發(fā)電廠鍋爐給水控制系統(tǒng)

1、摘 要隨著科技的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越離不開(kāi)電。大型火力發(fā)電廠地位顯得尤其重要。其機(jī)組由鍋爐、汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組和輔助設(shè)備組成的龐大的設(shè)備群。工藝流程復(fù)雜，設(shè)備眾多，管道縱橫交錯(cuò)，有上千個(gè)參數(shù)需要監(jiān)視、操作和控制，這就需要有先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備和控制系統(tǒng)使之正常運(yùn)行，并且電能生產(chǎn)要求高度的安全可靠和經(jīng)濟(jì)性，尤其是大型骨干機(jī)組。大型發(fā)電單元機(jī)組是一個(gè)以鍋爐，高壓和中、低壓汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)為主體的整體。鍋爐作為電廠中的一個(gè)重要設(shè)備，起著重要的作用，根據(jù)生產(chǎn)流程又可以分為燃燒系統(tǒng)和汽水系統(tǒng)。其中，汽包鍋爐給水及水位的調(diào)節(jié)已經(jīng)完全采用自動(dòng)的方式加以控制。本次課程設(shè)計(jì)主要研究發(fā)電廠給水控制系統(tǒng)，即鍋爐汽包水位控制。其要

2、求是提供合格的蒸汽，使鍋爐發(fā)汽量適應(yīng)符合的需要。為此，生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)主要工藝參數(shù)必須加以嚴(yán)格控制。鍋爐設(shè)備是一個(gè)復(fù)雜的控制對(duì)象，主要輸入變量是負(fù)荷、鍋爐給水、燃料量、減溫水、送風(fēng)和引風(fēng)等。主要輸出變量是汽包水位、蒸汽壓力、過(guò)熱蒸汽溫度、爐膛負(fù)壓、過(guò)剩空氣等。發(fā)電廠鍋爐給水控制系統(tǒng)1.概述大型火力發(fā)電機(jī)組由鍋爐、汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組和輔助設(shè)備組成的龐大的設(shè)備群。工藝流程復(fù)雜，設(shè)備眾多，管道縱橫交錯(cuò)，有上千個(gè)參數(shù)需要監(jiān)視、操作和控制，這就需要有先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備和控制系統(tǒng)使之正常運(yùn)行，并且電能生產(chǎn)要求高度的安全可靠和經(jīng)濟(jì)性，尤其是大型骨干機(jī)組。大型發(fā)電單元機(jī)組是一個(gè)以鍋爐，高壓和中、低壓汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)為主

3、體的整體。鍋爐作為電廠中的一個(gè)重要設(shè)備，起著重要的作用，根據(jù)生產(chǎn)流程又可以分為燃燒系統(tǒng)和汽水系統(tǒng)。其中，汽包鍋爐給水及水位的調(diào)節(jié)已經(jīng)完全采用自動(dòng)的方式加以控制。本次課程設(shè)計(jì)主要研究發(fā)電廠給水控制系統(tǒng)，即鍋爐汽包水位控制。鍋爐汽包水位是一種非線性、時(shí)變大、強(qiáng)耦合的多變量系統(tǒng)。在鍋爐運(yùn)行中，水位是一個(gè)很重要的參數(shù)。若水位過(guò)高，則會(huì)影響汽水分離的效果，使用氣設(shè)備發(fā)生故障；而水位過(guò)低，則會(huì)破壞汽水循環(huán)，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致鍋爐爆炸。同時(shí)高性能的鍋爐產(chǎn)生的蒸汽流量很大，而汽包的體積相對(duì)來(lái)說(shuō)較小，所以鍋爐水位控制顯得非常重要。鍋爐水位自動(dòng)控制的任務(wù)，就是控制給水流量，使其與蒸發(fā)量保持平衡，維持汽包內(nèi)水位在允許的范圍

