成人高等教育本科畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：鍋爐汽包自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計

畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作者簽名：日期：指導(dǎo)教師簽名：日期：使用授權(quán)說明本人完全了解大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。作者簽名：日期：

學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月日

指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評價：一、撰寫（設(shè)計）過程1、學(xué)生在論文（設(shè)計）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力□優(yōu)□良□中□及格□不及格4、研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性□優(yōu)□良□中□及格□不及格5、完成畢業(yè)論文（設(shè)計）期間的出勤情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格□不及格三、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格建議成績：□優(yōu)□良□中□及格□不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）指導(dǎo)教師：（簽名）單位：（蓋章）年月日評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格建議成績：□優(yōu)□良□中□及格□不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）評閱教師：（簽名）單位：（蓋章）年月日教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程1、畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要點和見解的敘述情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài)□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格□不及格三、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格評定成績：□優(yōu)□良□中□及格□不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）教研室主任（或答辯小組組長）：（簽名）年月日教學(xué)系意見：系主任：（簽名）年月日哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人高等教育畢業(yè)論文（設(shè)計）評語年月日班號：姓名：陳磊專業(yè)：熱動畢業(yè)論文（設(shè)計）題目：鍋爐汽包自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計評閱人評語：評閱人（簽字）答辯委員會評語：答辯委員會根據(jù)畢業(yè)論文（設(shè)計）之材料及學(xué)生答辯作出以下評語：學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計）答辯成績評定為根據(jù)所提交至材料及畢業(yè)論文（設(shè)計）答辯之成績，答辯委員會認為該學(xué)生已（未）完成哈爾濱工業(yè)大學(xué)的教育計劃準予畢業(yè)（肄業(yè)）。對畢業(yè)論文（論文）的特殊評語：答辯委員會主任（簽字）：答辯委員會副主任（簽字）：答辯委員會委員（簽字）：階段檢查記錄完成情況存在情況簽字哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人高等教育畢業(yè)（設(shè)計）論文任務(wù)書姓名：陳磊類別：專升本班號：層次：函授學(xué)號：專業(yè)：熱能與動力工程畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：鍋爐汽包自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計立題目的意義：鍋爐汽包水位自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，是火電廠最重要的調(diào)節(jié)系統(tǒng)之一，一方面它的執(zhí)行機構(gòu)動作非常頻繁，水位對執(zhí)行機構(gòu)的動作也很敏感，一不小心就有可能出現(xiàn)極其嚴重的危險情況；另一方面它對整個機組的運行安全至關(guān)重要；汽包水位過高就會造成蒸汽帶水，水位過低會造成“干鍋”，嚴重時燒壞設(shè)備。在此我們引進了鍋爐汽包水位自動調(diào)節(jié)，使鍋爐水位根據(jù)設(shè)定需求自動調(diào)節(jié)。技術(shù)條件：近年來DCS系統(tǒng)得到了普遍的應(yīng)用，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，增強原系統(tǒng)的功能技術(shù)要求與工作計劃：1.選題，收集鍋爐汽包水位自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)有關(guān)技術(shù)資料。2.在初步掌握現(xiàn)有資料的基礎(chǔ)上擴大范圍進行分類、比較、研究和總結(jié)。3.撰寫論文初稿。4.根據(jù)論文格式進行修改。5.與指導(dǎo)教師交流。6.綜合各方意見，最終修改完善論文。時間安排：1．2011年2月調(diào)查、研究、選題2．2011年2月收集汽包自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)有關(guān)技術(shù)資料。3．2011年2～3月根據(jù)資料進行分類、比較、研究和總結(jié)，撰寫論文初稿。4．2011年3月與指導(dǎo)老師交流，按論文格式要求完成論文。5．2011年5月打印、裝訂論文。指導(dǎo)教師：年月日教研室主任：年月日摘要在鍋爐運行中，水位是一個很重要的參數(shù)。若水位過高，則會影響汽水分離的效果，使用氣設(shè)備發(fā)生故障；而水位過低，則會破壞汽水循環(huán)，嚴重時導(dǎo)致鍋爐爆炸。同時高性能的鍋爐產(chǎn)生的蒸汽流量很大，而汽包的體積相對來說較小，所以鍋爐水位控制顯得非常重要。鍋爐水位自動控制的任務(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)水位在允許的范圍內(nèi)變化，是保證汽輪機和鍋爐安全運行的重要條件。本文通過了解了鍋爐汽包水位控制的現(xiàn)狀和控制策略，其經(jīng)典汽包水位控制策略包括單沖量、雙沖量和三沖量控制。由于單沖量、雙沖量及單級三沖量控制策略比較簡單，并且難以適應(yīng)現(xiàn)代各種復(fù)雜鍋爐的控制要求，目前各種鍋爐汽包水位控制絕大多數(shù)采用三沖量水位控制策略，本文僅對三沖量串級控制策略進行詳細分析。并具體分析其動、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)計方案中擇優(yōu)選擇了“三沖量”控制，并對在PID的參數(shù)整定也進行了必要的分析，解析了各種控制方案設(shè)計存在的優(yōu)缺點，說明了實現(xiàn)應(yīng)用中需要注意的問題，在此基礎(chǔ)上，對水位控制的最新技術(shù)也進行了探討。關(guān)鍵詞：鍋爐汽包；動態(tài)特性；水位控制；三沖量控制系統(tǒng)；PID

