1 　原理
??? 根據(jù)三個(gè)沖量在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中引入位置不同,三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)有多種方案,下面討論一種常見的三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng):蒸汽流量和給水流量前饋與汽包液位反饋所組成的三沖量系統(tǒng)。
??? 圖3 中所示的三沖量系統(tǒng),汽包液位是被控變量,是主沖量信號(hào),蒸汽流量和給水流量是輔助沖量信號(hào)。系統(tǒng)將蒸汽流量和給水流量前饋到汽包液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)中去,一旦蒸汽流量或給水流量發(fā)生波動(dòng),不是等到影響到液位才進(jìn)行調(diào)節(jié),而是在這兩個(gè)流量改變之時(shí)就能通過加法器立即去改變調(diào)節(jié)閥開度進(jìn)行校正,故大大提高了液位這個(gè)被調(diào)參數(shù)的調(diào)節(jié)精度。

??? 在穩(wěn)定狀態(tài)下,液位測(cè)量信號(hào)等于給定值,液位調(diào)節(jié)器的輸出,蒸汽流量及給水流量等三個(gè)信號(hào),通過加法器得到的輸出電流為:I0 = K1 I1 - K2 I2 + K3 I3式中, I1 為液位調(diào)節(jié)器的輸出電流; I2 為蒸汽流量變送器的電流; I3 為給水流量變送器的電流; K1 、K2 、K3 分別為加法器各通道的衰減系數(shù)。設(shè)計(jì)K2 I2 = K3 I3此時(shí)I0 正是調(diào)節(jié)閥處于正常開度時(shí)所需要的電流信號(hào)(為了安全調(diào)節(jié)閥必須用氣關(guān)閥) 。假定在某一時(shí)刻,蒸汽負(fù)荷突然增加,蒸汽流量變送器的輸出電流I2 相應(yīng)增加,加法器的輸出電流I0 就減少,從而開大給水調(diào)節(jié)閥。但是與此同時(shí)出現(xiàn)了假液位現(xiàn)象,液位調(diào)節(jié)器輸出電流I1 將增大。由于進(jìn)入加法器的兩個(gè)信號(hào)相反, 蒸汽流量變送器的輸出電流I2 會(huì)抵消一部分假液位輸出電流I1 , 所以, 假液位所帶來的影響將局部或全部被克服。
??? 待假液位過去,水位開始下降,液位調(diào)節(jié)器輸出電流I1 開始減小,此時(shí),它與蒸汽流量信號(hào)變化的方向相反,因此加法器的輸出電流I0 減小,意味著要求增加給水量,以適應(yīng)新的負(fù)荷需要并補(bǔ)充液位的不足。調(diào)節(jié)過程進(jìn)行到液面重新穩(wěn)定在給定值,給水量和蒸發(fā)量達(dá)到新的平衡為止。當(dāng)蒸汽負(fù)荷不變,給水量本身因壓力波動(dòng)而變化時(shí),加法器的輸出相應(yīng)變化,去調(diào)節(jié)閥門開度,直至給水量恢復(fù)到所需的數(shù)值為止。由于引進(jìn)了蒸汽流量和給水流量?jī)蓚€(gè)輔助沖量,起到了“超前信號(hào)”的作用,使給水閥一開始就向正確的方向移動(dòng), 因而大大減小了液位的波動(dòng)幅度,抵消了虛假液位的影響,并縮短了過渡過程時(shí)間。
??? 圖4 為三沖量液位調(diào)節(jié)方案圖, 圖5 為三沖量液位調(diào)節(jié)方框圖。

2 　應(yīng)用
??? 從上面分析可以看出三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)能及時(shí)克服負(fù)荷(蒸汽量) 和給水流量的干擾作用,調(diào)節(jié)精度高,適用于汽包容積較小、負(fù)荷和給水干擾較大的場(chǎng)合。單沖量適合在汽包容積較大、負(fù)荷變化比較小的場(chǎng)合。雙沖量調(diào)節(jié)適合于鍋爐容積較小,給水壓力波動(dòng)不大的場(chǎng)合。鍋爐汽包液位三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)在我們廠得到了應(yīng)用,實(shí)踐證明效果良好。