4、內(nèi)變化。本次課程設(shè)計(jì)研究發(fā)電廠給水控制系統(tǒng)的控制方式及整定。2.給水調(diào)節(jié)對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性汽包水位是工業(yè)蒸汽鍋爐安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重要指標(biāo)，是鍋爐蒸汽負(fù)荷與給水間物質(zhì)是否平衡的重要標(biāo)志，維持汽包水位正常是保證鍋爐和汽輪機(jī)安全運(yùn)行的必要條件。汽包鍋爐給水控制系統(tǒng)的作用是使鍋爐的給水量自動(dòng)適應(yīng)鍋爐的蒸發(fā)量，維持汽包水位在規(guī)定范圍內(nèi)波動(dòng)。其中給水流量和蒸汽流量是影響汽包水位的兩種主要擾動(dòng)，前者來(lái)自調(diào)節(jié)器，稱為內(nèi)擾，后者來(lái)自負(fù)荷側(cè)，稱為外擾。汽包爐給水控制對(duì)象的結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。影響水位的因素主要有：鍋爐蒸發(fā)量（負(fù)荷D），給水量G，爐膛熱負(fù)荷（燃燒率M），汽包壓力。控制系統(tǒng)的物質(zhì)平衡方程為： （2-1）將

5、式（2-1）進(jìn)一步變換得： （2-2）令 ，則上式變?yōu)椋?（2-3）式中 汽包水位，或； 汽水分離面積，或；水的密度，/或/； 蒸汽密度，/或/；蒸發(fā)量，或； 給水量，或；容量系數(shù)。 圖2-1 給水調(diào)節(jié)對(duì)象2.1 給水?dāng)_動(dòng)汽包水位在給水流量作用下的動(dòng)態(tài)特性：給水量是鍋爐的輸入量，如果蒸汽負(fù)荷不變，那么給水流量變化時(shí)，汽包水位的運(yùn)動(dòng)方程式可以表示為： (2-4)可以得到汽包水位在給水流量作用下的傳遞函數(shù)為： (2-5)對(duì)于中壓鍋爐，上式中Tw的數(shù)值很小，常?？梢院雎圆挥?jì)，因此可以進(jìn)一步改寫為： (2-6)給水量擾動(dòng)時(shí)水位階躍響應(yīng)曲線如圖2-2所示。圖2-2 給水量擾動(dòng)時(shí)水位階躍響應(yīng)曲線圖2-2中

6、曲線1為沸騰式省煤器情形下水位的動(dòng)態(tài)特性，曲線2為非沸騰式省煤器情形下水位的動(dòng)態(tài)特性。從物質(zhì)平衡的觀點(diǎn)來(lái)看，加大了給水量G，水位應(yīng)立即上升，但實(shí)際上并不是這樣，而是經(jīng)過(guò)一段遲延，甚至先下降后再上升。這是因?yàn)榻o水溫度遠(yuǎn)低于省煤器的溫度，即給水有一定的過(guò)冷度，水進(jìn)入省煤器后，使一部分汽變成了水，特別是沸騰式省煤器，給水減輕了省煤器內(nèi)的沸騰度，省煤器內(nèi)的汽泡總?cè)莘e減少，因此，進(jìn)入省煤器內(nèi)的水首先用來(lái)填補(bǔ)省煤器中因汽泡破滅容積減少而降低的水位，經(jīng)過(guò)一段遲延甚至水位下降后，才能因給水量不斷從省煤器進(jìn)入汽包而使水位上升。在此過(guò)程中，負(fù)荷還未發(fā)生變化，汽包中水仍然在蒸發(fā)，因此水位也有下降趨勢(shì)。2.2 蒸汽流

7、量擾動(dòng)汽包水位在蒸汽流量擾動(dòng)下的動(dòng)態(tài)特性，可以用下式表示（假定給水量不變） （2-7）則 （2-8）上式可通過(guò)兩個(gè)動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)的并聯(lián)來(lái)等效，即 （2-9）式中： 。圖2-3 蒸汽量D擾動(dòng)下的水位階躍響應(yīng)曲線如果只從物質(zhì)平衡的角度來(lái)看，蒸發(fā)量突然增加時(shí)，蒸發(fā)量高于給水量，汽包水位是無(wú)自平衡能力的，所以水位應(yīng)該直線下降，如圖2-3中所示那樣，但實(shí)際水位是先上升，后下降，這種現(xiàn)象稱為“虛假水位”現(xiàn)象，如圖中所示。其原因是由于負(fù)荷增加時(shí)，在汽水循環(huán)回路中的蒸發(fā)強(qiáng)度也將成比例增加，水面下汽泡的容積增加得也很快，此時(shí)燃料量M還來(lái)不及增加，汽包中汽壓下降，汽包膨脹，使汽泡體積增大而水位上升。如圖2-3中所示。在

