鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

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9l"_Toc106511808"3.2雙沖量控制方案 10l"_Toc106511809"3.3三沖量控制系統(tǒng) 13l"_Toc106511810"3.3.1三沖量控制方案之一 13l"_Toc106511811"3.3.2三沖量控制方案二 15l"_Toc106511812"3.3.3三沖量控制方案三 16l"_Toc106511813"3.4幾種控制方案的比較 18l"_Toc106511814"3.5最優(yōu)方案解析 19l"_Toc106511815"3.6三沖量控制系統(tǒng)的工程整定 21l"_Toc106511816"3.6.1輸入信號(hào)之間的靜態(tài)配合 21l"_Toc106511817"3.6.2控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)整定 23l"_Toc106511818"4工程中需要注意的問題 25l"_Toc106511819"4.1關(guān)于汽包水位測量的問題 25l"_Toc106511820"4.2給水閥的選擇問題 25l"_Toc106511821"4.2.1關(guān)于給水調(diào)節(jié)閥的氣開氣關(guān)的選擇。 25l"_Toc106511822"4.2.2關(guān)于給水調(diào)節(jié)閥型號(hào)的選擇。 25l"_Toc106511823"4.3給水流量蒸汽流量 26l"_Toc106511824"5結(jié)束語 26l"_Toc106511825"參考文獻(xiàn) 26l"_Toc106511826"致謝 27文摘本文在具體分析了一些影響汽包水位對(duì)象控制主要因數(shù)的基礎(chǔ)上，討論了目前通常采用的控制方法,深入分析了水位對(duì)象模型的動(dòng)靜特性。首先從鍋爐汽包內(nèi)水的熱平衡、物質(zhì)平衡原理出發(fā)，推導(dǎo)出了用來描述鍋爐水位對(duì)象的通用機(jī)理控制模型，通過對(duì)幾種控制方案的分析、研究與比較，選三沖量系統(tǒng)作為最佳控制方案，并著力研究三沖量系統(tǒng)的特點(diǎn)。隨后對(duì)其在PID的參數(shù)整定方面也進(jìn)行了必要的分析，并略述了工程中需要注意的問題。在此基礎(chǔ)上，我們可以了解到汽包水位控制系統(tǒng)的新發(fā)展。關(guān)鍵詞鍋爐汽包；水位控制；三沖量控制系統(tǒng)；PID；參數(shù)整定；最佳方案1引言1.1論文選題背景、目的和意義隨著電子產(chǎn)品的降價(jià)及自動(dòng)化生產(chǎn)線工藝控制連續(xù)穩(wěn)定優(yōu)勢的凸現(xiàn)，越來越多的企業(yè)準(zhǔn)備將自己的核心生產(chǎn)線改成全自動(dòng)化生產(chǎn)線或者對(duì)個(gè)別關(guān)鍵工藝參數(shù)采用自動(dòng)控制。工業(yè)應(yīng)用自控技術(shù)在中國的推廣使用較晚，但近年來發(fā)展較快。國內(nèi)現(xiàn)在做汽包水位自動(dòng)控制系統(tǒng)方面的設(shè)計(jì)公司很多，但由于能夠集工藝要求、自動(dòng)化技術(shù)和電氣技術(shù)三者于一體的設(shè)計(jì)不多，所以人們清楚地認(rèn)識(shí)到自動(dòng)控制技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用中的重要地位和作用，在水位控制系統(tǒng)中，主要采用“三沖量控制”方案來實(shí)現(xiàn)鍋爐汽包水位控制更是重中之重。本設(shè)計(jì)是通過了解了鍋爐汽包水位控制的發(fā)展并在具體分析其動(dòng)、靜特性的基礎(chǔ)上從單沖量控制到雙沖量控制最后到三沖量控制的設(shè)計(jì)方案中擇優(yōu)選擇了“三沖量”控制，具體的方案設(shè)計(jì)存在的優(yōu)缺點(diǎn)詳見下文解析。本課題的目的及意義：鍋爐汽包水位控制是維持鍋筒水位在允許的范圍內(nèi)，使鍋爐的給水量適應(yīng)鍋爐的蒸發(fā)量。由于鍋爐的水位同時(shí)受到鍋爐側(cè)和氣輪機(jī)側(cè)的影響，因此，當(dāng)鍋爐負(fù)荷變化或氣輪機(jī)用汽量變化時(shí)，通過給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持鍋爐的水位正常是保證鍋爐和氣輪機(jī)安全運(yùn)行的重要條件。水位過高或過低，都是不允許的。水位過高會(huì)影響汽水分離器的正常工作，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致蒸汽帶水增加，使過熱器管壁和氣輪機(jī)葉片結(jié)垢，造成事故；鍋爐出口蒸汽帶水過多還會(huì)使過熱蒸汽溫度產(chǎn)生急劇變化。水位過低，則會(huì)破壞正常水循環(huán)，危及水冷壁受熱面的安全。一般要求鍋筒水位維持在設(shè)計(jì)值±75~±100mm范圍內(nèi)。1.1.1電廠熱工自動(dòng)化控制的發(fā)展自動(dòng)控制理論及工程應(yīng)用的發(fā)展至今已有100多年的歷史，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用范圍也越來越廣泛。電廠熱工系統(tǒng)更不例外主要表現(xiàn)在系統(tǒng)越來越大，高參數(shù)大容積，除了對(duì)控制硬件提出了高可靠性要求之外，對(duì)控制理論也不斷提出新要求，希望能不斷解決新出現(xiàn)的控制難題，自動(dòng)控制的發(fā)展主要包括兩個(gè)方面：（1）控制理論的發(fā)展；（2）控制系統(tǒng)規(guī)模及組成結(jié)構(gòu)和硬件的發(fā)展。1.1.2自動(dòng)控制理論的發(fā)展“經(jīng)典控制理論”階段上世紀(jì)50年代前發(fā)展的控制理論被稱為“古典控制理論”。