锅炉汽包液位

《自动化技术与应用》２００８年第２７卷第１１期

　　　　　经验交流

Technical Communications

锅炉汽包液位检测与控制

马　琴，马玉玲，孙元帅，王晓云

（莱芜钢铁集团自动化部，山东　莱芜　２７１１０４）

摘　　要：本文作者结合多年锅炉调试与维护实践经验，详细介绍了锅炉汽包液位的测量原理和汽包液位三冲量自动调节系统

的实现过程。

关键词：汽包液位；三冲量；自动调节

中图分类号：ＴＰ２９　　　　文献标识码：Ｂ　　　文章编号：１００３－７２４１（２００８）１１－００８６－０４

Control of the Boiler Level

MA Qin, MA Yu-ling, SUN Yuan-shuai, WANG Xiao-yun

( Automation Section, Laiwu Iron & Steel Group, Laiwu 271104 China )

Abstract: This paper discusses the measurement of the boiler level and presents a three-impulse level regulation system for the

boiler.

Key word

关于汽包水位的知识

1、由于汽包压力急剧变化引起的“假水位”实际上是汽包内实实在在的真水位。人们称之为“假水位”的原因是，它不是由于汽水不平衡引起的持续的飞升变化，而是由于汽包压力急剧变化使炉水中的汽包含量瞬间增建造成的汽包水位的变化，当达到一定值后，不再变化，压力正常后，恢复正常。

（1、目前由于公司主管网压力过高，造成轧钢外送蒸汽困难，形成汽水不平衡，甚至外界压力高，造成蒸汽回流，需要控制外送阀门，必要时可以通过放散，调整汽包压力） （2、汽包运行压力过高，汽包内汽水分离困难，造成假水位）

2、锅炉汽包水位测量对象是锅炉给水量、蒸汽流量或燃烧扰动时汽包水位变化的特性

3、当给水流量扰动造成给水量与蒸汽流量不平衡 A、 给水产生扰动时，汽包水位产生波动。 B、 蒸汽流量产生扰动，汽包水位产生波动。

4、蒸汽流量扰动初级阶段，水位不仅不降低，反而在一段时间内上升，这种现象人们习惯称之为“假水位”。 5、“假水位”的形成：

A、 当汽包负荷急剧变化，例如蒸汽流量快速增加，汽包压力随之快速降低，对应的饱和水温度降低，

于是汽包水平面以下的水容积中的一部分水会汽化而成汽泡，造成汽包水位抬高，由于炉水汽化汽包运行时造成的水位快速抬高速度快于汽水

内蒙古科技大学课程设计论文

第1章 绪论

1.1概述

锅炉作为一种把煤，石油或天然气等化石燃料所储藏的化石能转换成水或水蒸气的热

能的重要设备，长期以来在工业生产和居民生活中都扮演着极其重要的角色，它已经有二百多年的历史。换言之，锅炉是由气锅和炉子组成的。炉子指燃烧设备，为化石燃料的化石能提供必要的燃烧空间；起锅是指加热设备，为汽水循环和汽水吸热以及汽水分离提供必要的吸热和分离空间。

根据锅炉在生产和生活中所起的作用不同，可将其分为电站锅炉、工业锅炉、生活锅炉等。其中电站锅炉主要用于发电；工业锅炉主要用于供给工、农业生产或驱动机械；而生活锅炉则主要用于提供热水及取暖。随着工业生产规模的不断扩大，生产过程不断加强，生产设备不断革新，锅炉也向着大容量、多参数、高效率方向发展。为确保安全，稳定生产，对锅炉设备的自动控制就显得十分重要。

1.2锅炉汽包水位传统控制方案及存在的问题

汽包水位的控制问题伴随着锅炉的出现而出现，长久以来一直是控制领域的一个典型问题。随着控制理论和控制技术的发展，锅炉自动化控制水平也在逐渐提高。期间主要经历了上世纪三、四十年代单参数仪表控制，四、五十年代单元组合仪表综合参数仪表控制，以及六十年代兴起的计算机控

兵团广播电视大学

毕业论文

题 目：锅炉汽包水位的视频监控数字兼容

学 生 姓 名：路正丽 系 别：机电工程系 专 业：热能动力 班 级：13-34班 指 导 教 师：卡拉哈尔老师

摘 要

锅炉是典型的复杂热工系统，目前，中国各种类型的锅炉有几十万台，由于设备分散、管理不善或技术原因，使多数锅炉难以处于良好工况，增加了锅炉的燃料消耗，降低了效率。锅炉的建模与控制问题一直是人们关注的焦点，而汽包水位是工锅炉安全、稳定运行的重要指标，保证水位控制在给定范围内，对于高蒸汽品质、减少设备损耗和运行损耗、确保整个网络安全运行具有要意义。

锅炉汽包水位高度，是确保安全生产和提供优质蒸汽的重要参数，对现代工业生产来说尤其是这样。因为现代锅炉的特点之一就是蒸发量显著提高，汽包容积相对变小，水位变化速度很快，稍不注意就容易造成汽包满水或者烧成干锅。在现代锅炉操作中，即使是缺水事故，也是非常

西安科技大学

综 合 实 验 报 告

学 院: 电气与控制工程学院 专业名称: 测控技术与仪器

设计题目: 锅炉液位仪表控制 姓 名: 张祥 朱凯 学 号: 0706070127 0706070118

指导教师: 王党树、黄梦涛、宋春峰

锅炉液位仪表控制

一、功能

运用厦门宇电808仪表对实验室的温度箱或锅炉液位进行闭环控制，利用力控组态软件设计上位机界面，在界面上要求显示实时历史曲线，以及实测值，给定值，PID参数，并且可以改变给定值和PID参数值。