8、開(kāi)始的一段時(shí)間的作用大于。當(dāng)過(guò)了一段時(shí)間后，當(dāng)汽泡容積和負(fù)荷相適應(yīng)而達(dá)到穩(wěn)定后，水位就要反映出物質(zhì)平衡關(guān)系而下降。因此，水位的變化應(yīng)是上述兩者之和，即 2.3 燃料量擾動(dòng)圖2-4 燃料量擾動(dòng)下水位階躍響應(yīng)曲線爐膛熱負(fù)荷擾動(dòng)即是指燃料量M的擾動(dòng)。燃料量增加時(shí)，鍋爐吸收更多的熱量，使蒸發(fā)強(qiáng)度增大，如果不調(diào)節(jié)蒸汽閥門，由于鍋爐出口汽壓提高，蒸汽流量也增大，這時(shí)蒸發(fā)量大于給水量，水位應(yīng)下降。但由于在熱負(fù)荷增加時(shí)蒸發(fā)強(qiáng)度的提高，使汽水混合物中的汽泡容積增加，而且這種現(xiàn)象必然先于蒸發(fā)量增加之前發(fā)生，從而使汽包水位先上升，從而引起“虛假水位”現(xiàn)象。當(dāng)蒸發(fā)量與燃燒量相適應(yīng)時(shí)，水位便會(huì)迅速下降，這種“虛假水位”

9、現(xiàn)象比蒸汽量擾動(dòng)時(shí)要小一些，但其持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。以上三種擾動(dòng)在鍋爐運(yùn)行中都可能經(jīng)常發(fā)生。但是由于控制通道在給水側(cè)，因此蒸汽流量D和燃料量M習(xí)慣上稱為外部擾動(dòng)，它們只影響水位波動(dòng)的幅度。而給水量G擾動(dòng)在控制系統(tǒng)的閉合回路里產(chǎn)生，一般稱為內(nèi)部擾動(dòng)。因此，汽包水位對(duì)于給水?dāng)_動(dòng)的動(dòng)態(tài)參數(shù)是給水控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器參數(shù)整定的依據(jù)，此外，由于蒸汽流量D和燃料量M的變化也是經(jīng)常發(fā)生的外部擾動(dòng)。所以常引入D、M信號(hào)作為給水控制系統(tǒng)里的前饋信號(hào)，以改善外部擾動(dòng)時(shí)的控制品質(zhì)。影響水位的因素除上述之外，還有給水壓力、汽包壓力、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門開(kāi)度、二次風(fēng)分配等。不過(guò)這些因素幾乎都可以用D、M、G的變化體現(xiàn)出來(lái)。為了保證汽壓的

10、穩(wěn)定，燃料量和蒸發(fā)量必須保持平衡，所以這兩者往往是一起變化的，只是先后的差別。3. 控制方案選擇與設(shè)計(jì)3.1 方案選擇從反饋控制的思想出發(fā)，自然想到一水位信號(hào)為被調(diào)量，構(gòu)成單回路控制系統(tǒng)。對(duì)于小容量鍋爐來(lái)說(shuō)，它的蓄水量較大，水面以下氣泡的體積不占很大比重，因此給水容積遲延和假水位現(xiàn)象不明顯，可以采用單沖量控制系統(tǒng)。單沖量控制系統(tǒng)即為汽包水位的單回路反饋液位控制系統(tǒng)。單沖量水位控制系統(tǒng)以汽包水位作為唯一的控制信號(hào)。單沖量水位控制系統(tǒng)由汽包、變送器、調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器及調(diào)節(jié)閥等組成，水位測(cè)量信號(hào)經(jīng)變送送到水位調(diào)節(jié)器，水位調(diào)節(jié)器根據(jù)水位測(cè)量值與給定值的偏差去控制給水閥門，改變給水量來(lái)保持汽包水位在允許的