它主要研究的自動(dòng)控制系統(tǒng)為線性定常系統(tǒng)，被控對(duì)象集中于SISO系統(tǒng)。經(jīng)典控制理論所采用的方法通常是以傳遞函數(shù)、頻率特性、根軌跡分布為基礎(chǔ)的波德圖法和根軌跡法，包括各種穩(wěn)定性判據(jù)和對(duì)數(shù)頻率特性?！艾F(xiàn)代控制理論”階段60年代以后發(fā)展起來的現(xiàn)代控制理論主要研究MIMO系統(tǒng)。系統(tǒng)可以是線性或非線性的，定?；驎r(shí)變的。它采用狀態(tài)方程代替經(jīng)典理論中的一個(gè)高階微分方程式來描述系統(tǒng)，并且系統(tǒng)中各個(gè)變量均為時(shí)間t的函數(shù)，因而屬于時(shí)域分析方法。采用狀態(tài)方程的好處可以研究系統(tǒng)的內(nèi)部特性，可以分析系統(tǒng)的本質(zhì)。主要內(nèi)容包括：（1）系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述和能控性、能觀性分析；（2）李亞譜諾夫穩(wěn)定性理論和李亞譜諾夫函數(shù)，系統(tǒng)識(shí)別和卡爾曼濾波理論；（3）非線性系統(tǒng)控制；（4）系統(tǒng)最優(yōu)控制及自適應(yīng)控制“大系統(tǒng)理論和先進(jìn)控制理論”階段前兩個(gè)階段的控制理論的發(fā)展與應(yīng)用，主要討論存在數(shù)學(xué)模型的自動(dòng)控制系統(tǒng)，但是對(duì)于那些不具有數(shù)學(xué)模型或很難找到數(shù)學(xué)模型的被控對(duì)象，應(yīng)用經(jīng)典控制理論的方法等無法解決。但是，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和價(jià)格的下降，使計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越寬，先進(jìn)控制日益發(fā)展和應(yīng)用起來了。先進(jìn)控制主要包括自適應(yīng)控制、預(yù)測控制、智能控制、魯棒控制等。人工智能學(xué)科的發(fā)展促進(jìn)了自動(dòng)控制理論向著智能控制方向發(fā)展，而智能控制和具有智能化的自動(dòng)控制系統(tǒng)又是人工智能的一個(gè)既有廣泛應(yīng)用前景的研究領(lǐng)域。70年代末開始的智能控制理論和大系統(tǒng)理論的研究與應(yīng)用，是現(xiàn)代控制論在深度上和廣度上的開拓，因此在控制工程界受到極大的關(guān)注，主要包括：專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制、學(xué)習(xí)控制等。智能控制具有如下特點(diǎn)：以專家和熟練操作工人的知識(shí)為基礎(chǔ)進(jìn)行推理、判斷、預(yù)測和規(guī)劃，采用符號(hào)信息處理、啟發(fā)式程序設(shè)計(jì)，知識(shí)表示和自學(xué)習(xí)、推理與決策的智能化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)問題的綜合性求解。先進(jìn)控制離不開前兩個(gè)階段的控制理論，只是把自動(dòng)控制理論推向一個(gè)更深化的嶄新階段。1.2控制系統(tǒng)規(guī)模、組成結(jié)構(gòu)和硬件的發(fā)展1.2.1初級(jí)階段本世紀(jì)50年代前后，熱工生產(chǎn)過程主要是憑生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，局限于一般的控制元件和機(jī)電式控制儀器，采用比較笨重的基地式儀表實(shí)現(xiàn)機(jī)、爐、電各自獨(dú)立的分散的局部自動(dòng)控制。各控制系統(tǒng)之間沒有或很少有聯(lián)系，所應(yīng)用的理論是經(jīng)典控制理論。1.2.2常規(guī)儀表階段50年代末及以后十年間，隨著儀表工業(yè)大力發(fā)展，先后出現(xiàn)了電動(dòng)單元儀表和巡回監(jiān)測裝置，這些高性能的儀表廣泛應(yīng)用于熱工過程，并且機(jī)組容量增大，對(duì)效率及安全的要求越來越突出，因此熱工控制的要求和精度變得越來越高。要求實(shí)現(xiàn)把機(jī)、爐作為一單元整體來進(jìn)行集中控制，儀表盤表裝在一起監(jiān)視，從而使機(jī)、爐啟停更為協(xié)調(diào)，對(duì)提高設(shè)備效率和強(qiáng)化生產(chǎn)過程有所促進(jìn)。此時(shí)所用的儀表有電動(dòng)及組裝儀表。理論發(fā)展主要是處于“經(jīng)典控制理論”階段，但也開始考慮最優(yōu)控制等，各種DDZ型儀表廣泛應(yīng)用于水位控制中。1.2.3大型自動(dòng)化階段70年代至今，由于集成電路及計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了過程控制最優(yōu)化與管理調(diào)度自動(dòng)化相結(jié)合的分散計(jì)算機(jī)控制，目前火電發(fā)電廠都發(fā)展到了管理、決策、財(cái)務(wù)、生產(chǎn)過程一體化的（CIPS）階段，整個(gè)機(jī)組的生產(chǎn)過程的控制只是其中的一個(gè)子系統(tǒng)。采用集中分散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，DCS它把各系統(tǒng)之間、廠級(jí)管理、調(diào)度等用大型計(jì)算機(jī)進(jìn)行集中管理，而各個(gè)子回路分散控制，充分發(fā)揮了集中控制和分散控制各自的優(yōu)點(diǎn)，是一種比較合理的新型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。隨著這個(gè)過程，控制理論的應(yīng)用有了新的發(fā)展，各種先進(jìn)控制技術(shù)也能廣泛應(yīng)用于熱工過程。