第十一章 控制流动锅炉
第一节 控制循环锅炉
一、控制循环汽包锅炉
（一）控制循环汽包锅炉的工作原理
在循环回路中串接一个专门的循环泵，以增加循环回路中的循环推动力，并可人为地控制锅炉中工质的流动，因此称这种锅炉为控制循环锅炉。控制循环锅炉有控制循环汽包锅炉和低倍率循环锅炉两种。控制循环汽包锅炉有时也称为多次强制循环锅炉，其原理如图11-1所示。
循环倍率K 的大小对蒸发管的工作安全有很大的影响。目前大容量控制循环汽包锅炉的循环倍率K 值在3～8之间，一般为4左右；质量流速ρω约为1000～1500kg /)s m (2
?。
控制循环汽包锅炉与自然循环锅炉在结构上的最大差异就是控制循环锅炉在循环回路中装臵了循环泵。大容量控制循环汽包锅炉一般装有3～4台循环泵，其中1台备用。循环泵通常垂直装臵在下降管的汇总管道上。由于循环回路中装臵了循环泵，控制循环汽包锅炉与自然循环锅炉相比具有许多特点。
（二）控制循环汽包锅炉的特点
1、结构特点
（1）水冷壁方面：可以采用较小管径的蒸发受热面，而强制流动又使管壁得到足够的冷却，壁温较低，可减轻水冷壁的高温腐蚀；管壁也可减薄，因此锅炉的金属耗量减少。另外，可更灵活自由地设计布臵蒸发受热面，锅炉的形状和蒸发受热面都能采用较好的布臵方案，不必受到垂直布臵的限制。水冷壁管进口一般装臵节流孔板，用以分配各并联管屏的工质流量，改善工质流动的水动力特性和热偏差。
（2）汽包方面：在保持同样分离效果的条件下，能提高单个分离器的蒸汽负荷，因此可减少汽水分离器的个数。这样使得汽包直径可缩小、壁厚减薄。而且整个汽包的结构和布臵与自然循环锅炉相比也有很大的差异。与超高压锅炉相比，亚临界压力控制循环汽包锅炉汽包内部装臵的主要特点为：除可以采用轴流式旋风分离器和不用蒸汽清洗装臵外，汽包内装有弧形衬板，与汽包内壁间形成一环形通道，构
成汽水混合物汇流箱。汽水混合物从汽包上部引入，沿环形通道自上而下流动，最
后进入旋风分离器。这种结构的汽包内壁只与汽水混合物接触，避免了汽包壁受锅
水和给水的冲击，减小了汽包上、下壁温差和壁温波动幅度，从而使汽包热应力减
小，对汽包起到了较好的保护作用。
2、运行特点
（1）可以大大提高启动和升降负荷的速度。
（2）可提高启动和变负荷速度，以适应机组调峰的需要，并节省启动燃料。在
事故停炉后，可利用锅水循环泵和送、引风机联合运行，快速冷却炉膛和水冷壁，
使停炉速度加快，缩短检修时间。
（3）增加了设备的制造费用，锅炉的运行及维护费用也相应增加。
二、低倍率循环锅炉
（一）低倍率循环锅炉的工作原理
循环倍率K=1.5左右的控制循环锅炉称为低倍率循环锅炉。低倍率循环锅炉与控制循环汽包锅炉相比，工作原理基本相似，但在结构上它没有大直径的汽包，只有臵于炉外的汽水分离器，而且循环倍率较低。
其工质的流程为：给水经省煤器1与从汽水分离器8分离出来的饱和水在混合
物2内混合后，再经过过滤器3，进入循环泵4，升压后再将水送入分离器5，由分
配器用连接管分别引到水冷壁7各回路的下联箱。每个回路接一根连接管，连接管
的入口都装有节流圈6。水经过蒸发受热面引入汽水分离器，分离出来的水引到混
合器，进行再循环，而分离出来的蒸汽引向过热器系统进行过热。
（二）低倍率循环锅炉的特点
在这种锅炉中，当锅炉负荷变化时，由于循环泵的特性，水冷壁管中工质流量变化不大，如图11-6曲线3所示，因此质量流量变化亦小。蒸发受热面可以采用一次上升膜式水冷壁，而且不需要用很小管径的水冷壁管来保证质量流速。由于循环流量随锅炉负荷变化不大，因此在锅炉负荷降低时循环倍率增加，流动较稳定，管壁也得到了较好的冷却。另外，水冷壁布臵比较自由。
低倍率循环锅炉存在着如下两个方面的问题：一是汽水分离器的分离效率
低于自然循环锅炉和控制循环汽包锅炉，其出口蒸汽有一定湿度，对受热面的布臵
