【正文】 量大于500T時(shí)除氧器的水位控制是一個(gè)典型的串級(jí)三沖量控制系統(tǒng)。除氧器水位調(diào)節(jié)接受除氧器的水位和主凝結(jié)水流量、總給水流量三個(gè)信號(hào)再按照一定的控制規(guī)律輸出信號(hào)去執(zhí)行器，控制除氧器水位。通過(guò)合理的設(shè)置數(shù)字PID控制器的各個(gè)控制參數(shù)可以達(dá)到較為滿(mǎn)意的控制效果。控制器僅接受除氧器水位H信號(hào)，與給定值進(jìn)行比較得出偏差，再按照一定的控制規(guī)律輸出信號(hào)去執(zhí)行器，控制除氧器水位。三沖量控制時(shí)為了保證除氧器水位在不同的干態(tài)負(fù)荷下均有良好的控制品質(zhì)，在不同負(fù)荷下相當(dāng)于副調(diào)節(jié)器能夠有不同的參數(shù)整，控制系統(tǒng)有一定和自適應(yīng)能力。進(jìn)入干態(tài)運(yùn)后鍋爐的給水流量即為鍋爐輸入需求值（BID）的比例函數(shù)，所以給水流量是隨BID每時(shí)每刻都在變化，特別是負(fù)荷改變時(shí)變化更為劇烈，因此為提除氧器水位的調(diào)節(jié)品質(zhì)就有必要受用較為復(fù)雜的三沖量串級(jí)控制系統(tǒng)。所以在給水流量小于450T時(shí)鍋爐的給水基本上是維持不變的，除氧器水位受給水流量變化的攏動(dòng)也就很小。 采用兩種控制方式的原因：在直流鍋爐的啟動(dòng)初期，其水冷壁管必須通過(guò)個(gè)保證該受熱面安全的最小流量，當(dāng)鍋爐的產(chǎn)汽量小這個(gè)最小安全流量時(shí)，多的水經(jīng)過(guò)汽水分離器及其水箱回到凝汽器。由于兼顧低負(fù)荷階段和高負(fù)荷階段的調(diào)節(jié)，采用給水全程控制方式。串級(jí)三沖量調(diào)節(jié)方式，采用主、副兩個(gè)調(diào)節(jié)器。這時(shí)，在高負(fù)荷階段原則上可以采用三沖量控制回路以解決這一問(wèn)題。作為被調(diào)量的除氧器水位存在較大慣性。低負(fù)荷階段，給水和蒸汽流量存在嚴(yán)重的不平衡，而且流量太小時(shí)，測(cè)量誤差大，故在低負(fù)荷階段，很難采用三沖量調(diào)節(jié)方教師批閱：式，一般均采用單沖量調(diào)節(jié)方式。2) 單級(jí)三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。由于溫度測(cè)量存在較大的遲延，而飽和壓力和飽和溫度間有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，所以一般采用控制除氧器蒸汽空間的壓力來(lái)達(dá)到控制給水加熱至飽和溫度的目的，故在此只對(duì)除氧器水位進(jìn)行壓力補(bǔ)償而不進(jìn)行溫度校正了。當(dāng)壓力補(bǔ)償范圍較大、測(cè)量準(zhǔn)確度有要求較高時(shí)，除氧器壓力與密度差的關(guān)系可用幾段折線(xiàn)來(lái)更好的逼近，也就是說(shuō)在不同的壓力區(qū)段上采用不同、值來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。除氧器壓力在不同的變化范圍內(nèi)，這些常數(shù)為不同的值。若將室溫近似作為常數(shù)，則式中與除氧器壓力的關(guān)系近似用線(xiàn)性關(guān)系。為了進(jìn)一步消除除氧器壓力變化對(duì)差壓式水位計(jì)的指示值的影響，可以在差壓式水位計(jì)的差壓輸出信號(hào)回路中，教師批閱：用同時(shí)測(cè)得的除氧器壓力信號(hào)，根據(jù)除氧器壓力與密度之間的關(guān)系，對(duì)差壓輸出信號(hào)進(jìn)行校正計(jì)算，校正由于除氧器壓力偏離額定值所帶來(lái)的誤差。為了實(shí)現(xiàn)全程調(diào)節(jié)，首先必須保證在各種工況下都能得到正常的水位信號(hào)和給水流量信號(hào)，所以需要對(duì)這些測(cè)量信號(hào)進(jìn)行壓力、溫度變化的校正。這就是電容式（差壓）變送器的基本工作原理。隨被測(cè)壓力的變化，膜片產(chǎn)生位移使電容器的可動(dòng)極板與固定極板之間的距離改變，從而改變了電容器的電容量，這樣就完成了壓力信號(hào)與電容量之間的變換?