水位控制的模式主要是三沖量，但是先進(jìn)控制技術(shù)也應(yīng)用到水位控制中來，如自適應(yīng)控制、預(yù)測控制、模糊控制、還有可以用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制。甚至應(yīng)用建模技術(shù)，可以對(duì)過程實(shí)時(shí)建摸，更加提高了控制效果。1.3國外一些主要的DCS系統(tǒng)國外DCS系統(tǒng)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于包括電廠在內(nèi)的諸多工業(yè)部門。目前，世界上約有40多家公司生產(chǎn)近百種簡單控制系統(tǒng)的商業(yè)產(chǎn)品。比較有名的如美國的ABB、Honeywell、Tayler、Foxboro；以及日本的橫河——北辰、日立、東芝；德國的Siemens等多跨國公司。這些成熟的DCS系統(tǒng)都有可靠的性能，都有對(duì)于專門的生產(chǎn)過程發(fā)展的DCS系統(tǒng)，可以很方便、任意的組態(tài)，里面都包含了幾乎所有的控制算法，用戶可以根據(jù)現(xiàn)場情況實(shí)現(xiàn)自己的控制策略。由于這些系統(tǒng)的良好的開放性，用戶可以在此基礎(chǔ)上作二次開發(fā)，把最新的技術(shù)應(yīng)用到自己的系統(tǒng)中來，增強(qiáng)原系統(tǒng)的功能。2汽包鍋爐工藝2.1汽包鍋爐簡介在設(shè)計(jì)鍋爐汽包水位控制的過程中首先從汽包鍋爐入手，汽包鍋爐有自然循環(huán)方式和強(qiáng)制循環(huán)方式兩種，汽包鍋爐自動(dòng)控制的任務(wù)與直流鍋爐幾乎一樣，也是主要包括四個(gè)方面：（1）保證系統(tǒng)安全運(yùn)行；（2）保持燃燒的經(jīng)濟(jì)性；（3）保持爐膛負(fù)壓在一定范圍內(nèi)；（4）運(yùn)行中保證氣輪機(jī)所需的蒸汽量，過熱蒸汽壓力和蒸汽溫度的恒定。無論上一自然循環(huán)還是強(qiáng)制循環(huán)鍋爐，其給水控制的任務(wù)都是為了保證鍋爐負(fù)荷和給水的平衡關(guān)系。但是，汽包鍋爐由于有了汽包的存在，使鍋爐的運(yùn)行方式、鍋爐的結(jié)構(gòu)、工作原理與直流鍋爐不同，這就使實(shí)現(xiàn)控制的方式，采用被調(diào)量都有所區(qū)別。汽包鍋爐的工作原理：汽包鍋爐的蒸發(fā)系統(tǒng)有汽包、下降管、分配水管、下聯(lián)箱、上升管、上聯(lián)箱、上升管、上聯(lián)箱、汽水引出管、汽水分離器組成，這種與直流鍋爐結(jié)構(gòu)的不同的最大優(yōu)點(diǎn)是：這個(gè)蒸發(fā)系統(tǒng)是閉合的，工質(zhì)在所有時(shí)候都在這個(gè)閉合的蒸發(fā)管道系統(tǒng)中不斷循環(huán)。鍋爐的蒸發(fā)受熱面是有比較明顯的分界線的。無論是自然循環(huán)還是強(qiáng)制循環(huán)汽包鍋爐只是工質(zhì)的循環(huán)方式不同，并不改變汽包鍋爐的工作原理。這主要是由鍋爐運(yùn)行參數(shù)決定的，而且沒有很嚴(yán)格的規(guī)定，當(dāng)鍋爐壓力工作在9.8MPa~18.6MPa范圍內(nèi)時(shí)，汽水密度差可以自行推動(dòng)工質(zhì)流動(dòng)，因此可以采用自然循環(huán)；當(dāng)鍋爐工作壓力≥16MPa時(shí)，一般可以采用強(qiáng)制循環(huán)。調(diào)節(jié)過程特點(diǎn)：汽包水位成為給水控制的唯一標(biāo)志，因此汽包水位：（1）反映了鍋爐負(fù)荷與給水的平衡關(guān)系；（2）汽包水位影響蒸發(fā)面的改變，影響鍋爐的安全運(yùn)行。因此在汽包鍋爐中，給水控制比直流鍋爐的給水控制簡單，其對(duì)象可以看成是帶有可測擾動(dòng)的兩輸入輸出系統(tǒng)，其指標(biāo)是單一的，也即把水位維持在一個(gè)范圍內(nèi)即可。2.2汽包水位控制系統(tǒng)眾所周知，工業(yè)過程控制系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和經(jīng)濟(jì)性是企業(yè)考慮的重中之重，是衡量系統(tǒng)是否可靠的重要指標(biāo)。隨著工業(yè)自動(dòng)化整體水平的提高，方案的選擇范圍增多，但據(jù)不同的要求和不同的側(cè)重點(diǎn)，最優(yōu)方案始終是我們的首選。下面以汽包水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為例，對(duì)幾種方案略解。汽包水位是鍋爐運(yùn)行的主要指標(biāo)之一，是一個(gè)非常重要的被控量。維持水位在一定范圍內(nèi)是保證鍋爐安全運(yùn)行的首要條件，這是因?yàn)椋孩偎贿^高會(huì)影響汽包內(nèi)汽水分離，飽和水蒸氣溫度急劇下降，該過熱蒸汽作為氣輪機(jī)動(dòng)力的話，將會(huì)損壞氣輪機(jī)葉片，影響運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。②水位過低，則由于汽包內(nèi)的水量轉(zhuǎn)少，而負(fù)荷很大時(shí)，如不及時(shí)調(diào)節(jié)就會(huì)使汽包內(nèi)的水全部液化，導(dǎo)致水冷壁燒壞，甚至引起爆炸。因此，鍋爐汽包水位必須嚴(yán)加控制。2.3汽包水位的動(dòng)、靜態(tài)特性1—給水母管2—給水調(diào)節(jié)閥3—省煤器4—汽包5—下降管6—上升管7—過熱器8—蒸汽母管圖1鍋爐給水系統(tǒng)鍋爐汽水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，汽包水位不僅受汽包（包括循環(huán)水管）中儲(chǔ)水量的影響，亦受水位下氣泡容積的影響。而水位下氣泡容積與鍋爐的負(fù)荷、蒸汽壓力、爐膛熱負(fù)荷等有關(guān)。