ABSTRACTIntheboileroperation,thewaterlevelisaveryimportantparameter.Ifthewaterlevelistoohigh,itwillaffecttheseparationoftheeffectofsoftdrinks,theuseofgasequipmentfailure;whilethewaterlevelistoolow,itwillunderminethesoftcycle,inseverecasesleadtoboilerexplosion.Atthesametimehigh-performanceboilersteamflowgeneratedbylarge,whilethedrumvolumeisrelativelysmall,sotheboilerwaterlevelcontrolisveryimportant.Boilerwaterlevelautomaticcontroltaskistocontrolwaterflowtomaintainabalancewiththeevaporationtomaintainthewaterlevelinsidethedrumtotheextentpermittedchangeistoensuresafeoperationofsteamturbinesandboilersimportantcondition.Inthispaper,tounderstandtheboilerdrumwaterlevelcontrol,statusandcontrolstrategy,itsclassicdrumwaterlevelcontrolstrategy,includingasingleimpulse,impulse,andthreepairsofimpulsecontrol.Asasingleimpulse,double-impulseandsingle-stagethreeimpulsecontrolstrategyisrelativelysimple,anddifficulttoadapttothemoderncomplexcontrolrequirementsoftheboiler,theboilerdrumwaterlevelcontrolofcurrentmajorityofthree-levelimpulsecontrolstrategy,thisarticleonlythreeimpulsecascadecontrolstrategyfordetailedanalysis.Andspecificanalysisofthedynamicandstaticfeaturesbasedonthevolumecontrolfromasingleimpulsetothepairsofimpulsecontrolimpulsecontrolandfinallytothreedesignsselectedintheselectionofthebest"three-impulse"control,andthePIDparametertuningalsocarriedoutthenecessaryanalysisof,analysisofthevariouscontroldesignadvantagesanddisadvantagesexisttoillustratetherealizationofapplicationsthatneedattention,inthisbasedonthelatesttechnologyforwaterlevelcontrolisalsodiscussed.KEYWORDS:Boilerdrum;Dynamic;Waterlevelcontrol;Threeimpulsecontrolsys目錄TOC\o"2-3"\h\z\t"標題1,1"摘要 1ABSTRACT 31緒論 11.1自動控制理論的發(fā)展 11.1.1“經(jīng)典控制理論”階段 11.1.2“現(xiàn)代控制理論”階段 11.1.3“大系統(tǒng)理論和先進控制理論”階段 21.2控制系統(tǒng)的發(fā)展 22汽包鍋爐 22.1汽包鍋爐簡介 22.2影響水位的因素 32.3調(diào)節(jié)過程 43汽包水位調(diào)節(jié)對象的特性 53.1水位對象靜態(tài)特性分析 53.2汽包水位在給水流量作用下的動態(tài)特性 53.3汽包水位在蒸汽流量擾動下的動態(tài)特性 74方案的選擇與設(shè)計 104.1幾種調(diào)節(jié)系統(tǒng)的比較 104.2三沖量水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的分析 114.2.1三沖量水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本特性 114.2.2蒸汽流量分流系數(shù)的選擇 135汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的投運和整定 155.1汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的投運準備 155.1.1主要對象是關(guān)鍵設(shè)備的特性試驗 155.1.2水位變送器量程的選擇 185.1.3調(diào)節(jié)系統(tǒng)投運前的檢查 185.2汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的投運 195.3汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的參數(shù)整定 196結(jié)論 217結(jié)束語 22參考文獻 23

第1章緒論隨著微電子技術(shù)的發(fā)展、數(shù)字技術(shù)、微型計算機技術(shù)的大量應(yīng)用對工業(yè)控制領(lǐng)域中，越來越多的生產(chǎn)線被改造成全自動化生產(chǎn)線或者對個別關(guān)鍵工藝參數(shù)采用自動控制。人們清楚地認識到自動控制技術(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，目前“三沖量控制”方案已成為經(jīng)典控制方案，用該方案實現(xiàn)鍋爐汽包水位控制是過路控制中的重中之重。本文通過了解鍋爐汽包水位控制的發(fā)展，具體分析其動、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)計方案中進行對比，擇優(yōu)選擇了“三沖量”控制，并說明了部分PID參數(shù)的整定。鍋爐汽包水位過高會影響汽水分離效果，汽包水位高會使蒸汽帶水沖擊汽輪機并使過熱器管壁和氣輪機葉片結(jié)垢；汽包水位過低，會影響汽水循環(huán)，危及水冷壁受熱面的安全、甚至干鍋。汽包水位控制系統(tǒng)的任務(wù)就是維持鍋爐汽包水位在設(shè)定值或在一定范圍內(nèi)，并實現(xiàn)全程水位自動控制。汽包水位一般要求維持在設(shè)計值±50mm范圍內(nèi)。

