W，水位应下降，如图中直线H1所示。但实际情况并非这样，由于蒸汽用量的增加，瞬间必然导致汽包压力的下降。汽包内的水沸腾突然加剧，水中汽包迅速增加，由于汽包容积增加而使水位变化的曲线如图3中H2所示。而实际显示的水位响应曲线H为H1H2。从图上可以看出，当蒸汽负荷增加时，虽然锅炉的给水量小于蒸发量，但在一开始时，水位不仅不下降，反而迅速上升，然后在下降（反之，蒸汽流量
6
f突然减少时，则水位先下降，然后上升）这种现象称之为“虚假水位”。应该指出：当负荷变化时，水位下汽包容积变化而引起水位的变化速度是很快的，图中H2的时间常数只有1020S。蒸汽流量扰动时，水位变化的动态特性可用函数表示为：
HsDs

H1sDs

H2sDs

kfs

k2T2S1
式中，kf响应速度，即蒸汽流量变化单位流量时水位的变化速度，（mms）th
k
T
2
——响应曲线H2的放大系数；响应曲线H2的时间常数；
2
“虚假水位”变化的幅度与锅炉的工作压力和蒸发量有关。例如，一般１００～２００th的中高压锅炉，当负荷变化１０％时，“虚假水位”可达３０～４０mm。“虚假水位”现象属于反向特性，其变化与锅炉的气压和蒸发量的变化的大小有关，而与给水流量无关。
233燃料量扰动下汽包水位的动态特性
汽包水位在燃料量Ｂ扰动下的响应曲线如图4所示，当燃料量增加时，锅炉的吸热量增加，蒸发强度增大。如果气轮机侧的用汽量不加调节，则随着汽包压力的增高，汽包输出蒸汽量也将增加，于是蒸发量大于给水量，暂时产生了汽包进出口工质流量的不平衡。由于水面下的蒸汽容积增大，此时也会出现虚假水位现象，但由于燃烧率的增加也将气量Ｄ缓慢增加，故虚假水位现象要比Ｄ扰动下缓和得多。
△B
图4汽包水位在燃烧率扰动下的阶跃响应曲线
7
f234水位对象静态特性分析
对于一台固定容量的汽包锅炉，当设计完成后，其汽包、蒸发管道容量是固定的。汽包及蒸发管道系统中贮藏着蒸汽、水，贮藏量的多少，是以汽包水位Ｈ表征的，其大小受到汽包的流入量（给水量），流出量（蒸发量）之间平衡关系的影响，同时还受到在给水循环、管道中汽水混合物内汽水容积变化的影响。系统输入输出之间的静态关系式为：Ｈ＝fWD其中：Ｈ汽包水位；W给水流量；D蒸汽流量；系统在稳态时，给水量和蒸发量之间保持平衡，汽水容积也保持不变，水位H保持稳定△H0。
3
目前主要存在单冲量水位控制系统、双冲量控制系统、三冲量系r