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的数值，最好在正常负荷下初始偏差与前馈（蒸汽流量FTs）?SPS项恰好抵消。图5为双冲量控制系统方框图 蒸汽 FTs ?S Ps 图5 双冲量控制系统方框图 ? LC Pc 省煤器 给水 5.3三冲量控制系统
双冲量控制系统有两个缺点：
1) 调节阀的工作特性不一定完全是线性，这样要做到静态补偿就比较困难；
2) 对于给水系统的扰动不能直接补偿。为此将引入给水流量信号，构成三冲量控制系统。
5.3.1三冲量控制方案I--前馈（蒸汽流量）加反馈（液位、给水流量）控制方案
该系统可看作三冲量的综合信号作为被控变量的单回路控制系统，投运和整定与单回路控制系统一样，但是如果系统参数设置不能确保物料平衡，则负荷变化时，水位将有余差。图6为三冲量控制方案I方框图
河南理工大学毕业设计（论文）说明书 图6 三冲量控制系统I方框图
蒸汽 FTs ?S ? LT Pc LC Ps Pw ?WFTs 省煤器 给水
关于系数?S和?W作用与设置 1) 用来保证物料平衡 即在?W?a?D的条件下，蒸汽流量信号?S?PS与给水流量信号?W?PW应相等，依据这条原则，可以确定?S和?W的比值。
2) 用来确定前馈作用的强弱
从（1）物料平衡中知道?S和?W的比值，其大小应依据
?S越大其前馈作用越强，过程特性确定，则扰动出现时，
调节阀开度的变化亦越大。
5.3.2三冲量控制方案II--蒸汽流量前馈-给水流量串级控制系统
方案I与方案II相似，仅是加法器位置从调节器前移至调节器后。该方案不管与如何设置，当负荷变化时，液位可以保持无差，以改善负荷扰动下的调节品质。
加法器的输出=?Pc??S?Ps??W?PW 催化裂化装置产汽及余锅汽包采用气关（F.O）式的保
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位给水阀，当蒸汽流量加大时，给水流量亦要相应增加，此时选用气关阀，加法器的输出应减小，即应取减号。当给水流量增加时，此时选用气关阀，加法器的输出应增大，即Pc应该取正号。 5.4几种控制方案的比较
单冲量液位控制是汽包液位自动控制中最简单最基本的一种形式，是典型的单回路定值控制系统，但它不能克服“虚假液位”的影响，而且没有给水流量信号的反馈，所以液位波动较大。
双冲量液位控制系统是在单冲量控制的基础上，引进蒸汽流量作为前馈信号。该控制系统的特点是：引入的蒸汽流量前馈信号可以消除“虚假液位”对调节品质的影响，当蒸汽流量变化时，就有一个给水量与蒸汽量向同方向变化的信号，可以减小或抵消由于“虚假液位”引起的给水量与蒸汽量反方向变化的误动作，使调节阀从一开始就向正确的方向移动。因而大大减小了给水量与液位的波动，缩短调节的时间。而且引入的蒸汽流量的前馈信号，能改善调节系统的静特性，提高调节质量。双冲量液位控制系统适用于小型低压而且给水压力较稳定的锅炉。
当给水压力经常有波动，给水调节阀前后压差不易保持正常时，不宜采用双冲量控制；另外在大型锅炉的控制中，锅炉容易越大，压力越来越高，汽包的相对容水量就越小，允许波动的储水量就更少。为了把液位控制平稳，在双冲量液位调节的基础上引入了给水流量信号，由液位、蒸汽流量和给水流量就构成了三冲量液位控制系统，在这个系统里，汽包液位是被控变量，是主冲量信号，蒸汽流
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量、给水量是两个辅助冲量信号。
三冲量液位控制系统抗干扰能力强，适用于大中型中压锅炉。
三冲量控制方案I：方案I宜作为一般锅炉液位的控制方案，其特点是使用的设备少，整定方法比较简单，调节机构动作比较平稳。
三冲量控制方案II：与方案I比较，其加法器从调节器前移至调节器后，即使出现物料不平衡的现象，只要液位有偏差，调节器的积分作用就能消除偏差。
通过比较和针对以上对汽包动态特性的分析，为了有效地克服“虚假水位”的影响，我们采用三冲量（即用液位LT、给水量FTw、蒸汽负荷FTs三个变量作为被控量）串级控制方案II来控制汽包液位，其控制简化方框图如图7所示，它实际是把一个蒸汽流量作为前馈信号的串级控制系统。系统中的锅炉水位H被控变量，是主控制变量，蒸汽流量FTs和给水流量FTw是两个辅助控制变量，由蒸汽前馈及补偿系统通过相应的计算和输出来保证水位稳定。
在三冲量控制中，水位调节器作为主调节器，用于稳定水位，它可抑制闭环内一切引起水位波动的扰动，给水流量调节器作为副调节器，用于消除各种引起水位波动的二次扰动，使水位更加稳定，蒸汽流量作为前馈信号，用于抑制蒸汽负荷波动对水位的影响。当蒸汽负荷突然增大，蒸汽流量信号使给水调节阀阀门开度增大，大大削弱了由于“虚假水位”引起的误动作，因而减小了水位和给水流量的波动幅度。当由于水压干扰使给水流量改变时，调节器能迅
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FTs 变送器 KP FTw 主调节器 副调节器 执行机构 锅炉汽包 LT 给水流量变送器 汽包液位变送器 图7三冲量串级控制系统
速消除干扰。另外，给水流量信号也是调节器动作后的反馈信号，能使调节器及早知道控制的效果，所以三冲量控制系统调节器动作快，还可以避免调节过头，减少波动和失控。这样，汽包水位就很少受到影响。主调节器采用PID控制算法，副调节器采用P控制算法。由于水位调节器测量值是汽包水位信号，因此，当水位调节器具有积分控制作用时，该控制方案可实现汽包水位无余差控制。 5.5工程中需要注意的问题 5.5.1关于汽包液位测量的问题
由于汽包液位波动较大，一般选用平衡容器测量汽包液位。平衡容器连通管中的液位始终与汽包液位等高，上