第2章自動控制理論的發(fā)展2.1自動控制的發(fā)展2.1.1“經(jīng)典控制理論”階段上世紀50年代前發(fā)展的控制理論被稱為“古典控制理論”。它主要研究的自動控制系統(tǒng)為線性定常系統(tǒng)，其特點為單輸入、單輸出系統(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、根軌跡法，包括各種穩(wěn)定性判據(jù)和對數(shù)頻率特性。2.1.2“現(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變的。它采用狀態(tài)方程代替經(jīng)典理論中的一個高階微分方程式來描述系統(tǒng)，并且系統(tǒng)中各個變量均為時間t的函數(shù)，因而屬于時域分析方法也叫做狀態(tài)空間法，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)運動狀態(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2.1.3“大系統(tǒng)理論和先進控制理論”階段前兩個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)模型的自動控制系統(tǒng)，但是對于那些不具有數(shù)學(xué)模型或很難找到數(shù)學(xué)模型的被控對象，應(yīng)用經(jīng)典控制理論的方法等無法解決。但是，由于計算機技術(shù)的快速發(fā)展和價格的下降，使計算機的應(yīng)用領(lǐng)域越來越寬，先進控制日益發(fā)展和應(yīng)用起來了。先進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)展促進了自動控制理論向著智能控制方向發(fā)展，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。先進控制離不開前兩個階段的控制理論，只是把自動控制理論推向一個更深化的嶄新階段。

2.2控制系統(tǒng)的發(fā)展近年來DCS系統(tǒng)得到了普遍的應(yīng)用，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，增強原系統(tǒng)的功能。2.3本章小結(jié)本章主要介紹了自動控制系統(tǒng)的發(fā)展，前期為“經(jīng)典控制理論”階段和后期的“現(xiàn)代控制理論”階段以及大系統(tǒng)和先進理論控制階段，及DCS系統(tǒng)在當今社會的應(yīng)用

第3章汽包鍋爐簡介3.1汽包的分類及工作原理汽包鍋爐有自然循環(huán)方式和強制循環(huán)方式兩種，汽包鍋爐自動控制的任務(wù)與直流鍋爐幾乎一樣，也是主要包括四個方面：（1）保證系統(tǒng)安全運行；（2）保持燃燒的經(jīng)濟性；（3）保持爐膛負壓在一定范圍內(nèi)；（4）運行中保證氣輪機所需的蒸汽量，過熱蒸汽壓力和蒸汽溫度的恒定。無論上一自然循環(huán)還是強制循環(huán)鍋爐，其給水控制的任務(wù)都是為了保證鍋爐負荷和給水的平衡關(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)點是：這個蒸發(fā)系統(tǒng)是閉合的，在所有時候都有工質(zhì)在這個閉合的蒸發(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。當鍋爐壓力工作在9.8MPa~18.6MPa范圍內(nèi)時，汽水密度差可以自行推動工質(zhì)流動，因此可以采用自然循環(huán)；當鍋爐工作壓力≥16MPa時，一般可以采用強制循環(huán)。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3-1自然循環(huán)示意圖3.2影響水位的因素影響汽包水位的因素有：流出汽包的蒸汽流量、放水或排污量、進入汽包的給水流量以及汽包的壓力等。

從質(zhì)量平衡角度看，當流出汽包的蒸汽流量、排污、放水量和進入汽包的給水量不平衡時，汽包水位將發(fā)生變化。

汽包壓力的變化可能會導(dǎo)致“虛假”水位現(xiàn)象。例如：當汽包壓力Pd下降時，汽包中的飽和水就會大量汽化，產(chǎn)生大量汽泡，使得水位升高，往往是由于汽輪機用汽量D增加導(dǎo)致Pd下降，水位上升，而從質(zhì)量平衡角度看，流出汽包的質(zhì)量增加，應(yīng)使水位下降，所以這種水位上升現(xiàn)象是一種“虛假”水位現(xiàn)象。同樣由于用汽量D減少，Pd升高，將導(dǎo)致水位暫時下降（也是虛假水位現(xiàn)象）。