影响较大，而且水位及汽温调节较为复杂；二是需要解决长期在高温高压下运行的
循环泵的安全问题。
第二节直流锅炉
一、直流锅炉的工作原理
直流锅炉没有汽包，整个锅炉是由许多管子并联，并用联箱连接而成的。在给水泵压头的作用下，给水顺序一次通过加热、蒸发、过热各个受热在，即工质沿锅炉汽水管道流过，依次完成水加热、汽化和蒸汽过热过程，最后蒸汽过热到所给定的温度。
按照循环倍率的定义，直流锅炉的循环倍率K=1，即在稳定流动时给水流量应等于蒸发量。
在低于临界压力的直流锅炉中，工质的状态和参数变化：沿受热管子长度工质的压力P逐渐降低；由于工质不断吸热，工质的焓h逐渐增大、比容 在逐渐增加、温度t在加热段和过热段也逐渐升高。只有在蒸发段，工质的温度等于该处压力下的饱和温度，但由于压力是逐渐降低的，所以饱和温度在这个区段略有下降。
二、直流锅炉的工作特点
在直流锅炉中，由于取消了汽包且工质一次性通过各受热面，因此其工作过程具有如下特点：
（1）由于没有汽包，也就是蒸发受热面和过热面之间没有中间分离容器隔断，因此直流锅炉水的加热、蒸发和蒸汽过热的受热面并没有固定的界限。
（2）由于没有汽包，直流锅炉的水容量及相应的蓄热能力大为降低。
（3）由于没有汽包和汽水分离装臵，直流锅炉不能连续排污。因此，直流锅炉对给水品质的要求很高。
（4）直流锅炉的蒸发受热面中，工质的流动有时会出现一些流动不稳定、脉动等问题。
（5）在直流锅炉的蒸发受热面中，必定出现传热恶化而处于膜态沸腾状态。因此，防止传热恶化是直流锅炉设计和运行中必须注意的问题。
（6）直流锅炉要有较高的给水泵压头。在一般电厂汽包锅炉中汽水侧阻力约为1～2MPa，直流锅炉中则约为3～5 MPa。
（7）启动时，在直流锅炉中则应有专门的系统，以便在启动时有足够的水量通过蒸发受热面，保护受热面管壁不致被烧坏。
（8）在直流锅炉中蒸发受热面不构成循环，无汽水分离问题。因此，当压力增高，汽水密度差减小，以致于超临界压力时，直流锅炉仍能可靠地工作。
三、直流锅炉的优缺点
1、直流锅炉的优点
与汽包锅炉相比，直流锅炉具有一系列的优点，主要表现为：
（1）适用于任何压力的锅炉
（2）金属耗量少
（3）制造、安装及运输方便由于直流锅炉没有汽包，给制造、运输和安装带来了极大的方便。
（4）受热面可自由布臵
（5）启、停速度快
2、直流锅炉的缺点
直流锅炉也存在如下缺点：
（1）对给水品质要求高
（2）给水泵功率消耗大
（3）对自动调节及控制系统要求高
第三节复合循环锅炉
一、复合循环锅炉的工作特点
直流锅炉在稳定工况下，水冷壁内的工质流量等于蒸发量。随着锅炉负荷的降低，水冷壁内工质流量按比例减少，而炉膛热负荷下降缓慢。为保证水冷壁管得到足够的冷却，直流锅炉的最低负荷因此受到限制，最低负荷一般为额定负荷的25%～30%。如果要保证低负荷时水冷壁管内的质量流速和管壁的安全，则在额定负荷时水冷壁管内工质的质量流速必然很高，因为管内工质的质量流速与锅炉负荷成正比。这样汽水系统阻力大，给水泵能量消耗很大，垂直一次上升管屏必将采用小直径管子，这都是我们所不希望的。另外，在锅炉启动时，为保护水冷壁，管内工质流量也要维持在额定负荷的25%～35%，从而使得启动系统的管道和设备庞大复杂，工质和热量损失也很大。
为了克服纯直流锅炉以上的不足及适应超临界压力应用的需要，在上世纪60年代产生了复合循环锅炉。它与直流锅炉的基本区别是在省煤器和水冷壁之间连接循环泵、混合器、逆止阀、分配器和再循环管。这种锅炉的循环特点是在低负荷时进行再循环，而在高负荷时转入直流运行。
与纯直流锅炉相比，复合循环锅炉具有如下特点：
（1）由于水冷壁管壁温度工况由再循环得到可靠的保证，可选用较大直径的水冷壁管和采用垂直一次上升管屏而不必装中间混合联箱，也不需在局部热负荷高的区域采用加工困难和流动阻力大的内螺纹管，因此结构简单可靠。
