水位的变化速度
12负荷扰动在耗气量D的阶跃扰动下，水位H的响应过程可以用图2来说明。当耗气量D突然阶跃增加时，一方面改变了汽包内的物质平衡状态，使水位下降，图中H1表示把汽包当作单容对象时水位应有的变化；另一方面，由于耗气量D的增
f加，迫使锅内汽包增多；同时由于燃料量维持不变，汽包压力Pd下降，使水面以下的蒸汽泡膨胀，总体积Vs增大，从而导致汽包水位的上升，如图中H2所示。汽包水位H的实际响应过程是HH1H2对于大中型锅炉来说，后者的影响要大于前者，因此在负荷阶跃增加后的一段时间内不但不下降，反而上升。这种反常现象通常称为“假水位”现象。负荷扰动下汽包水位的传递函数可以近似地表示为
2设计方案及仪表选型21设计方案从上面的分析可知，给水量扰动下水位响应过程具有纯延迟；负荷扰动下水位响应过程具有假水位现象；从反馈控制的思想出发，可以以水位信号H作为被调量，给水流量作为调节量，构成单回路反馈系统（通常称为水位单冲量系统）。算然对于大量的大中型锅炉来说，因为耗气量改变所产生的假水位将引起给水调节机构的误动，致使汽包水位激烈地上下波动，严重地影响设备的寿命和安全而不能满足要求，但对于小容量锅炉来说，它的蓄水量较大，水面以下的气泡体积
f不占很大比重。因此给水容积迟延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）锅炉也可以采用这种控制对象，因为在超高压下气和水的密度相差不大，假水位现象并不显著。因此，本次设计针对小容积锅炉和大型超高压锅炉，采用单冲量水位控制方案。
图4锅炉水位单冲量控制系统原理图
图5锅炉水位单冲量控制系统方框图如上图4所示为单冲量变量水位控制系统原理图，5为单冲量变量水位控制系图统方框图。此系统有如下特点：
f1○结构简单，投资少。2○适用于汽包容量较大，虚假水位不严重，负荷较平稳的场合。3○为安全运行，可设置水位报警和连锁控制系统。2．2仪表的选型在汽包水位控制系统设计中，所需使用的仪表有变送器、显示仪表、调节器、伺服放大器、电动操作器、执行器。其选型如下2．2．1变送器的选型
变送器在自动检测和控制系统中的作用，是对各种工艺参数，如温度、压力、流量、液位、成分等物理量进行检测，以供显示、纪录或控制只用。控制系统中所选的变送器的型号为CR604，为锅炉专用液位计。，2．2．1．1CR604概述CR604锅炉专用液位计，基于射频电容测量技术，r