上述幾種主要因素中，蒸汽量取決于外界負荷的要求，汽壓的變化則是燃料量、蒸汽量等綜合影響的結(jié)果，而只有給水量是一個可控制的量，可以用作汽包水位調(diào)節(jié)的手段。3.3調(diào)節(jié)過程汽包水位成為給水控制的唯一標志，因此汽包水位：（1）反映了鍋爐負荷與給水的平衡關(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，其對象可以看成是帶有可測擾動的兩輸入輸出系統(tǒng)，其指標是單一的，也即把水位維持在一個范圍內(nèi)即可。3.4本章小結(jié)本章介紹了汽包的分類自然循環(huán)和強制循環(huán)兩種，在水位控制系統(tǒng)中，目前“三沖量控制”方案已成為經(jīng)典控制方案，用該方案實現(xiàn)鍋爐汽包水位控制是過路控制中的重中之重。汽包的組成部分跟工作原理等等，用圖解的方法讓大家更加全面的了解自動控制系統(tǒng)在鍋爐汽包水位調(diào)節(jié)中的使用。第4章汽包水位調(diào)節(jié)對象的特性4.1水位對象靜態(tài)特性分析對于一臺固定容量的汽包鍋爐，當設(shè)計完成后，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)(4-1)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，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。4.2汽包水位在給水流量作用下的動態(tài)特性給水量是鍋爐的輸入量，如果蒸汽負荷不變，那么給水流量變化時，汽包水位的運動方程式可以表示為：(4-2)經(jīng)拉氏變換后可得：(4-3)可以得到汽包水位在給水流量作用下的傳遞函數(shù)為：(4-4)對于中壓鍋爐，上式中Tw的數(shù)值很小，常?？梢院雎圆挥?，因此可以進一步改寫為：(4-5)式中：——反應(yīng)速度即給水流量改變單位流量時水位的變化速度。從上式可知，汽包水位在給水流量作用下的動態(tài)特性由一個積分環(huán)節(jié)和一個一階滯后環(huán)節(jié)組成，的數(shù)值可通過實驗測試求得，數(shù)值的大小同鍋爐的結(jié)構(gòu)有關(guān)。有些鍋爐當給水增加時，在較長的一段時間里，汽包水位并不增加，有一較長的起始慣性段，對于這種鍋爐，用上式來表示它的動態(tài)特性，誤差較大，這時可選用下面近似計算公式：(4-6)式中：給水量擾動下的純滯后時間，對于非沸騰式省煤器的鍋爐，=30～100秒；對沸騰式省煤器的鍋爐，=100～200秒；——水位的反應(yīng)時間，它也與鍋爐結(jié)構(gòu)有關(guān)，對于本設(shè)計中鍋爐，Ta=30～100秒。計算上式在階躍輸入下的響應(yīng)，可知：當突然加大給水量后（假定蒸汽量不變），給水量大于蒸發(fā)量，但汽包水位一開始并不立即增加，而呈現(xiàn)出一段起始慣性段，這是因為溫度較低的更多的給水進入水循環(huán)系統(tǒng)，它從原有飽和汽水中吸取一部分熱量，汽包和汽水管路中由于熱量的“損失”汽泡體積減少。進入省煤器的給水，首先必須填補由于熱量的“損失”汽泡體積減少所讓出的空間，這時，雖然給水量增加，但水位基本不變。當水面下汽泡容積變化過程逐漸平靜時，汽包水位才由于貯水量的增加而愛漸上升。當水面下汽泡容積不再變化、完全穩(wěn)定下來時，水位變化就隨著貯水量的增加而直線上升。對于采用沸騰式省煤器的鍋爐，給水作用下的慣性段要比上述情況嚴重得多，甚至還可能出現(xiàn)“假水位”現(xiàn)象，在這種情況下，水位變化的特性應(yīng)該采用如下傳遞函數(shù)：(4-7)式中：圖4-1采用沸騰式省煤器給水作用下的水位飛升曲線上圖是給水作用下汽包水位的反應(yīng)曲線。h1是只考慮物料不平衡，即給水量大于蒸發(fā)量而產(chǎn)生的上升曲線，其特性表現(xiàn)為積分環(huán)節(jié)，不自衡能力；h2是由于給水量增加，蒸發(fā)面以下汽泡容積的變化引起的。h是由h1(t)和h2(t)迭加而成的，它的特性實際上是兩個環(huán)節(jié)的并聯(lián)。在有“假水位”的情況下，需要用上式來表示其動態(tài)特性。對于不同的鍋爐設(shè)備，究竟采用何種形式的傳遞函數(shù)來表示它的動態(tài)特性，還要根據(jù)具體條件來定，原則是：表達特性最符合實際情況，傳遞函數(shù)式盡可能地簡單。4.3汽包水位在蒸汽流量擾動下的動態(tài)特性汽包水位在蒸汽流量擾動下的動態(tài)特性，可以用下式表示（假定給水量不變）：(4-8)拉氏變換后可得：(4-9)則：(4-10)上式可通知兩個動態(tài)環(huán)節(jié)的并聯(lián)來等效，即：(4-11)式中：對大部分調(diào)節(jié)對象而言，平衡受到破壞的主要影響因素是系統(tǒng)中物料或能量的不平衡。鍋爐汽包水位除上述對象具有的特性以外，還有它特有的性質(zhì)。當負荷設(shè)備的用汽量突然增加（假定供熱量及時跟上），單從物料不平衡考慮，汽包中蒸發(fā)量大于給水量，汽包水位應(yīng)如圖中h1所示，相當于上式中這一項，是直線下降的。圖4-2蒸汽流量擾動時的水位飛升曲線實際水位h在擾動的初始瞬間水位不但沒有下降而且上長，這是由于鍋爐汽包蒸發(fā)面下的水中有蒸汽存在，是由于蒸發(fā)過程的連續(xù)性，在蒸汽向汽分界面移動的過程中，會有一部分蒸汽在某一段時間內(nèi)處于水中，在一定負荷和一定壓力下，蒸汽發(fā)生量與蒸發(fā)面以下蒸汽含量之間有一個確定的對應(yīng)關(guān)系，蒸發(fā)面以下的蒸汽容積可以用下式表示：(4-12)式中：Vs——蒸發(fā)面以下的蒸汽容積；k——比例系數(shù)，隨負荷不同而異；W1——汽化強度；——飽和蒸汽重度；——汽泡在水中平均停留時間。當蒸汽流量D階躍增加時，汽包中壓力減小，汽水循環(huán)管路中水的汽化強度W1增加，蒸發(fā)面以下蒸汽容積Vs增加。從圖中可以看出，當蒸汽量變化時，汽包水位的變化具有特殊的形式，負荷階躍增大時，汽水混合物中蒸汽的容積迅速增加，此時雖然蒸發(fā)量大于給水量，但水位不但不會下降，反而迅速上長。這種特殊現(xiàn)象稱為“虛假水位”。當汽水混合物中汽泡容積與負荷相適應(yīng)達到穩(wěn)定后，水位才反映出物料的不平衡，開始下降。當負荷階躍改變時，水面下汽泡容積變化引起的水位變化是很快的。由于“假水位”而出現(xiàn)的水位最大偏差很難依靠調(diào)節(jié)來克服，如果要求水位波動不能太大，只有限制負荷D的變化速度或限制負荷一次變化量?！疤摷偎弧弊兓姆扰c鍋爐的汽壓與蒸汽量有關(guān)，對一般的中高壓鍋爐，如負荷階躍變化10%時，“虛假水位”現(xiàn)象可使水位變化達30～40毫米，從以上動態(tài)特性分析中可以得到如下結(jié)論：1）汽包水位調(diào)節(jié)對象在給水量作用下，具有純遲延和慣性，無自衡能力。具體特性可用三種形式來描述，究竟采用何種形式，可根據(jù)鍋爐結(jié)構(gòu)和汽化強度來定。2）汽包水位調(diào)對象在蒸汽流量擾動下，非但沒有自平衡能力，而且存在著“假水位”現(xiàn)象，“假水位”的變化速度很快，變化幅度與蒸發(fā)量擾動大小成正比，也與壓力變化速度成正比，在設(shè)計調(diào)節(jié)系統(tǒng)時必須考慮。4.4本章小結(jié)本章用公式和曲線的方式介紹了汽包水位在變化過程中的調(diào)節(jié)，汽包水位的動態(tài)特性，在給水流量變化和蒸汽流量的變化關(guān)系。當給水進入水循環(huán)系統(tǒng)，它從原有飽和汽水中吸取一部分熱量，汽包和汽水管路中由于熱量的“損失”汽泡體積減少。進入省煤器的給水，首先必須填補由于熱量的“損失”汽泡體積減少所讓出的空間，這時，雖然給水量增加，但水位基本不變。當水面下汽泡容積變化過程逐漸平靜時，汽包水位才由于貯水量的增加而愛漸上升。當水面下汽泡容積不再變化、完全穩(wěn)定下來時，水位變化就隨著貯水量的增加而直線上升。當蒸汽流量增加時，汽包中壓力減小，汽水循環(huán)管路中水的汽化強度增加，蒸發(fā)面以下蒸汽容積增加。