因此，影響水位變化的因數(shù)很多，其中主要是鍋爐蒸發(fā)量（蒸汽流量D）、給水流量W和燃料擾動(dòng)。下面著重討論在給水流量作用下的汽包水位的動(dòng)態(tài)特性。2.3.1汽包水位在給水流量作用下的動(dòng)態(tài)特性圖2給水流量擾動(dòng)下水位階段響應(yīng)曲線圖2所示是給水流量作用下，水位的階躍響應(yīng)曲線。把汽包和給水看作單容量無自衡過程，水位階躍響應(yīng)曲線如圖中H1線。但是由于給水溫度比汽包內(nèi)飽和水的溫度低，所以給水流量增加后，從原有飽和水中吸取部分熱量。這使得水位下汽包容積有所減少，使水位下降，單考慮這個(gè)因數(shù)，水位的變化如圖中曲線H2，相當(dāng)于一個(gè)慣性環(huán)節(jié)，實(shí)際上水位H的響應(yīng)為H1與H2的和。當(dāng)水位下汽包容積的變化過程逐漸平衡時(shí)，水位變化就完全反映了由于汽包中儲(chǔ)水量的增加而逐漸上升。最后當(dāng)水位下汽包容積不再變化時(shí)，水位變化就完全反映了由于儲(chǔ)水量的增加而直線上升。因此，實(shí)際水位曲線如圖2中H線。即當(dāng)給水量作階躍變化后，汽包水位一開始不立即增加，而是呈現(xiàn)出一段起始慣性段。用傳遞函數(shù)來描述時(shí)，它近似于一個(gè)積分環(huán)節(jié)和時(shí)滯環(huán)節(jié)的串聯(lián)?？杀硎緸椋菏街小憫?yīng)速度，即給水流量變化單位流量時(shí)，水位的變化速度，（mm/s）/(t/h)τ——時(shí)滯，秒給水溫度低，時(shí)滯τ亦越大。對(duì)于非沸騰式省煤器的鍋爐，τ=30~100s,對(duì)于沸騰式省煤器的鍋爐,τ=100~200s有些文獻(xiàn)上響應(yīng)速度用相對(duì)量來表示，即當(dāng)擾動(dòng)量為100%時(shí)，水位（用相對(duì)量來表示，以允許變化的范圍為100%）的變化速度。并以的倒數(shù)（稱為響應(yīng)時(shí)間）來表示。響應(yīng)時(shí)間的定義是：當(dāng)擾動(dòng)量為100%時(shí)，水位變化100%所經(jīng)過的時(shí)間單位為S。2.3.2汽包水位在蒸汽流量擾動(dòng)下的動(dòng)態(tài)特性蒸汽流量擾動(dòng)主要來自氣輪機(jī)的負(fù)荷變化，這是一個(gè)經(jīng)常發(fā)生的擾動(dòng)，屬于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的外擾。在蒸汽流量D擾動(dòng)作用下，水位的階躍響應(yīng)曲線如圖3所示：圖3汽包水位在蒸汽流量擾動(dòng)作用下的階躍響應(yīng)曲線當(dāng)蒸汽流量D突然增加時(shí)，從鍋爐的物料平衡關(guān)系來看，蒸汽量D大于給水量W，水位應(yīng)下降，如圖中直線H1所示。但實(shí)際情況并非這樣，由于蒸汽用量的增加，瞬間必然導(dǎo)致汽包壓力的下降。汽包內(nèi)的水沸騰突然加劇，水中汽包迅速增加，由于汽包容積增加而使水位變化的曲線如圖3中H2所示。而實(shí)際顯示的水位響應(yīng)曲線H為H1+H2。從圖上可以看出，當(dāng)蒸汽負(fù)荷增加時(shí)，雖然鍋爐的給水量小于蒸發(fā)量，但在一開始時(shí)，水位不僅不下降，反而迅速上升，然后在下降（反之，蒸汽流量突然減少時(shí)，則水位先下降，然后上升）這種現(xiàn)象稱之為“虛假水位”。應(yīng)該指出：當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，水位下汽包容積變化而引起水位的變化速度是很快的，圖中H2的時(shí)間常數(shù)只有10~20S。蒸汽流量擾動(dòng)時(shí)，水位變化的動(dòng)態(tài)特性可用函數(shù)表示為：=+=+式中，——響應(yīng)速度，即蒸汽流量變化單位流量時(shí)水位的變化速度，（mm/s）/(t/h);――響應(yīng)曲線的放大系數(shù)；——響應(yīng)曲線的時(shí)間常數(shù)；“虛假水位”變化的幅度與鍋爐的工作壓力和蒸發(fā)量有關(guān)。例如，一般１００～２００t/h的中高壓鍋爐，當(dāng)負(fù)荷變化１０％時(shí)，“虛假水位”可達(dá)３０～４０mm?！疤摷偎弧爆F(xiàn)象屬于反向特性，其變化與鍋爐的氣壓和蒸發(fā)量的變化的大小有關(guān)，而與給水流量無關(guān)。2.3.3燃料量擾動(dòng)下汽包水位的動(dòng)態(tài)特性汽包水位在燃料量Ｂ擾動(dòng)下的響應(yīng)曲線如圖4所示，當(dāng)燃料量增加時(shí)，鍋爐的吸熱量增加，蒸發(fā)強(qiáng)度增大。如果氣輪機(jī)側(cè)的用汽量不加調(diào)節(jié)，則隨著汽包壓力的增高，汽包輸出蒸汽量也將增加，于是蒸發(fā)量大于給水量，暫時(shí)產(chǎn)生了汽包進(jìn)出口工質(zhì)流量的不平衡。由于水面下的蒸汽容積增大，此時(shí)也會(huì)出現(xiàn)虛假水位現(xiàn)象，但由于燃燒率的增加也將氣量Ｄ緩慢增加，故虛假水位現(xiàn)象要比Ｄ擾動(dòng)下緩和得多。圖4汽包水位在燃燒率擾動(dòng)下的階躍響應(yīng)曲線2.3.4水位對(duì)象靜態(tài)特性分析對(duì)于一臺(tái)固定容量的汽包鍋爐，當(dāng)設(shè)計(jì)完成后，其汽包、蒸發(fā)管道容量是固定的。汽包及蒸發(fā)管道系統(tǒng)中貯藏著蒸汽、水，貯藏量的多少，是以汽包水位Ｈ表征的，其大小受到汽包的流入量（給水量），流出量（蒸發(fā)量）之間平衡關(guān)系的影響，同時(shí)還受到在給水循環(huán)、管道中汽水混合物內(nèi)汽水容積變化的影響。系統(tǒng)輸入輸出之間的靜態(tài)關(guān)系式為：Ｈ＝f(W,D)其中：Ｈ——汽包水位；W——給水流量；D——蒸汽流量；系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)時(shí)，給水量和蒸發(fā)量之間保持平衡，汽水容積也保持不變，水位H保持穩(wěn)定△H=0。