11、操作范圍內(nèi)。這種控制系統(tǒng)是典型的單回路定值控制系統(tǒng)。對(duì)于水在汽包內(nèi)的停留時(shí)間較長(zhǎng)，且負(fù)荷又比較穩(wěn)定的情況，“虛假水位”現(xiàn)象不嚴(yán)重采用單沖量控制系統(tǒng)，進(jìn)行PID調(diào)節(jié)一般就能滿足生產(chǎn)要求。單沖量汽包水位調(diào)節(jié)存在著一些缺點(diǎn)，主要是這種調(diào)節(jié)方案只根據(jù)水位調(diào)節(jié)給水量，在負(fù)荷變化時(shí)，由于“虛假水位”現(xiàn)象，在調(diào)節(jié)過(guò)程一開(kāi)始，給水量的變化將與負(fù)荷變化的方向相反，擴(kuò)大了進(jìn)出流量的不平衡，而且從給水?dāng)_動(dòng)下水位變化的動(dòng)態(tài)特性可以估計(jì)到，當(dāng)水位已經(jīng)偏離給定值后再調(diào)節(jié)給水量，因給水量改變后要經(jīng)過(guò)一定遲延時(shí)間才能影響到水位，因此必將導(dǎo)致水位波動(dòng)幅度大、調(diào)節(jié)時(shí)間長(zhǎng)。對(duì)于大型超高壓鍋爐也可以采用這種控制對(duì)象，因?yàn)樵诔邏合拢?/p>

12、汽和水的密度相差不大，假水位并不顯著。但是，對(duì)于大中型鍋爐來(lái)說(shuō)，這種系統(tǒng)不能滿足要求。因?yàn)槠麢C(jī)耗汽量改變所產(chǎn)生的假水位將引起給水調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的的誤動(dòng)作，致使汽包水位激烈地上下波動(dòng)，嚴(yán)重影響設(shè)備的壽命和安全。從物質(zhì)平衡的觀點(diǎn)來(lái)看，只要保證給水量永遠(yuǎn)等于蒸發(fā)量，就可以保證汽包水位大致不變，因此可以采用比值控制系統(tǒng)，用汽機(jī)耗汽量D作為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)定值，使給水量W跟蹤耗汽量D。然而，它對(duì)于汽包水位來(lái)說(shuō)只是開(kāi)環(huán)控制。如果耗汽量和給水量的測(cè)量不準(zhǔn)，或者由于有鍋爐排污及管道泄漏等，蒸汽量和給水量并非總是確定的比值，此系統(tǒng)不能達(dá)到水汽平衡，因?yàn)槠籋對(duì)于（D-W）是一個(gè)積分關(guān)系，微小的D和W之差可以在長(zhǎng)時(shí)間的

13、積累中形成很大的水位偏差。所以不能單獨(dú)使用比值控制系統(tǒng)。所以將兩種方案結(jié)合構(gòu)成三沖量控制系統(tǒng)。“沖量”即為變量，三沖量鍋爐汽包給水自動(dòng)控制系統(tǒng)是以汽包水位為主控制信號(hào)，蒸汽流量為前饋控制信號(hào)，給水流量為反饋控制信號(hào)組成的控制系統(tǒng)。三沖量水位控制系統(tǒng)有兩個(gè)閉合回路：一個(gè)是由給水流量、給水變送器、調(diào)節(jié)器和調(diào)節(jié)閥組成的內(nèi)回路；另一個(gè)是由汽包水位對(duì)象和內(nèi)回路構(gòu)成的主回路。所以三沖量控制的實(shí)質(zhì)是前饋加反饋的控制系統(tǒng)。3.2前饋-反饋三沖量給水控制系統(tǒng)三沖量控制系統(tǒng)的方框圖如圖3-1所示。圖3-1 三沖量控制系統(tǒng)框圖調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)閥變送器變送器汽 包變送器+_蒸汽量H當(dāng)負(fù)荷(蒸汽流量)突然發(fā)生變化，蒸汽流量信