第5章方案的選擇5.1幾種調(diào)節(jié)系統(tǒng)的比較汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)常見的有單沖量水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)，雙沖量水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)，三沖量水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)。單沖量水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)是汽包水位自動調(diào)節(jié)中最簡單，最基本的一種形式。水位測量信號經(jīng)變送送到水位調(diào)節(jié)器，水位調(diào)節(jié)器根據(jù)水位測量值與給定值的偏差去控制給水閥門，改變給水量來保持汽包水位在允許的操作范圍內(nèi)。單沖量汽包水位調(diào)節(jié)存在著一些缺點，當負荷變化較大時，采用單沖量水位控制系統(tǒng)就不能適用。這是由于：①負荷變化時產(chǎn)生的“虛假水位“將使調(diào)節(jié)器反向錯誤動作，負荷增大時反向關(guān)小給水調(diào)節(jié)閥，一到閃急汽化平息下來，將使水位嚴重下降，波動厲害，動態(tài)品質(zhì)很差。②負荷變化時，控制作用緩慢。即使”虛假水位“現(xiàn)象不嚴重，從負荷變化到水位下降要有一個過程，再有水位變化到閥動作已滯后一段時間。如果水位過程時間常數(shù)很小，偏差必然相當顯著。③給水系統(tǒng)出現(xiàn)擾動時，動作緩慢。假定給水泵的壓力發(fā)生變化，進水流量立即變化，然而到水位發(fā)生偏差而使調(diào)節(jié)閥動作，同樣不夠及時；在單沖量水位調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，引進蒸汽流量作為前饋信號，構(gòu)成雙沖量水位自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。這種調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特點是：（1）引入蒸汽流量前饋信號可以消除“虛假水位”現(xiàn)象而使給水量與蒸汽量相反方向變化的誤動作，使調(diào)節(jié)閥一開始就向正確的方向移動。因而大減小了給水量和水位的波動，縮短了過渡進程的時間。（2）引入了蒸汽流量前饋信號，能夠改善調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜特性，提高調(diào)節(jié)質(zhì)量。雙沖量調(diào)節(jié)存在的問題是：調(diào)節(jié)作用不能及時反映給水側(cè)的擾動，當給水量擾動時，調(diào)節(jié)系統(tǒng)等于單沖量調(diào)節(jié)。因此，如果給水母管壓力經(jīng)常有波動，給水調(diào)節(jié)閥前后壓差不易保持正常時，不宜采用雙沖量調(diào)節(jié)。圖5-1雙沖量控制系統(tǒng)近代鍋爐都向大容量高參數(shù)的方向發(fā)展，一般講鍋爐容量越大，汽包的容水量相對就越小，允許波動的蓄水量就更少。如果給水中斷，可能在10～30秒內(nèi)就會發(fā)生危險水位：如僅是給水量與蒸發(fā)量不相適應(yīng)，在一分鐘至幾分鐘內(nèi)也將發(fā)生缺水或滿水事故。這樣對水位控制要求就更高了。鍋爐給水量在運行中經(jīng)常會有自發(fā)性的變化，當幾臺鍋爐并列運行時，還可能發(fā)生幾臺鍋爐的水位調(diào)節(jié)互相干擾現(xiàn)象。當某一臺鍋爐負荷和給水量改變時，引起給水母管壓力波動，而使其它鍋爐的給水量受到擾動。在雙沖量水位調(diào)節(jié)中，對于給水量這種自發(fā)變化不能及時反映出來，要經(jīng)過一定的遲延時間之后，給水量的擾動才能通過汽包水位的變化而被發(fā)覺，此后在克服擾動時，幾臺鍋爐的水位調(diào)節(jié)又互相影響，使得調(diào)節(jié)過程非常復(fù)雜。針對上述情況，為了反水位控制平穩(wěn)，在雙沖量水位調(diào)節(jié)基礎(chǔ)上引入了給水流量信號，由水位H，蒸汽流量D和給水流量W組成了三沖量汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)圖5-2三沖量汽包水位自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)在這個系統(tǒng)里，汽包水位H是被調(diào)量，是主沖量信號，蒸汽流量D，給水流量W是兩個輔助沖量信號。D，W引入系統(tǒng)的符號，根據(jù)各自信號的增減對水位H的影響來定。如蒸汽流量D，當D>W時，水位H降低，要使水位H不變，就必須在原有給定值上加上由于蒸汽流量加大而引起水位下降的值，所以D引入系統(tǒng)的符號為“+”。H，W引入系統(tǒng)的符號可用同樣的方法來確定。由于三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)抗干擾能力和調(diào)節(jié)品質(zhì)都比單沖量，雙沖量調(diào)節(jié)要好，因此應(yīng)用也最多。5.2三沖量水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的分析下圖是三沖量水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原理圖和方塊圖圖5-3三沖量水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理圖圖5-4三沖量水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)方塊圖