3目前主要存在單沖量水位控制系統(tǒng)、雙沖量控制系統(tǒng)、三沖量系統(tǒng)3.1單沖量水位控制方案圖5單沖量水位控制系統(tǒng)如圖5所示是單沖量變量水位控制系統(tǒng)。單沖量即汽包水位。這種控制結(jié)構(gòu)簡單，是單回路定制控制系統(tǒng)，在汽包內(nèi)水的停留時(shí)間較長，負(fù)荷又比較穩(wěn)定的場合下再配上一些鎖報(bào)警裝置就可以安全操作。然而，在停留時(shí)間較短，負(fù)荷變化較大時(shí)，采用單沖量水位控制系統(tǒng)就不能適用。這是由于：①負(fù)荷變化時(shí)產(chǎn)生的“虛假水位“將使調(diào)節(jié)器反向錯(cuò)誤動(dòng)作，負(fù)荷增大時(shí)反向關(guān)小給水調(diào)節(jié)閥，一到閃急汽化平息下來，將使水位嚴(yán)重下降，波動(dòng)厲害，動(dòng)態(tài)品質(zhì)很差。②負(fù)荷變化時(shí)，控制作用緩慢。即使”虛假水位“現(xiàn)象不嚴(yán)重，從負(fù)荷變化到水位下降要有一個(gè)過程，再有水位變化到閥動(dòng)作已滯后一段時(shí)間。如果水位過程時(shí)間常數(shù)很小，偏差必然相當(dāng)顯著。③給水系統(tǒng)出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí)，動(dòng)作緩慢。假定給水泵的壓力發(fā)生變化，進(jìn)水流量立即變化，然而到水位發(fā)生偏差而使調(diào)節(jié)閥動(dòng)作，同樣不夠及時(shí)；為了克服上述這些矛盾，可以不僅依據(jù)水位，同時(shí)也參考蒸汽流量和給水流量的變化，則可用雙沖量或三沖量控制系統(tǒng)來控制給水調(diào)節(jié)閥，能收到很好的效果。從反饋控制的思想出發(fā)，很自然地會(huì)以水位信號(hào)Ｈ作為被調(diào)量，給水流量作為調(diào)節(jié)量，構(gòu)成單回路反饋系統(tǒng)。這是一個(gè)基本的控制方案。對(duì)于小容量鍋爐來說，它的蓄水量較大，水面以下的汽包體積不占很大比重。因此，給水容積延遲和假水位現(xiàn)象不明顯，可以采用單沖量控制系統(tǒng)。對(duì)于大型超高壓（接近臨界壓力）鍋爐也可采用這種控制對(duì)象，因?yàn)樵诔邏浩退芏认嗖畈淮?，假水位現(xiàn)象不顯著。但是，對(duì)于大量的大中型鍋爐來說，這種系統(tǒng)不能滿足要求。因?yàn)槠麢C(jī)耗氣量改變所產(chǎn)生的假水位將引起給水調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的誤動(dòng)作，致使汽包水位激烈地上下波動(dòng)，嚴(yán)重的影響設(shè)備的壽命和安全。所以對(duì)大中型鍋爐不能采用單沖量控制系統(tǒng)，必須尋求其他解決辦法。3.2雙沖量控制方案（a）原理圖（b）方框圖圖6雙沖量控制系統(tǒng)在汽包的水位控制中，最主要的擾動(dòng)是負(fù)荷的變化。用雙沖量控制系統(tǒng)不但可以引用蒸汽量來效正，而且可以補(bǔ)償“虛假水位”所引起的誤動(dòng)作，使給水調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作及時(shí)。其控制系統(tǒng)如圖6所示從本質(zhì)上看，雙沖量控制系統(tǒng)是一個(gè)前饋（蒸汽流量）加單回路反饋控制系統(tǒng)的復(fù)合控制系統(tǒng)。這里前饋僅為靜態(tài)前饋，若需要考慮兩條通道在動(dòng)態(tài)上的差異，需引入動(dòng)態(tài)補(bǔ)償環(huán)節(jié)。圖6所示連接方式中，加法器的輸出Ｉ是：式中――水位調(diào)節(jié)器的輸出；――蒸汽流量變送器（一般經(jīng)開放器）的輸出；――初始偏置值；――加法器的系數(shù)。C2是取正號(hào)還是負(fù)號(hào)，即進(jìn)行加法還是減法，要由調(diào)節(jié)閥的氣開或氣關(guān)形式來確定。一般從安全的角度選用調(diào)節(jié)閥的氣開和氣關(guān)的。如果高壓蒸汽是供給蒸汽透平機(jī)等，那么為保護(hù)這些設(shè)備以選用氣開閥為宜；如果蒸汽作為工藝生產(chǎn)熱源時(shí)，為保護(hù)鍋爐設(shè)備以采用氣關(guān)閥，Ｉ應(yīng)減小即C2應(yīng)取負(fù)號(hào)；如果采用氣開閥，Ｉ應(yīng)增加即C2應(yīng)取正號(hào)。C2的數(shù)值應(yīng)該考慮達(dá)到靜態(tài)補(bǔ)償。倘使現(xiàn)場試湊，那么應(yīng)該在只有負(fù)荷的情況下調(diào)整到水位基本不變，倘使有閥門特性數(shù)據(jù)，它的放大系數(shù)KV是：＝式中――閥門輸入信號(hào)變化量；——給水流量變化量。在測量方面，假設(shè)為線性，則式中，—蒸汽流量變送器的輸出變化量；―蒸汽流量變化量；—蒸汽流量變送器量程，從零開始；—變送器輸出的最大變化范圍。要達(dá)到靜態(tài)補(bǔ)償，應(yīng)保持物料平衡，即有：上式中是一個(gè)系數(shù)。如果給水流量和蒸汽流量用體積來表示，顯然不等于１。即使用重量來表示，由于排污要放出一部分水，進(jìn)水重量要稍大于蒸汽量，即要求>1。由于加法器的作用，在負(fù)荷變化△時(shí)，給水量的變化是：有些裝置中，由于水位上升與蒸汽流量增加時(shí)，閥門動(dòng)作方向相反，信號(hào)一定相減；而采用另一種接法，即將加法器放在調(diào)節(jié)器之前。如圖7（a）所示：（a）（b）圖7雙沖量控制系統(tǒng)的其它接法這樣的接法的好處是使用的儀表少，因?yàn)橐慌_(tái)雙通道調(diào)節(jié)器就可以實(shí)現(xiàn)加減和控制的功能。（假如水位調(diào)節(jié)器采用單比例，則這種接法與圖6可以等效轉(zhuǎn)換，差別不大）。但是，水位調(diào)節(jié)器采用PI作用，而測量值又是水位與蒸汽流量之差，結(jié)果顯然不能保證水位無差。