（2）由于再循环使流经水冷壁管的工质流量增大，因此额定负荷时的质量流速可选得低些，以减小流动阻力和水泵能耗。
（3）锅炉的最低负荷可降到额定负荷的5%左右，启动旁路系统可按额定负荷的5%～10%设计，既减小设备投资又减少启动时的热量损失。
（4）再循环工质使水冷壁进口工质的焓提高，工质在蒸发管内焓增减少，有利于管内工质的流动稳定和减少热偏差。
（5）循环泵长期在高温高压下工作，制造工艺复杂，且技术性能要求高。另外，循环泵要消耗一定量的电能，致使机组运行费用提高。
（6）由于启动负荷低，再热器前烟温便于控制，为简化保护再热器的旁路管道创造了条件。
（7）锅炉在低负荷范围内运行时，工质流量变化小，温度变化幅度小，减小了热应力。有利于改善锅炉低负荷运行时的条件。
（8）由于复合循环锅炉能降低在额定负荷下工质的质量流速，因而可降低整个锅炉汽水系统的流动阻力。
二、复合循环锅炉的工作原理
复合循环锅炉有串联式和并联式两种基本结构型。
1、串联式复合循环锅炉的工作原理
画出系统图。省煤器出口在混合器A 点处的压力A P 为：
)()(C B B A C A P P P P P P -+-+= Pa （11-1）
因循环泵的提升压头A B BA P P P -=?，水冷壁的流动阻力C B BC P P P -=?，
代入式（11-1）中，则有
BC BA C A P P P P ?+?-= a P
或 BC BA A C P P P P ?-?=- a P （11-2）
由式（11-2）可知：
（1）如果循环泵的工作压头※大于水冷壁中工质的流动阻力BC P ?，则
0P P A C ?-，即A C P P ?。这时在再循环管路中就会有循环流量2D ，通过水冷壁的工质流量2,1D 等于给水量1D 与循环流量2D 之和，即 2,1D =1D +2D （11-3）
（2）当循环泵的工作压头BA P ?等于水冷壁中工质的流动阻力BC
P ?时，则0P P A C =-，即A C P P =，再循环管路中无流量通过。这时通过水冷壁的工质流量2,1D 就等于给水流量1D ，即
12.1D D = （11-4）
（3）当循环泵的工作压头AB P ?小于水冷壁内工质的流动阻力BC P ?，则0P P A C ?-，即A C P P ?，这是由于再循环管路上装有逆止阀，在逆止阀的作用下，再循环管路中没有工质通过，再循环管路不起作用。此时通过水冷壁的工质流量2,1D 仍等于给水流量1D 。
在实际工作过程中，复合循环锅炉循环泵的提升压头AB P ?一定，而锅炉负荷降低时，给水量1D 减少，水冷壁管内工质的质量流速随之减小，水冷壁的流动阻力BC P ?减小。当锅炉负荷降低到某一数值，使得水冷壁的流动阻力BC P ?小于循环泵的压头AB P ?，即当BC BA P P ???时，再循环管内便会有循环流量2D 流过。这时复合循环锅炉就成为控制循环锅炉。反之，锅炉负荷增加到某一数值，使得BC BA P P ?≤?时，在逆止阀的作用下，再循环管路中的循环流量0D 2=。这时复合循环锅炉就成为纯直流锅炉。从上面的分析可以看出，复合循环锅炉的流动特性是由循环泵的特性、水冷壁的流动特性及再循环管路的流动特性所决定。设计中只要很好地组合这三者的关系，就可获得预期的复合循环锅炉的流动特性。如果提高循环泵的工作压头或降低水冷壁的流动阻力，就能使复合循环时的锅炉负荷提高。如果降低再循环管路的流动阻力，就可提高在低负荷下通过水冷壁的流量。
2、并联式复合循环锅炉的工作原理
画出系统图。并联式复合循环锅炉的工作原理与串联式基本相同，所不同的是循环泵与给水泵并联工作。根据水冷壁管路的压力平衡，省煤器出口混合器A 点的压力A P 为：
AC C A P P P ?+= a P （11-5）