從方塊圖上可以看出，這個系統(tǒng)有兩個閉合回路：（1）是由給水流量W，給水分流器，調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)閥組成的內(nèi)回路。(2）由水位調(diào)節(jié)對象和內(nèi)回路構(gòu)成的主加路蒸汽流量D，分流器，對象均在閉合回路之外，它的引入可以改善調(diào)節(jié)質(zhì)量，但不影響閉合回路工作的穩(wěn)定性。所以三沖量調(diào)節(jié)的實質(zhì)是前饋加反饋的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)里，內(nèi)回路相當于串級調(diào)節(jié)的副環(huán)，當給水流量產(chǎn)生擾動時（給水流量的擾動也稱內(nèi)擾），由于副回路的快速調(diào)節(jié)作用，將對水位影響較小。在分析內(nèi)回路時可認為主回路是開路，內(nèi)回路是一個隨動系統(tǒng)。內(nèi)回路的方塊圖可表示為下圖。如果把調(diào)節(jié)器以外的環(huán)節(jié)都看作是調(diào)節(jié)對象，那么調(diào)節(jié)對象的動態(tài)特性近似為比例環(huán)節(jié)，這樣調(diào)節(jié)器的比例帶和積分時間可設(shè)置得較小。圖5-5水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)回路方塊圖因此可認為：(5-1)(5-2)則圖可以進一步簡化成圖：圖5-6水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)回路等效方塊圖在內(nèi)回路分析基礎(chǔ)上，可以畫出主回路的簡化方塊圖，從圖中可以看出，主回路也是一個單回路系統(tǒng)。調(diào)節(jié)對象以給水量W作為輸入，以水位H作為對象的輸出。等效調(diào)節(jié)器是比例調(diào)節(jié)器，等效比例5.3蒸汽流量分流系數(shù)數(shù)的選擇圖5-7水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)主回路簡化方塊圖蒸汽流量信號不在調(diào)節(jié)系統(tǒng)閉合回路之內(nèi)，因此它的大小不影響調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。蒸汽流量信號的大小原則上可以這樣來定，當蒸汽流量發(fā)生擾動時，就得用這個擾動信號作為調(diào)節(jié)信號，通過調(diào)整使水位H變化很小或基本不變。這樣就要求：(5-3)(5-4)取上式值時，就可實現(xiàn)蒸汽流量擾動下水位不變的設(shè)想。但這時的就不是一個簡單的系數(shù)，而是一個復(fù)雜的動態(tài)環(huán)節(jié)。要實現(xiàn)這樣的動態(tài)環(huán)節(jié)是有困難的，而且生產(chǎn)上也沒有這樣的必要。一般情況，只要是一個比例環(huán)節(jié)，在負荷變化時就能反鍋爐水位控制在允許的范圍內(nèi)。通常都用蒸汽流量信號與給水流量信號靜態(tài)配合的原則選擇。如要求在整個負荷范圍內(nèi)，水位的穩(wěn)定值不變，則?。杭凑羝髁啃盘柕那梆佅禂?shù)等于給水流量信號的分流系數(shù)。5.4本章小結(jié)本章介紹了汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)常見的單沖量水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)，雙沖量水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)，三沖量水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)，單沖量水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)比較簡單不夠及時，現(xiàn)代大多數(shù)的都用的三沖量水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)。三沖量水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)反應(yīng)比較快，準確靈敏的調(diào)節(jié)汽包水位在穩(wěn)定的范圍內(nèi)波動。三沖量水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)與蒸汽流量，給水流量的關(guān)系。