14、號(hào)能使給水調(diào)節(jié)閥一開(kāi)始就向正確方向移動(dòng)，即當(dāng)蒸汽流量增加時(shí)，給水調(diào)節(jié)閥開(kāi)大，抵消了由于“虛假水位”引起的反向誤動(dòng)作。當(dāng)水壓變化使給水流量改變時(shí)，調(diào)節(jié)器能迅速消除干擾。如給水流量減少，調(diào)節(jié)器立即根據(jù)給水流量減少的信號(hào)開(kāi)大給水閥，從而使給水量保持不變。另外給水流量信號(hào)也是調(diào)節(jié)器動(dòng)作后的反饋信號(hào)，能使調(diào)節(jié)器及早知道控制的效果，所以使用三沖量控制系統(tǒng)能使調(diào)節(jié)器動(dòng)作加快，還可以避免調(diào)節(jié)過(guò)量，減少水位波動(dòng)，防止失控。其系統(tǒng)框圖如圖3-2所示 DGD(s)nDKrGc(s)KPGP(s) Hr Ir + ID + W H + _ _ IWnW IHnH圖3-2 三沖量水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)方框圖3.2.1 輸入信號(hào)之

15、間的靜態(tài)配合參照?qǐng)D3-2，設(shè)調(diào)節(jié)器采用PI調(diào)節(jié)規(guī)律，靜態(tài)時(shí)，輸入增量為0，輸出為定值，即有如下關(guān)系： （3-1）上式可變?yōu)椋?（3-2）考慮到給水系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，給水量等于蒸汽量，即W=D,所以有 （3-3）轉(zhuǎn)動(dòng)定值器旋鈕，可以改變，使, ,代入式（3-3）可得： （3-4）式（3-3）與式（3-4）相減得： （3-5） 依據(jù)上式可有以下三個(gè)結(jié)論： （1）時(shí)，為無(wú)差調(diào)節(jié)，如圖3-3所示曲線1；（2）時(shí)，D越大，H與Hr的負(fù)差值越大。這是一根向下的特性曲線，如圖3-3所示曲線2；（3）時(shí)，D越大，H與Hr的正差值越大。這是一根向上的特性曲線，如圖3-3所示曲線3。 H 2 1 3 D 圖3-3

16、三沖量給水控制系統(tǒng)水位靜態(tài)特性3.2.2 控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)整定對(duì)于三沖量控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，需要進(jìn)行整定的參數(shù)有5個(gè)，分別為分流系數(shù), ,和調(diào)節(jié)器的比例帶及積分時(shí)間常數(shù)。內(nèi)回路是一個(gè)流量自穩(wěn)定系統(tǒng)，由于流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的響應(yīng)很快，有 （3-6） (3-7)是一個(gè)近似比例環(huán)節(jié)，因此調(diào)節(jié)器的比例帶和積分時(shí)間都可以取得很小，它們的具體值可以通過(guò)試探法來(lái)決定，以保證內(nèi)回路不振蕩為目的。一般取積分時(shí)間，試探過(guò)程中，可以任意設(shè)置值，得到一個(gè)滿意的比例帶值后，再次改變值，改變時(shí)須使保持不變，即保證內(nèi)回路的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)不變。在試探時(shí)可將外回路開(kāi)路，切除水位信號(hào)，使Vg=0，設(shè)置Ti和的值，手動(dòng)操作給水閥門，使給水量產(chǎn)生一