除非流量參數(shù)經(jīng)過微分，而且不引入固定分量，見圖7（b）。等效轉(zhuǎn)換后其等式項(xiàng)是：只有對(duì)流量信號(hào)不起積分作用，才可保證水位無余差。3.3三沖量控制系統(tǒng)雙沖量控制系統(tǒng)還有兩個(gè)弱點(diǎn)，即調(diào)節(jié)閥的工作特性不一定是線性，這樣要做到靜態(tài)補(bǔ)償不是很準(zhǔn)；同時(shí)對(duì)于給水系統(tǒng)的擾動(dòng)不能直接補(bǔ)償。為此，將給水流量信號(hào)引入，構(gòu)成三沖量控制。3.3.1三沖量控制方案之一圖8所示是三沖量控制方案之一。該方案實(shí)質(zhì)上是前饋（蒸汽流量）加反饋控制系統(tǒng)。這種三沖量控制方案結(jié)構(gòu)簡單，只需要一臺(tái)多通道調(diào)節(jié)器，整個(gè)系統(tǒng)亦可看作三沖量的綜合信號(hào)為被控變量的單回路控制系統(tǒng)，所以投運(yùn)和整定與單回路一樣，但是如果系統(tǒng)設(shè)置不能確保物料平衡，當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，水位將有余差。（a）原理圖（b）方框圖圖8三沖量控制方案之一依據(jù)這條原則，可以確定和的比值，具體是這樣設(shè)置的：蒸汽流量的變化量與其變送器（線性）的關(guān)系是：給水流量的變化量與其變送器（線性）的關(guān)系是：由物料平衡關(guān)系可得：而所以，由上兩式比較可得：第二是用來確定前饋?zhàn)饔玫膹?qiáng)弱，因?yàn)樯鲜絻H知道和的比值，其大小依據(jù)過程特性確定，其大小反映了前饋?zhàn)饔玫膹?qiáng)弱。越大其前饋?zhàn)饔迷綇?qiáng)，則擾動(dòng)出現(xiàn)時(shí)，調(diào)節(jié)閥開度的變化亦越大。3.3.2三沖量控制方案二三沖量控制方案二如圖9所示，該方案與方案一相類似，僅是加法器位置從調(diào)節(jié)器前移至調(diào)節(jié)器后。該方案相當(dāng)于前饋--串級(jí)控制系統(tǒng)，而副回路的調(diào)節(jié)器比例度為100%，該方案不管系數(shù)和如何設(shè)置，當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，液位可以保持無差。原理圖（b）方框圖圖9三沖量控制方案之二3.3.3三沖量控制方案三圖10所示是三沖量控制方案之三，這是一種前饋（蒸汽流量）與串級(jí)控制組成的復(fù)合控制系統(tǒng)。在汽包停留時(shí)間較短，“虛假水位”嚴(yán)重時(shí)，需引入蒸汽流量信號(hào)的微分作用，如圖中虛線所示。這種微分作用應(yīng)是負(fù)微分作用，起一個(gè)動(dòng)態(tài)前饋?zhàn)饔茫员苊庥捎谪?fù)荷突然增加或減少時(shí)，水位偏離設(shè)定值過高或過低而造成鍋爐停車。原理圖方框圖圖10三沖量控制之三對(duì)圖10中方框圖進(jìn)行分析。假如副回路跟蹤很好，近似為1：1的環(huán)節(jié)，則前饋補(bǔ)償模型為：由前述動(dòng)態(tài)特性可知：∴假設(shè)，，，事實(shí)上不可能得到，因此前饋補(bǔ)償模型可近似為：所以蒸汽流量信號(hào)引入負(fù)微分（無恒定分量）后，可以滿足上式，這樣動(dòng)態(tài)補(bǔ)償可以獲得較好的效果。三沖量控制對(duì)單、雙沖量控制方案取長補(bǔ)短，極大地提高了水位控制質(zhì)量。例如，當(dāng)耗氣量D突然階躍增大時(shí)，一方面由于假水位現(xiàn)象水位會(huì)暫時(shí)升高，它使調(diào)節(jié)器錯(cuò)誤地指揮調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)增加給水量。另一方面，D的增大又通過雙沖量控制作用指揮調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)增加給水量。實(shí)際給水量是增大還是減少，取決于系統(tǒng)系數(shù)的整定。當(dāng)假水位現(xiàn)象消失后，水位和蒸汽信號(hào)都能正確地指揮調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動(dòng)作。只要參數(shù)整定合適，當(dāng)系數(shù)恢復(fù)平衡以后，給水量必然等于蒸汽流量，水位H也就會(huì)維持在設(shè)定值。3.4幾種控制方案的比較單沖量水位控制是汽包水位自動(dòng)控制中最簡單最基本的一種形式，是典型的單回路定值控制系統(tǒng)，但它不能克服“虛假水位”的影響，而且沒有給水流量信號(hào)的反饋，所以水位波動(dòng)較大。雙沖量水位控制系統(tǒng)是在單沖量控制的基礎(chǔ)上，引進(jìn)蒸汽流量作為前饋信號(hào)。該控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是：引入的蒸汽流量前饋信號(hào)可以消除“虛假水位”對(duì)調(diào)節(jié)品質(zhì)的不良影響。當(dāng)蒸汽流量變化時(shí)，就有一個(gè)給水量與蒸汽量向同方向變化的信號(hào)，可以減小或抵消由于“虛假水位”引起的給水量與蒸汽量反方向變化的誤動(dòng)作，使調(diào)節(jié)閥從一開始就向正確的方向移動(dòng)。因而大大減小了給水量與水位的波動(dòng)，縮短調(diào)節(jié)的時(shí)間。而且引入的蒸汽流量的前饋信號(hào)，能改善調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜特性，提高調(diào)節(jié)質(zhì)量。雙沖量水位控制系統(tǒng)適用于小型低壓而且給水壓力較穩(wěn)定的鍋爐。當(dāng)給水壓力經(jīng)常有波動(dòng)，給水調(diào)節(jié)閥前后壓差不易保持正常時(shí)，不宜采用雙沖量控制；另外在大型鍋爐的控制中，鍋爐容量越大，壓力越來越高，汽包的相對(duì)容水量就越小，允許波動(dòng)的儲(chǔ)水量就更少。