第6章汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的投運和整定6.1汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的投運準備汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)在投運以前應(yīng)做好以下幾項準備工作：6.1.1關(guān)鍵設(shè)備的特性試驗這樣工作的目的是熟悉和了解對象和設(shè)備的性能及有關(guān)便于系統(tǒng)投運過程中的分析及調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定。a.給水調(diào)節(jié)閥特性試驗?zāi)康模呵蟪鲩y門開度，不斷分級開大或不斷分級關(guān)小，記錄調(diào)節(jié)閥開度與對應(yīng)流量。作完開大方向試驗后，再繼續(xù)做關(guān)小方向試驗，最后畫出給水調(diào)節(jié)閥門開度與對應(yīng)流量的特性曲線。閥門特性曲線一般如圖所示：圖6-1給水閥門特性曲線試驗中應(yīng)注意：試驗時要求鍋爐負荷穩(wěn)定，不要進行那些會引起給水壓力和汽包壓力變化的操作。試驗時所有的旁路給水閥門必須全部關(guān)死，所有串聯(lián)的給水閥門必須全部開足。試驗必須單方向進行。進行開大試驗時中途不得有關(guān)小的操作；進行關(guān)小試驗時中途不得有開大的操作。為了防止試驗時滿水或缺水事故，在作開大試驗前應(yīng)將水位預(yù)先降低些，在作關(guān)小試驗前應(yīng)將水位預(yù)先提高些。調(diào)節(jié)閥應(yīng)滿足下列幾點要求：全關(guān)時泄漏量鍋爐額定負荷。全開時最大流量110～120%鍋爐額定負荷。即最大給水流量應(yīng)滿足鍋爐預(yù)定負荷的要求，略有調(diào)節(jié)余地。開大與關(guān)小在同一閥門開度下，流量變差鍋爐額定負荷。改變流量的有效行程范圍要足夠大，要在全行程的70%以上。在有效行程內(nèi)，流量隨位移而變化的關(guān)系應(yīng)比較均勻。水位調(diào)節(jié)能否投入自動，調(diào)節(jié)閥的好壞是一個很重要的因素，應(yīng)事先掌握它的特性并使它符合上述要求。b.水位反應(yīng)曲線測試所謂水位反應(yīng)曲線即在某一階躍干擾下水位按時間變化的曲線。影響水位變化的干擾有好幾個，我位所需要的主要是水位在給水流量階躍作用下的反應(yīng)曲線。目的：示出在給水流量階躍作用下水位反應(yīng)曲線，從曲線上求出供計算整定調(diào)節(jié)器參數(shù)用。方法：在鍋爐負荷穩(wěn)定的情況下，階躍改變給水調(diào)節(jié)閥開度，同時記錄水位按時間變化的曲線試驗中應(yīng)注意：必須排隊其它所有干擾對水位的影響。例如：穩(wěn)定負荷，穩(wěn)定燃燒，禁止啟停給水泵，禁止給水系統(tǒng)中一切其它閥門的操作。干擾要求一次快速的加上去。干擾量不應(yīng)太小，也不應(yīng)太大，一般以鍋爐額定負荷的20～25%為宜。為了計算的準確，最好直接從調(diào)節(jié)器所用的水位變送器輸出端測量水位變化情況（可同時記下其它水位表的變化，以供比較和核對）。為了便于分析，試驗時除記錄給水流量閥門開度及水位這兩個主要參數(shù)以外，同時還應(yīng)記錄其它有關(guān)數(shù)據(jù)，如蒸汽流量，給水壓力，汽包壓力等，以便分析判斷試驗的準確性。試驗就重復(fù)三次以上（最好能做兩次試驗結(jié)果基本一致求出平均值。如果作階躍試驗過程中，水位變化范轉(zhuǎn)超過通話的最大變化范圍，則可改做矩形脈沖試驗，即階躍干擾加上去以后經(jīng)過時間再把階躍干擾撤消。此法比較容易，對生產(chǎn)的影響較反應(yīng)曲線法小，但數(shù)據(jù)處理較復(fù)雜一點。不難看出，矩形脈沖是兩個階躍函數(shù)的代數(shù)和，如圖所示：圖6-2用作圖法由方波試驗曲線求階躍反應(yīng)試驗曲線

