，保证锅炉的稳定运行。

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锅炉汽包水位的三冲量控制设计二重计量技术所郭静摘要热力车间的锅炉测控系统中，蒸汽流量计量系统和汽包水位测控系统是两大核心系统。

如何确保蒸汽流量计量准确可靠在于过热蒸汽密度补偿的准确性。

而确保汽包水位测控系统正常运行则是整个锅炉控制系统的重中之重。

关键词三冲量PID控制反馈控制前馈控制1、引言热力公司锅炉的汽包水位调节现场存在两种控制方式。

其一：水位测量、蒸汽流量、给水流量、三冲量控制仪表，从而实现汽包水位的三冲量调节；其二，测量的三个参数进入DCS系统，三冲量算法由软件编程来实现。

随着企业的发展，软件实现三冲量将成为必然趋势，所以准确的实现三冲量的算法很重要。

2、仪表三冲量与软件三冲量实现的分析2.1仪表三冲量分析热力车间锅炉汽包水位控制原理：差压变送器测量左汽包水位的水位计感受到的汽包液位的高度通过压力，输出4~20mA电流信号，通过DCS系统的模拟量输入模块进入到系统，组态软件trace mode 将测量到的水位信号、给水流量信号、蒸汽流量信号经过三冲量算法输出一个0~100%的信号，经模拟量输出信号来控制给水调节阀门的开度，从而精确控制汽包水位。

测量系统由水位测量、蒸汽温度、给水流量、三冲量控制仪表构成，原理是“【主PID（反馈）】–前馈–【副PID（反馈）】”控制，属于标准的三冲量控制。

其中主PID是水位测量数据，前馈调节因素为蒸汽流量测量数据，副PID是给水流量测量数据。

PID环节就是反馈控制，故存在比例、积分、微分控制；前馈环节包含静态前馈控制和动态前馈控制，经过分析，在锅炉控制中，此前馈控制属于静态前馈控制（原理不在叙述），静态前馈控制仅相当于一个比例控制，在锅炉控制中属于干扰因素，符号为负号（原理不在叙述），即负号比例控制。

蒸汽流量的突然增大和减小，所带来的干扰将会由前馈控制消除到最小。

所以三冲量控制的作用为了消除影响水位调节输出的外部干扰所带来的直接影响，即蒸汽流量的突变带来的影响。