為了把水位控制平穩(wěn)，在雙沖量水位調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上引入了給水流量信號(hào)，由水位蒸汽流量和給水流量就構(gòu)成了三沖量水位控制系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)里，汽包水位是被控變量，是主沖量信號(hào)，蒸汽流量給水流量是兩個(gè)輔助沖量信號(hào)。三沖量水位控制系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，適用于大中型中壓鍋爐。三沖量控制方案一：方案一宜作為一般鍋爐水位的控制方案，其特點(diǎn)是使用的設(shè)備少，整定方法比較簡單，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動(dòng)作比較平穩(wěn)。三沖量控制方案二：與方案一比較，其加法器從調(diào)節(jié)器前移至調(diào)節(jié)器后，即使出現(xiàn)物料不平衡的現(xiàn)象，只要水位有偏差，調(diào)節(jié)器的積分作用就能消除偏差。三沖量控制方案三：采用這種控制方案，在負(fù)荷變化時(shí)給水流量會(huì)及時(shí)做出相應(yīng)變化，調(diào)節(jié)時(shí)間也比較短，對(duì)于克服“虛假水位”的動(dòng)態(tài)偏差有進(jìn)一步的好處。方案三適用于大容量高壓鍋爐，而且要求水位控制嚴(yán)格的場合。3.5最優(yōu)方案解析圖11鍋爐汽包水位的三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)流程圖從前面的分析、比較，我認(rèn)為三沖量控制系統(tǒng)是最優(yōu)控制。下面討論一種常見的三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng):蒸汽流量和給水流量前饋與汽包水位反饋所組成的三沖量系統(tǒng)。圖11中所示的三沖量系統(tǒng),汽包水位是被控變量,是主沖量信號(hào),蒸汽流量和給水流量是輔助沖量信號(hào)。系統(tǒng)將蒸汽流量和給水流量前饋到汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)中去,一旦蒸汽流量或給水流量發(fā)生波動(dòng),不是等到影響到水位才進(jìn)行調(diào)節(jié),而是在這兩個(gè)流量改變之時(shí)就能通過加法器立即去改變調(diào)節(jié)閥開度進(jìn)行校正,故大大提高了水位這個(gè)被調(diào)參數(shù)的調(diào)節(jié)精度。在穩(wěn)定狀態(tài)下,水位測量信號(hào)等于給定值,水位調(diào)節(jié)器的輸出,蒸汽流量及給水流量等三個(gè)信號(hào),通過加法器得到的輸出電流為:I0=K1I1-K2I2+K3I3式中,I1為液位調(diào)節(jié)器的輸出電流;I2為蒸汽流量變送器的電流;I3為給水流量變送器的電流;K1、K2、K3分別為加法器各通道的衰減系數(shù)。設(shè)計(jì)K2I2=K3I3此時(shí)I0正是調(diào)節(jié)閥處于正常開度時(shí)所需要的電流信號(hào)(為了安全調(diào)節(jié)閥必須用氣關(guān)閥)。假定在某一時(shí)刻,蒸汽負(fù)荷突然增加,蒸汽流量變送器的輸出電流I2相應(yīng)增加,加法器的輸出電流I0就減少,從而開大給水調(diào)節(jié)閥。但是與此同時(shí)出現(xiàn)了假水位現(xiàn)象,水位調(diào)節(jié)器輸出電流I1將增大。由于進(jìn)入加法器的兩個(gè)信號(hào)相反,蒸汽流量變送器的輸出電流I2會(huì)抵消一部分假水位輸出電流I1,所以,假水位所帶來的影響將局部或全部被克服。待假水位過去,水位開始下降,水位調(diào)節(jié)器輸出電流I1開始減小,此時(shí),它與蒸汽流量信號(hào)變化的方向相反,因此加法器的輸出電流I0減小,意味著要求增加給水量,以適應(yīng)新的負(fù)荷需要并補(bǔ)充水位的不足。調(diào)節(jié)過程進(jìn)行到水面重新穩(wěn)定在給定值,給水量和蒸發(fā)量達(dá)到新的平衡為止。當(dāng)蒸汽負(fù)荷不變,給水量本身因壓力波動(dòng)而變化時(shí),加法器的輸出相應(yīng)變化,去調(diào)節(jié)閥門開度,直至給水量恢復(fù)到所需的數(shù)值為止。由于引進(jìn)了蒸汽流量和給水流量兩個(gè)輔助沖量,起到了“超前信號(hào)”的作用,使給水閥一開始就向正確的方向移動(dòng),因而大大減小了水位的波動(dòng)幅度,抵消了虛假水位的影響,并縮短了過渡過程時(shí)間。圖12為三沖量水位調(diào)節(jié)方案圖,圖13為三沖量水位調(diào)節(jié)方框圖。圖12三沖量水位調(diào)節(jié)方案圖13三沖量水位調(diào)節(jié)方框圖由上面對(duì)三沖量系統(tǒng)的一些討論的同時(shí)我們不能忽視其整定的重要性，下面就小論其工程整定問題。3.6三沖量控制系統(tǒng)的工程整定眾所周知，要使控制系統(tǒng)具有良好的控制性能，除了必須正確設(shè)計(jì)以外，還必須正確、仔細(xì)的整定。三沖量控制系統(tǒng)的工程整定方法比較特殊，這里主要結(jié)合圖14所示的系統(tǒng)討論三沖量控制系統(tǒng)的工程整定問題。三沖量給水控制系統(tǒng)圖如圖14所示。圖14三沖量給水控制系統(tǒng)3.6.1輸入信號(hào)之間的靜態(tài)配合對(duì)于單沖量系統(tǒng)來說，只要調(diào)節(jié)器是比例積分動(dòng)作的，那么，在控制過程結(jié)束以后被調(diào)量就沒有靜態(tài)偏差。對(duì)于三沖量系統(tǒng)則不然，即使采用比例積分調(diào)節(jié)器，也不一定能保證無差，還必須解決一個(gè)輸入信號(hào)系統(tǒng)的靜態(tài)配合問題?