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31单冲量水位控制方案
图5单冲量水位控制系统如图5所示是单冲量变量水位控制系统。单冲量即汽包水位。这种控制结构简单,是单回路定制控制系统,在汽包内水的停留时间较长,负荷又比较稳定的场合下再配上一些锁报警装置就可以
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f安全操作。然而,在停留时间较短,负荷变化较大时,采用单冲量水位控制系统就不能适用。这是由于:①负荷变化时产生的“虚假水位“将使调节器反向错误动作,负荷增大时反向关小给水调节阀,一到闪急汽化平息下来,将使水位严重下降,波动厉害,动态品质很差。②负荷变化时,控制作用缓慢。即使”虚假水位“现象不严重,从负荷变化到水位下降要有一个过程,再有水位变化到阀动作已滞后一段时间。如果水位过程时间常数很小,偏差必然相当显著。③给水系统出现扰动时,动作缓慢。假定给水泵的压力发生变化,进水流量立即变化,然而到水位发生偏差而使调节阀动作,同样不够及时;为了克服上述这些矛盾,可以不仅依据水位,同时也参考蒸汽流量和给水流量的变化,则可用双冲量或三冲量控制系统来控制给水调节阀,能收到很好的效果。从反馈控制的思想出发,很自然地会以水位信号H作为被调量,给水流量作为调节量,构成单回路反馈系统。这是一个基本的控制方案。对于小容量锅炉来说,它的蓄水量较大,水面以下的汽包体积不占很大比重。因此,给水容积延迟和假水位现象不明显,可以采用单冲量控制系统。对于大型超高压(接近临界压力)锅炉也可采用这种控制对象,因为在超高压汽和水密度相差不大,假水位现象不显著。但是,对于大量的大中型锅炉来说,这种系统不能满足要求。因为汽机耗气量改变所产生的假水位将引起给水调节机构的误动作,致使汽包水位激烈地上下波动,严重的影响设备的寿命和安全。所以对大中型锅炉不能采用单冲量控制系统,必须寻求其他解决办法。
32双冲量控制方案
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(a)原理图
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f(b)方框图图6双冲量控制系统
在汽包的水位控制中,最主要的扰动是负荷的变化。用双冲量控制系统不但可以引用蒸汽量来效正,而且可以补偿“虚假水位”所引起的误动作,使给水调节阀的动作及时。其控制系统如图6所示从本质上看,双冲量控制系统是一个前馈(蒸汽流量)加单回路反馈控制系统的复合控制系统。这里前馈仅为静态前馈,若需要考虑两条通道在动态上的差异,需引入动态补偿环节。图6所示连接方式中,加法器的输出I是:
I
C1ICC2IF
I
0
式中IC——水位调节器的输出;
I
F
——r