17、個(gè)階躍變化后立即投入自動(dòng)，觀察給水量過(guò)渡過(guò)程曲線形狀，能快速穩(wěn)定即可。圖中為快速副回路的等效環(huán)節(jié)，把WD1(s)和看作一個(gè)等效調(diào)節(jié)器所控制的對(duì)象，則： （3-8）而內(nèi)則是一個(gè)常數(shù)，這是一個(gè)等效比例調(diào)節(jié)器，其比例帶外另外，WD1(s) 的對(duì)象特性可用試驗(yàn)方法測(cè)得，它實(shí)際上就是在水位G擾動(dòng)下，VH的變化曲線，從曲線上可求出飛升速度，遲延時(shí)間。在遲延時(shí)間較大的情況下，可按下列近似公式整定：外 （3-9）又因?yàn)橥?外，故有： （3-10）從內(nèi)、外回路的比例帶來(lái)看，給水流量的分壓系數(shù)對(duì)內(nèi)外回路影響正好是相反的，若增大，主回路穩(wěn)定性增強(qiáng)，副回路則減弱，反之則情況相反。因此在整定外回路時(shí)若要改變，應(yīng)相應(yīng)改變

18、PI調(diào)節(jié)器的比例帶，使兩者的比值不變，以保證內(nèi)回路穩(wěn)定性。我們知道，前饋部分對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性沒(méi)有影響，因此在整定前饋通路時(shí)可以獨(dú)立考慮， （3-11）。4.2液位檢測(cè)元件的選用通過(guò)液位的測(cè)量可以知道容器里的水位，以便調(diào)節(jié)容器中流入流出物料的平衡，保證生產(chǎn)過(guò)程中各環(huán)節(jié)所需的物料或進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算；另外，通過(guò)液位的測(cè)量，可以了解設(shè)備是否正常工作，以便及時(shí)監(jiān)視或控制容器的液位，保證安全生產(chǎn)。液位計(jì)有很多種。 浮力式液位計(jì)是根據(jù)阿基米德原理工作的，即液體對(duì)一個(gè)物體浮力的大小，等于物體所排開(kāi)液體的重量。分為兩種：一種為恒浮力式液位計(jì)，在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中其浮力維持不變，在工作時(shí)浮標(biāo)隨液位高低而變化；另一種為變浮力式

19、液位計(jì)，它根據(jù)浮筒在液體內(nèi)浸沒(méi)的深度不同而所受浮力不同來(lái)測(cè)量液位。 靜壓式液位計(jì)對(duì)于不可壓縮的液體，液位高度與液體的靜壓力成正比，所以，測(cè)出液體的靜壓力，即可知道液位的高度。 在平行板電容器之間充以不同介質(zhì)時(shí)，其電容量的大小是不同的。所以，可以用測(cè)量電容量的變化來(lái)檢測(cè)液位或兩種不同介質(zhì)的液位分界面。在實(shí)際應(yīng)用中，電極的尺寸、形狀已定，介電常數(shù)亦是基本不變的。所以，測(cè)量電容量的變化就可以知道液位的高低。 激光式液位計(jì)因?yàn)榧す夤饽芗?，?qiáng)度高，而且不易受外來(lái)光線干擾，甚至在1500度左右的高溫下也能正常工作。另外，激光光束擴(kuò)散很小，在定點(diǎn)控制液位時(shí)，具有較高的精度。 液位檢測(cè)儀表的選用，根據(jù)檢測(cè)精

20、度、工作條件、測(cè)量范圍，結(jié)合課程設(shè)計(jì)任務(wù)書，可以選用浮力式液位計(jì)。門定位器是氣動(dòng)執(zhí)行器的主要附件，與氣動(dòng)執(zhí)行器配套使用可組成閉環(huán)回路，利用負(fù)反饋原理來(lái)改善調(diào)節(jié)閥的定位精度和提高靈敏度，從而使調(diào)節(jié)閥能按調(diào)節(jié)器來(lái)的控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。閥門定位器的主要功能：（1）實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。使用閥門定位器可以克服閥桿的摩擦和消除提阿姐發(fā)不平衡力的影響，保證法門位置按調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)正確定位。（2）改善調(diào)節(jié)閥的動(dòng)態(tài)性能。利用閥門定位器，可以有效的客服氣壓信號(hào)的傳遞滯后，改變?cè)瓉?lái)調(diào)節(jié)閥的一階滯后特性，使之成為比例特性。（3）改變調(diào)節(jié)閥的流量特性。通過(guò)改變閥門定位器對(duì)反饋凸輪的幾何形狀可以改變調(diào)節(jié)閥的流量特性，即可使調(diào)

