试述和单级三冲量给水系统相比，串级三冲量给水控制系统有何特点？1、串级三冲量给水控制系统两个调节器任务不同，参数整定相对独立。

副调节器的作用是当给水扰动时，迅速动作使给水量保持不变，当蒸汽流量扰动时，副调节器迅速改变给水量，保持给水和蒸汽平衡。

主调节器的任务是校正水位，这比单级三冲量控制系统的工作更为合理。

故串级系统比单级系统要好一些。

2、在负荷变化时，水位静态值是靠主调节器PI1来维持的，并不要求进入副调节器的蒸汽流量信号的作用强度按所谓“静态配比”来进行整定。

恰巧相反，在这里可以根据对象在外扰下虚假水位的严重程度来适当加强蒸汽流量信号的作用强度，以便在负荷变化时，使蒸汽流量信号能更好地补偿虚假水位的影响，从而改变蒸汽负荷扰动下的水位控制质量。

对于虚假水位现象较严重的被控制对象，这一点更有意义。

3、串级系统还可以接入其他冲量信号（如燃烧信号等）形成多参数串级系统。

串级系统的缺点是在汽轮机甩负荷时，它的过渡过程和响应速度不如单级系统快。

三冲量控制系统在锅炉中应用内容摘要：本文着重从工艺简介、系统控制方框图、锅炉汽包液位控制系统图和调节器正反作用的确定、锅炉三冲量控制原理及调节过程、常见故障和处理措施、注意事项和改进方法五个方面对三冲量在锅炉中应用进行阐述。

关键词：冲量、前馈、反馈、干扰、调节
一、工艺控制要求简介。

（1）锅炉汽包液位是表征生产过程的主要工艺指标，同时，也是保证锅炉安全运行的主要条件之一。

液位过高，使蒸汽产生带液现象，不仅降低蒸汽的产量和质量，而且，还会使过热气结垢，或使汽轮机的叶片损坏；当液位过低时，轻则影响水蒸气平衡，重则烧干锅炉，严重时导致锅炉爆炸，直接危及员工的人身安全，造成重大设备等事故。

锅炉汽包液位控制的好坏是制约工艺安、稳、长、满、优生产的一大“瓶颈”问题。

（2）冲量的概念及具体含义：所谓“冲量”实际就是“变量” ，多冲量控制中的“冲量” ，是指引入系统的测量信号。

在锅炉控制系统这中，三冲量是指汽包液位LIA2104、蒸汽流量FAQ2102、和给水流量FA2101三个测量信号，其中，汽包液位LIA2104是主要冲量。

（3）引入三冲量的主要原因：汽包液位LIA2104、蒸汽流量FAQ2102、和给水流量FA2101三个测量信号，经过一定运算后，共同控制一个给水阀；汽包信号是被控变量，是反映锅炉工作状态的主要指标，也是保证锅炉安全运行必要指标；引入蒸汽流量信号，是为了及时蒸汽流量波动对汽包液位的影响，并有效地“假液位”现象引起控制系统的误动作；引入给水流量信号的目的是将给水流量信号作为“副变量”，利用串级控制系统中副回路克服干扰快速性来及时地克服给水压力变化对汽包液位的影响。

二、系统控制方框图、锅炉汽包液位控制系统图和调节器正反作用的确定。

在确定调节阀为气关的前提下，按单回路控制系统，可以确定FC为正作用。

汽包液位LIA2104和给水流量FA2101增加都需要关小调节阀，即对阀位的动作方向要求是一致的，故LC是反作用。

三、锅炉三冲量控制原理及调节过程。

原理：冲量控制系统从结构上来说，是一个带有前馈信号的串级控制系统。

液位控制器LC与流量控制器FC构成串级控制系统。

汽包液位LIA2104是主变量、给水流量是副变量。

副变量的引入使系统对给水压力的波动有较强的克服能力。

蒸汽流量的波动是引起汽包液位LIA2104变化的因素，是干扰作用，蒸汽波动时，通过引入FC，使给水流量FA2101作相应的变化，所以这是按干扰进行控制的，是把蒸汽流量信号作为前馈信号引入控制的。

调节过程：根据串级控制系统选择主、副控制器的正、反作用的原则，水位控制器LC 反作用选反作用，流量控制器FC为正作用，调节器为气关阀。

当水位由于扰动而升高时，因LC反作用，它的输出下降，进入加法器后，使FC给定值减小而输出增加，调节阀的开度减小，给水流量FA2101减小，水位下降，保持在设定值上；当蒸汽流量FAQ2102增加时，FC给定值增加而输出减小，调节阀的开度增加，给水流量增加，保持水蒸汽平衡，使水位不；副回路克服给水自身的扰动，要进一步地稳定了水位的自动控制；给水流量FA2101增加，FC输出增加，调节阀的开度减小，给水量减小，从而保持水蒸汽平衡。

四、常见故障和处理措施。

常见故障是出现“假液位” 现象时，容易烧干锅炉。

此时，仪表维护人员应该检查、测量汽包液位LIA2104的真实性，做相应的处理；调节阀线性不好，出现DCS控制室调节阀的输出信号和现场阀位的开度对不上，仪表维护人员应联系好工艺，办好检修票的同时，在现场进行多次校验，至到合格为止；蒸汽流量FAQ2102突然波动，FC来不及进行作相应的变化，及时的按干扰量进行控制，应该检查FC的PID参数是否设的合适。

此外，应该经常检查LC、FC调节器的正、反作用是否设的合适，有无更改过等，如有，根据工艺和安全要求，进行合理修改；在进行停车检修后，现场调节阀的作用方式是气关或气关，设定是否更改过？是否满足工艺安全生产的要求等。

五、注意事项和改进方法。

在实际维护当中，由于蒸汽流量FAQ2102的波动，对汽包液位LIA2104的影响，调节不及时，常常出现“假液位” 现象，造成操作人员误判断，容易烧干锅炉，严重时导致锅炉爆炸等事故。

根据工艺操作法，严格按照工艺流程进行精心操作，串级回路一定要投自动，不允许按照个人习惯进行手动操作。

否则，应该给予经济制裁，违纪严重者扣发当月奖金或停工学习。

改进方法：初了仪表维护人员加强巡检外，对汽包液位LIA2104可再增加一台LIA2105实现双冗余，防止汽包液位LIA2104表坏，工艺操作人员仅靠汽包压力调节控制阀，容易做出误判断，容易烧干锅炉，严重时导致锅炉爆炸等事故。