，F(xiàn)采用電容式差壓變送器對(duì)壓力進(jìn)行轉(zhuǎn)換。差壓式流量計(jì)適用于被測(cè)流體充滿(mǎn)全部管道，并沿著內(nèi)徑不小于50mm的圓形管道流動(dòng)；流體在管道內(nèi)的流動(dòng)是穩(wěn)定流，流速為亞音速；被測(cè)流體通過(guò)節(jié)流裝置時(shí)是單相均質(zhì)流體，不發(fā)生相變和析出雜質(zhì)；標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置安裝在兩段內(nèi)徑相同的直管段之間，在節(jié)流裝置前后的最小直管段長(zhǎng)度內(nèi)不得有其他凸出物或肉眼可見(jiàn)的凹凸不平現(xiàn)象等場(chǎng)合。其他條件不變時(shí)，節(jié)流件前后的差壓與流量q的關(guān)系為。在管道內(nèi)裝入節(jié)流件，流體流過(guò)節(jié)流件時(shí)流束收縮，于是在節(jié)流件前后產(chǎn)生差壓。現(xiàn)采用差壓式流量計(jì)對(duì)流量進(jìn)行測(cè)量。為了消除除氧器壓力變化造成的誤差，可采用除氧器壓力補(bǔ)償措施，進(jìn)行水位的校正。例如，用蒸汽套保溫，可使和都等于汽包壓力下飽和水的密度，這時(shí)，差壓和水位有下列關(guān)系式： （）其中： 一般，差壓式水位計(jì)是在額定工作壓力下分度的，因此差壓式水位計(jì)只有在額定工作壓力下運(yùn)行其指示才正確。即使在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)照云母水位計(jì)的指示調(diào)好刻度值，隨著使用情況的變化，還會(huì)由于和數(shù)值改變而指示不準(zhǔn)。上述平衡容器在實(shí)際使用時(shí)，它存在下列問(wèn)題會(huì)造成差壓式水位計(jì)指示不準(zhǔn)： 由于平衡容器向外散熱，正、負(fù)壓容器中的水溫由上至下逐步降低，且溫度分布不易確定。平衡容器的輸出差壓則是除氧器水位變化的單值函數(shù)。圖 雙室平衡容器按照流體靜力學(xué)原理,當(dāng)除氧器水位在正常水位 (即零水位)時(shí),平衡容器的差壓輸出為 （）其中：為除氧器汽空間密度；為對(duì)應(yīng)壓力下的飽和水密度。因此當(dāng)寬容器中的水的密度一定時(shí), 正壓頭為定值，負(fù)壓管與除氧器是連通的。正壓頭式從容器中引出,負(fù)壓頭是從置于寬容器中的水側(cè)連通管中取得。三、 差壓式水位計(jì)差壓式水位計(jì)是通過(guò)把液位高度變化轉(zhuǎn)換成差壓變化來(lái)測(cè)量水位的，因此其測(cè)量?jī)x表就是差壓計(jì)。安裝時(shí)根據(jù)報(bào)警水位高度，通過(guò)開(kāi)關(guān)上的動(dòng)作標(biāo)記來(lái)確定安裝位置。當(dāng)液位上升時(shí)，翻柱由白色轉(zhuǎn)為紅色，當(dāng)液位下降時(shí)，翻柱由紅色轉(zhuǎn)為白色，指示器的紅、白分界處為容器內(nèi)介質(zhì)液位的實(shí)際高度，從而實(shí)現(xiàn)液位的指示。綜合分析在除氧器水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中采用差壓式水位計(jì)測(cè)量。因此，必須根據(jù)流體性質(zhì)、工藝條件和過(guò)程控制要求，并參照各種閥門(mén)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行綜合考慮，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性來(lái)最終確定合適的結(jié)構(gòu)形式?？紤]的原則是：信號(hào)壓力中斷時(shí)，應(yīng)保證設(shè)備和工作人員的安全。在選用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，還必須考慮氣動(dòng)執(zhí)行器的作用方式時(shí)氣開(kāi)式還是氣關(guān)式。對(duì)于氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，薄膜式氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力一般能滿(mǎn)足控制閥的要求，所以大多均選用它。