(6-1)矩形波干擾可分解成兩個方向相反的階躍干擾矩形波試驗曲線1實際上可看成是兩條相反的反應(yīng)曲線2和3迭加而成。6.1.2水位變送器量程的選擇鍋爐水位的測量一般通過平衡容器將水位轉(zhuǎn)換成差壓，再經(jīng)差壓變送器轉(zhuǎn)換成電流信號。差壓與水位的關(guān)系用下式表示：(6-2)水位高低與差壓大小相反，當水位H最高時，實際差壓最小，輸出電流最??；水位最低時，實際差壓最大，輸出電流最大。這樣使運行人員觀察水位指示表和整定水位變送器時感到很不習(xí)慣。改進的辦法是把正負壓室調(diào)換一下，把汽包下部取壓口引出管接差壓變送器正壓室，差變負壓室接平衡管，與一般接法相反。再得用差壓變送器的負遷移把液位變送器中的因定壓差遷移掉，以實現(xiàn)變送器輸出與汽包水位高度之間正常的對應(yīng)關(guān)系，即最高水位時，變送器輸出最大；最低水位時變送器輸出最小。這時壓力與水位的關(guān)系式可寫成：(5-3)當H=0時(5-4)即為水位變送器中的因定壓差。6.1.3調(diào)節(jié)系統(tǒng)投運前的檢查系統(tǒng)通電前應(yīng)檢查：信號的測點位置是否正確。熟悉調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原理接線圖，檢查圖上各個信號所標志的方向與生產(chǎn)過程的操作是否符合。所有調(diào)節(jié)設(shè)備應(yīng)檢查符合要求。其中有變送器量程，調(diào)節(jié)器PI參數(shù)的檢查，調(diào)節(jié)閥動作檢查。各塊表之間的聯(lián)接線經(jīng)檢查要符合設(shè)計要求，并注意導(dǎo)線之間及導(dǎo)線對地的絕緣，接觸點的接觸要良好。在檢查無誤后，全上電源進一步檢查：執(zhí)行器回路檢查：執(zhí)行器進行遠距離手操，檢查執(zhí)行器動作方向和閥位指示是否正確。手動/自動切換檢查：手動遙控調(diào)節(jié)閥至某一開度。將調(diào)節(jié)器比例帶置50%以上，微分置“0”，積分置“∞”或除“∞”外的最大位置。調(diào)整調(diào)節(jié)器內(nèi)給定使調(diào)節(jié)器輸入偏差為“零”。把系統(tǒng)由“手動”切向“自動”，調(diào)節(jié)閥應(yīng)不動作。各信號方向檢查：根據(jù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理接線圖上標的“+”“—”方向，檢查調(diào)節(jié)器各輸入信號方向是否正確。例如水位和給水流量信號為“-”，即當這兩個信號增加時，執(zhí)行器應(yīng)向關(guān)小調(diào)節(jié)閥的方向動作；蒸汽流量信號為“+”，即當蒸汽流量信號增大時，執(zhí)行器應(yīng)向開大調(diào)節(jié)閥的方向動作。此項檢查可另設(shè)信號源模擬輸入信號。6.2汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的投運(1)調(diào)節(jié)器手動/自動開頭置于“手動”位置，手動遙控調(diào)節(jié)閥，使汽包水位穩(wěn)定在工藝要求的操作值上。觀察蒸汽流量和給水流量兩塊記錄表，當給水流量、蒸汽流量、汽包水位都比較穩(wěn)定，且給水量基本上等于蒸汽量時，可考慮系統(tǒng)投自動。(2)先把內(nèi)回路投自動。把水位信號短接，調(diào)節(jié)器內(nèi)給定置“零”，初步計算整定的數(shù)值，當給水流量和蒸汽流量都比較穩(wěn)定時，內(nèi)回路切自動，即把調(diào)節(jié)器手動/自動開關(guān)切到自動位置。進行給水流量擾動試驗，整定調(diào)節(jié)器參數(shù)。(3)副回路參數(shù)整定好以后，再切回手動操作，在各參數(shù)穩(wěn)定情況下準備投主回路。恢復(fù)水位信號，調(diào)節(jié)內(nèi)給定使輸入回路偏差為“零”，調(diào)節(jié)器的置內(nèi)回路參數(shù)整定值，置計算值，主回路切自動。注意系統(tǒng)的動作情況，如有異常立即切除自動，進一步進行檢查。(4)在調(diào)節(jié)系統(tǒng)正常工作后，進行擾動試驗觀察調(diào)節(jié)過程，必要時對整定參數(shù)進行修正。6.2汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的參數(shù)整定調(diào)節(jié)器參數(shù)整定的任務(wù)是按照已定的調(diào)節(jié)回路，求取調(diào)節(jié)過程最好的參數(shù)，使調(diào)節(jié)器的參數(shù)能夠適應(yīng)調(diào)節(jié)對象的特性，在擾動出現(xiàn)后，能使被調(diào)參數(shù)較快地穩(wěn)定下來。對一個定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，習(xí)慣上認為圖中所示的過程比較理想，并用來作為系統(tǒng)的質(zhì)量指標。選用這條曲線作為質(zhì)量指標的理由是，第一個波回復(fù)到給定值較快，以后雖然偏離了，但偏離不大，而且很快就穩(wěn)定下來。定量來看，曲線中與的數(shù)值比是4:1～10:1，也就是第一個波峰的高度是第二個波峰高度的4～10倍。在調(diào)節(jié)器參數(shù)整定時，以能得到衰減過渡過程為最好，這時調(diào)節(jié)器的參數(shù)叫最佳參數(shù)，求得這組參數(shù)的工作就叫調(diào)節(jié)器參數(shù)整定。圖6-3調(diào)節(jié)系統(tǒng)的質(zhì)量指標上圖中的衰減曲線，在實際工作中往往不能定量地識別，成其在干擾幅度小的時候更難看出，這時可以波動的次數(shù)為準，一般以向上波動二次，向下波動一至二次為宜。到目前為止，整定調(diào)節(jié)器參數(shù)的方法有很多種，但大部分不能在工程上實際應(yīng)用。這是由于對象動態(tài)特性的理論推導(dǎo)和實驗測定都比較困難，有的甚至不可能進行。就是能夠得到動態(tài)特性，但由于議程過于繁雜，計算工作量很大，在實際應(yīng)用中不方便。基于上述情況，汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的參數(shù)整定采用近似計算整定基礎(chǔ)上的現(xiàn)場工程整定。所謂近似計算整定是根據(jù)調(diào)節(jié)對象的特性利用一些經(jīng)驗計算公式，大致計算一下調(diào)節(jié)器的有關(guān)參數(shù)，因此有一定局限性，計算的結(jié)果僅供參考，參數(shù)的最后確定還要通過現(xiàn)場的工程整定。6.4本章小結(jié)本章介紹了汽包調(diào)節(jié)系統(tǒng)的投運前的檢查，變送器量程的選擇及設(shè)置，汽包自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定，投運后的調(diào)試。

結(jié)論鍋爐水位控制的方案多種多樣，因每臺鍋爐的特性及實際工況的不同而各異，一言以蔽之，智者見智，仁者見仁。本文