，F(xiàn)在把圖14所示的控制系統(tǒng)以傳遞函數(shù)方框圖的形式重畫成圖15圖15三沖量控制系統(tǒng)的方框圖圖中各符號(hào)的意義如下：，，，，，——分別為水位、給水流量和蒸汽流量的一次測量儀表及變送器的傳遞系數(shù)和時(shí)間常數(shù)，，——分別為水位，給水流量和蒸汽流量的分流系數(shù)?！辉O(shè)定值到水位設(shè)定信號(hào)之間的傳遞函數(shù)?！o水調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的傳遞系數(shù)?！獮檎{(diào)節(jié)通道和擾動(dòng)通道的傳遞函數(shù)。比例積分調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)。由于采用比例積分調(diào)節(jié)器，當(dāng)調(diào)節(jié)過程結(jié)束后，調(diào)節(jié)器的總輸入信號(hào)為零，即：也即：考慮到在給水系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)時(shí)給水量必然等于蒸汽量，即W=D，因此有：假如在額定蒸汽負(fù)荷下，調(diào)節(jié)系數(shù)可以使汽包水位H等于其額定值。此時(shí)上式應(yīng)變?yōu)椋簩⑸蟽墒较鄿p得：上式就是水位控制系統(tǒng)的靜特性，即調(diào)節(jié)過程結(jié)束后水位H與負(fù)荷D之間的關(guān)系。圖16三沖量控制系統(tǒng)的靜態(tài)特性靜特性是直線，如圖16所示，直線的斜率決定于和的選擇。如果給水信號(hào)和蒸汽流信號(hào)一樣強(qiáng)，即則在任何負(fù)荷下均有它就是圖中的直線（1），直線（2）和（3）分別代表大于或小于的情況。從以上分析可以看出，對(duì)于多信號(hào)系統(tǒng)，要消除被調(diào)量的靜態(tài)偏差，除了必須采用比例積分調(diào)節(jié)規(guī)律以外，還必須使個(gè)輸入信號(hào)之間保持一定的靜態(tài)配合關(guān)系，才能保證系統(tǒng)具有希望的靜態(tài)特性，這是多信號(hào)系統(tǒng)不同于單信號(hào)系統(tǒng)的突出特點(diǎn)之一。3.6.2控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)整定對(duì)于三沖量控制系統(tǒng)來說，需要進(jìn)行整定的參數(shù)有5個(gè)，即分流系數(shù)和調(diào)節(jié)器比例帶及積分時(shí)間，上面已經(jīng)從信號(hào)的靜態(tài)配合上討論了和的比例關(guān)系。下面進(jìn)一步討論如何在動(dòng)態(tài)整定中最后確定這些參數(shù)。在圖11所示控制系統(tǒng)中，虛線方框所標(biāo)出的內(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，可以近似認(rèn)為且一般也很小，可以忽略不計(jì)，于是有：此時(shí)，整個(gè)內(nèi)回路的等效傳遞函數(shù)近似視為：因此，圖11中的內(nèi)環(huán)可用來代表，可以看作是外回路中的等效調(diào)節(jié)器，它具有純比例動(dòng)作，等效比例帶為：從圖可見，外回路的開環(huán)增益與成正比，故的大小決定了控制過程的進(jìn)行情況。這里有兩個(gè)特定參數(shù)，可以暫時(shí)取然后應(yīng)用適當(dāng)?shù)恼ǚ椒ù_定的大小，例如可采用動(dòng)態(tài)特性參數(shù)法，在的條件下做基本擾動(dòng)的響應(yīng)特性實(shí)驗(yàn)，求得遲延時(shí)間和上升速度ε然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)整定公式表得：通常要求給水量控制要平穩(wěn)一些，因此可適當(dāng)加大比例帶，例如取這樣也就確定了給水流量信號(hào)的強(qiáng)弱。再由式所規(guī)定的蒸汽流量信號(hào)與給水流量信號(hào)之間的關(guān)系，確定蒸汽流量信號(hào)的強(qiáng)弱，即現(xiàn)在再來確定調(diào)節(jié)器的參數(shù)。從圖十四可以看到，調(diào)節(jié)器是在內(nèi)回路中，因此可用單回路整定來確定其參數(shù)。到此為止，已確定了全部整定參數(shù)，但是，根據(jù)上兩式求出的的值，有時(shí)可能大于1，這說明一開始假定的偏大，需要同時(shí)按比例地縮小這樣做不會(huì)影響控制系統(tǒng)的性能。4工程中需要注意的問題4.1關(guān)于汽包水位測量的問題由于汽包水位波動(dòng)較大，一般選用平衡容器測量汽包水位。平衡容器連通管中的水位始終與汽包水位等高，上端的蒸汽冷凝后會(huì)在托盤上形成水柱，若水柱高出托盤自溢口后自溢，并經(jīng)平衡閥返回汽包，進(jìn)行熱量與水量的交換，以求達(dá)到汽包內(nèi)部水體與平衡容器內(nèi)部的水體比重一致且恒定。將托盤水面高于正取壓端口H0做負(fù)遷移，則差壓變送器量程所對(duì)應(yīng)的平衡管正壓端水柱壓力的變化就能真實(shí)反映汽包水位的變化。4.2給水閥的選擇問題4.2.1關(guān)于給水調(diào)節(jié)閥的氣開氣關(guān)的選擇。關(guān)于給水調(diào)節(jié)閥的氣開氣關(guān)的選擇，一般都是從安全角度考慮的。如果高壓蒸汽供給蒸汽透平壓縮機(jī)的重要負(fù)荷，為保護(hù)這些設(shè)備以選用氣開(F．C)閥為宜。如果蒸汽作為工藝生產(chǎn)中的熱源時(shí)，為保護(hù)鍋爐，以選用氣關(guān)(F．O)閥為宜。綜合起來考慮，一般選帶保位裝置(F．IJ的給水閥，即事故狀態(tài)該閥停在原位。4.2.2關(guān)于給水調(diào)節(jié)閥型號(hào)的選擇。關(guān)于給水調(diào)節(jié)閥型號(hào)的選擇。由于流經(jīng)給水閥的