二、系

摘 要

本设计对锅炉液位的控制方案进行了简单地介绍，并对其设计方案存在的问题进行分析。论述了改进方案的特点，消除了“虚假水位”的影响。

本文还介绍了锅炉汽包水位的动态特性，单冲量、双冲量、三冲量控制方案的特点及工程中需注意的问题，着重介绍了汽包三冲量控制方案。

通过对锅炉汽包液位动态特性的分析，介绍了基于51单片机的液位控制系统的软硬件组成，并成功地运用到实际系统中，大大降低了使用成本，提高了系统的性价比，取得了良好的控制效果。

关键词：汽包水位；串级三冲量控制；单片机；汽包水位；动态特性；控制方案；单冲量；双冲量；三冲量

Abstract

The methods of the boiler liquid level were introduced simplely in the paper and exsiting questions of the methods in the designing were anylied. Improving methods’ feature was descriped and faulse liquid level’s effection was eliminated.

The paper introd

汽包内置水位平衡容器简介

众所周知，单室平衡容器及参比水柱内水的温度受环境温度和风向以及容器的结构、表管的走向布置影响较大，而水的密度与水的温度关系较大，一个较小的差压误差，经补偿计算后会增加近2倍的误差，给水位测量带来较大的一个随机误差。

DNZ系列汽包内置水位平衡容器，是秦皇岛华电测控设备有限公司根据多年来的工程实践而开发的专利产品（专利号：ZL03206523.X）。它将单室容器置于汽包内部，使其水容器和参比水柱永远处于饱和水温度环境下，克服了传统单室平衡容器的参比水柱水温难以测量的不足，避免大气环境温度对参比水柱水温、水柱密度的影响，从而使信号更加稳定、补偿公式更简单，测量的附加误差更小，提高监视测量的可信度，提高水位自动调节、保护稳定性。

汽包内置水位平衡容器的原理如图所示：

7219L1、冷凝罐2、汽侧管3、正压取样管4、负侧取样管5、DCS αγ2Lγ18ΔHH04356、差压变送器7、汽包8、平衡罐9、备用正压取样管6 汽包内置水位平衡容器的原理简述：

汽包内置水位平衡容器主要由1冷凝罐、3正压取样管、5 DCS、6差压变送器、8平衡罐等组成。汽包运行过程中饱和蒸汽进入到冷凝罐中冷凝成饱和水回流到平衡罐中，参比水柱所

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Q/CDT 宁夏大唐国际大坝发电公司企业标准

Q/CDT-DBpc 1002.G02.02—2008

锅炉汽包 检修作业指导书 版次 编 写 姓名 签字 日期 姓名 校 对 签字 日期 姓名 批 准 签字 日期 2008-08-10发布 2008-08-10实施

(宁夏大唐国际大坝发电公司) 发布

Q/CDT- DBpc 1002.G02.02—2008

目 次

序 简要作业流程图 .................................................................... 1 １ 范围 ............................................................................... 2 1.1 本指导书适用范围 .................................................................. 2 1.2 指导书质量控制点统计 .......................

锅炉汽包水位自整定模糊PID控制

第２６卷第３期

２００８年７月沈阳师范大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈｅｎｙａｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｚＰｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）Ｖ０１．２６．Ｎｏ．３Ｊｕｌ．２００８文章编号：１６７３—５８６２（２００８）０３—０２９４—０３

锅炉汽包水位自整定模糊ＰＩＤ控制

于洪泽１，２

（１．沈阳理工大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳１１０１６８；２．辽东学院机电学院，辽宁丹东１１８００３）

摘要：锅炉汽包水位是一种非线性、时变大、强耦合的多变量系统．在建立锅炉汽包水位调

节系统的基础上，运用自整定模糊ＰＩＤ控制对汽包水位进行控制．并对控制器的设计进行仿真分

析，结果表明自整定模糊ＰＩＤ控制改善了汽包水位控制系统的静、动态特性，从而实现了对锅炉汽

包水位的最佳实时控制．

关键词：锅炉；汽包水位；模糊控制；模糊自整定ＰＩＤ控制；仿真

中图分类号：ＴＫ２２３．１＋３文献标识码：Ａ

在锅炉运行中，水位是一个很重要的参数．若水位过高，则会影响汽水分离的效果，使用气设备发生故障；而水位过低，则会破坏汽水循环，严重时导致锅炉爆炸．同时高性能的锅炉产生的蒸汽流量很大，而汽包的体积相对来说较小，所以锅炉水位控制显得非常重要．锅炉水位

（19）中华人民共和国国家知识产权局

（12）实用新型专利

（10）申请公布号

CN203727989U

（43）申请公布日 2014.07.23（21）申请号CN201420095325.8

（22）申请日2014.03.04

（71）申请人张新敏

地址354100 福建省南平市光泽县杭川镇文昌路138号

（72）发明人张新敏

（74）专利代理机构

代理人

（51）Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

（54）发明名称

料液储罐液位显示装置

（57）摘要

本实用新型涉及一种料液储罐液位显示装

置，包括带有磁性的浮球和料液储罐，其特征在

于：所述料液储罐内设有一隔板，所述隔板与料

液储罐内壁之间形成用以浮球浮动的通道，位于

通道外壁的料液储罐上纵向连接有由磁性驱动的

指示尺，所述指示尺包括经螺栓连接于料液储罐

外壁上的透明状壳体、若干设于壳体内的连接轴

以及若干与连接轴铰接的带磁性的翻板，所述翻

板的两侧面颜色不一且分别为红色与白色。本实