21、節(jié)閥的直線流量特性、對(duì)數(shù)流量特性互換。（4）實(shí)現(xiàn)分程控制。當(dāng)用一個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)分段分別控制兩只啟動(dòng)執(zhí)行器工作室，可用兩個(gè)閥門定位器，使它們分別在信號(hào)的某一區(qū)段完成全行程動(dòng)作從而實(shí)現(xiàn)分程控制。調(diào)節(jié)閥氣開(kāi)、氣關(guān)形式的選擇，主要是從工藝生產(chǎn)的安全來(lái)考慮：當(dāng)氣源一旦中斷時(shí)，閥門處于全開(kāi)還是全關(guān)狀態(tài)，在生產(chǎn)上要能保證設(shè)備和人身的安全。本系統(tǒng)的閥門是控制給水流量的，應(yīng)該選擇氣開(kāi)式，當(dāng)氣源中斷時(shí)，仍有水進(jìn)入鍋爐，不致使其溫度過(guò)高而燒干或爆炸。為正；對(duì)于，當(dāng)閥門開(kāi)度增加時(shí)，自來(lái)水流量亦增加，故為正；一般測(cè)量變送器為正。為使系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)靜態(tài)放大系數(shù)極性乘積為正，則調(diào)節(jié)器為正，即選用反作用調(diào)節(jié)器。DDZ-II

22、I型調(diào)節(jié)器是DDZ-III型電動(dòng)單元組合儀表中的一個(gè)重要單元。它接受來(lái)自變送器或轉(zhuǎn)換器的15VDC測(cè)量信號(hào)作為輸入，與15VDC給定信號(hào)進(jìn)行比較，然后對(duì)其偏差進(jìn)行PID運(yùn)算，輸出420ADC標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)。由于DDZ-III型儀表采用了線性集成電路，進(jìn)一步提高了儀表在長(zhǎng)期運(yùn)行中的穩(wěn)定性和可靠性，從而擴(kuò)大了調(diào)節(jié)器的功能，易于組成各種變型調(diào)節(jié)器，更好地滿足生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的需要。4.4 執(zhí)行元件的選用執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩部分組成。在過(guò)程控制系統(tǒng)中，它接受調(diào)節(jié)器輸出的控制信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成直線位移或角位移，來(lái)改變調(diào)節(jié)閥的流通截面積，以控制流入或流出被控過(guò)程的物料或能量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)程參數(shù)的自動(dòng)控制。執(zhí)

23、行器安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，直接與介質(zhì)接觸，通常在高溫、高壓、高粘度、強(qiáng)腐蝕、易結(jié)晶、易燃易爆、劇毒等場(chǎng)合下工作，如果選用不當(dāng)，將直接影響過(guò)程控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量。根據(jù)使用能源的不同，執(zhí)行器可分為三大類：以壓縮空氣為動(dòng)力能源的氣動(dòng)執(zhí)行器；以電為動(dòng)力能源的電動(dòng)執(zhí)行器；以高壓液體為能源的液動(dòng)執(zhí)行器。氣動(dòng)執(zhí)行器的輸入信號(hào)為0.020.1MPa；電動(dòng)執(zhí)行器的輸入信號(hào)為010mADC或420mADC。調(diào)節(jié)儀表技術(shù)參數(shù)鍋爐水位的測(cè)量一般通過(guò)平衡容器將水位轉(zhuǎn)換成差壓，再經(jīng)差壓變送器轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)。差壓與水位的關(guān)系用下式表示： (4-1)水位高低與差壓大小相反，當(dāng)水位H最高時(shí)，實(shí)際差壓最小，輸出電流最??；水位最低時(shí)，實(shí)際差壓最大，輸出電流最大。這樣使運(yùn)行人員觀察水位指示表和整定水位變送器時(shí)感到很不習(xí)慣。改進(jìn)的辦法是把正負(fù)壓室調(diào)換一下，把汽包