二、 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型主要是對(duì)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇，根據(jù)能源、介質(zhì)的工藝要求、安全、控制系統(tǒng)的精度、經(jīng)濟(jì)效益及現(xiàn)場(chǎng)情況等多種因素，綜合考慮選用哪種執(zhí)行機(jī)構(gòu)。機(jī)械減速器將高轉(zhuǎn)速、小力矩的輸出功率轉(zhuǎn)換成低轉(zhuǎn)速、大力矩的輸出，帶動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)改變被調(diào)量的大小。執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由兩相伺服電動(dòng)機(jī)、機(jī)械減速器和位置發(fā)送器組成。執(zhí)行器接受調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)或來(lái)自手動(dòng)操作信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（閥門(mén)、風(fēng)門(mén)或擋板）動(dòng)作的位移信號(hào)，從而改變被調(diào)量的大小。第三節(jié)、執(zhí)行器一、概述執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成。但積分作用的調(diào)節(jié)不及時(shí)，又使調(diào)節(jié)過(guò)程的動(dòng)態(tài)偏差加大，過(guò)渡過(guò)程時(shí)間加長(zhǎng)，因此，在積分作用引入到比例調(diào)節(jié)器后，調(diào)節(jié)器的比例帶應(yīng)適當(dāng)加大，以彌補(bǔ)積分作用對(duì)控制過(guò)程穩(wěn)定性的影響；教師批閱：微分調(diào)節(jié)是一種超前調(diào)節(jié)方式，其實(shí)質(zhì)是阻止被調(diào)量的一切變化。二、 比例、積分、微分運(yùn)算特點(diǎn)：比例調(diào)節(jié)規(guī)律具有調(diào)節(jié)及時(shí)的特點(diǎn)，但比例調(diào)節(jié)為有差調(diào)節(jié)，因此調(diào)節(jié)過(guò)程結(jié)束時(shí)存在穩(wěn)態(tài)偏差。教師批閱：圖 控制器構(gòu)成一般方框圖由方框圖可以求得傳遞函數(shù)為當(dāng)放大器的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)K趨于無(wú)窮大時(shí)則1可得：從以上結(jié)果可以看出只要選擇具有合適的動(dòng)態(tài)特性的反饋環(huán)節(jié)，就能實(shí)現(xiàn)不同的動(dòng)作規(guī)律。利用負(fù)反饋來(lái)實(shí)現(xiàn)P，PI等各種控制規(guī)律。比較環(huán)節(jié)的作用是把給定信號(hào)r(t)與測(cè)量信號(hào)y(t)做比較，得出偏差信號(hào)e(t),e(t)=r(t)y(t)。模擬式調(diào)節(jié)器一般組成框圖如下圖所示。圖 變送器構(gòu)成一般方框圖第二節(jié)、控制器一、概述控制器也稱(chēng)之為調(diào)節(jié)器，可以分為兩大類(lèi)，即模擬式和數(shù)字式。教師批閱：第三章、控制儀表知識(shí)簡(jiǎn)介第一節(jié)、變送器變送器是將各種被測(cè)參數(shù)如溫度、壓力、流量、液位等物理量轉(zhuǎn)換成0~10mA或4~20mA直流統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，傳送到指示、記錄、調(diào)節(jié)等儀表或巡回檢測(cè)裝置、控制計(jì)算機(jī)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)檢測(cè)和控制。一般來(lái)