根据再循环管路的压力平衡，省煤器出口混合器A 点的压力A P 为：
AB B A P P P ?+= a P （11-6）
上两式中AC P ?──水冷壁流阻，a P ；
AB P ?──循环泵的工作压头，a P 。
由式（11-5）、式（11-6）得：
AC AB B C P P P P ?-?=- a P （11-7）
由式（11-7）可见，和串联式复合循环锅炉的相似，只要循环泵的工作压头AB P ?大于水冷壁中的流动阻力AC P ?，再循环管路中就会有循环工质流过。但必须注意，这里循环泵的工作压头AB P ?是相应于再循环管路内的流量2D 的，而水冷壁的流动阻力AC P ?是相应于水冷壁内的流量2,1D 。同串联式系统一样，当A C A B P P ?≤?时，再循环管路中没有工质通过，为纯直流方式工作。
在并联式系统中，由于循环泵串接在再循环管路上，如果不采取专门措施，则应保证总有工质流过，因此这种系统比较适合于全负荷复合循环，而不适合于部分负荷复合循环。
第四节
直流锅炉的流动特性
直流锅炉蒸发受热面的流动特性，包括两相流体的水动力不稳定性、并联管圈的流体脉动现象和热偏差。
一、 直流锅炉的水动力特性
1、水动力特性
水动力特性是指在一定的热负荷下，强制流动受热管圈中工质质量流量G 与流动压降P ?之间的关系。用函数形式表示 )(G f P =?或)(ρωf P =?
该函数形式的具体组成，即管圈进、出口之间的压降P ?可用下式表示：
js ZW lz 21P P P P P P ?+?+?=-=?
或 )()h h (g P P 121z lz ω-ωρω+-ρ+?=? a P （11-8）
由式（11-8）可知，管圈进、出口之间的压降P ?由流动阻力lz P ?、重位压头zw P ?和加速压降js P ?几项组成。
根据计算，加速压降js P ?的数值，一般只有蒸发受热面总压降的3.5%左右。在讨论水动力特性时，可忽略不计。这样式（11-8）可简化为
)h h (g P P 12lz -ρ+?=? a P (11-9)
由流体力学知识可知，流动阻力由摩擦阻力和局部阻力所组成，即
jb m lz P P P ?+?=? a P （11-10）
其中 2
d l P 2
m ρωλ=? a P （11-11） 2
P 2
jb ρωξ∑=? a P （11-12） 将式（11-10）、式（11-11）、式（11-12）代入式（11-9），则
)h h (g 2
)d l (P 122
-ρ+ρωλ+ξ∑=? a P （11-13） 如果式（11-13）中汽水混合物的平均质量流速ρω用质量流量G 表示)A G (ρω=，然后再用汽水混合物的平均比容υ代替平均密度ρ，则式（11-13）可表示为压降P ?与流量G 和平均比容υ的关系如下：
)h h (g 1G A 21)d l (P 1222-υ
+υλ+ξ∑=? a P （11-14） 对于一定管圈来说，2
A 21)
d l (λ+ξ∑可作为常数，并用K 表示，则式（11-14）可简化为 )(122h h g KG P -=?υ a P （11-15）
式（11-15）即强制流动水动力特性的函数关系式。将式（11-15）作成曲线，如果对应一个压降P ?只有一个流量G ，这样的水动力特性是稳定的，或者说是单值的。但如果对应一个压降可能有二个甚至三个流量，也即是在并联工作的各管子中，虽然两端压差是相等的，却可以具有不相等的流量，则称为水动力不稳定性，
或者多值性。
对直流锅炉来说，为什么会产生这种不稳定的流动特性，采取什么措施可以避免它的产生？下面就不同的水冷壁型式加以讨论。
2、水平蒸发受热面中的水动力特性
对于水平围绕上升管带、螺旋式和水平迂回管屏式的水冷壁的水动力特性可按水平布臵管圈来分析。由于它们的管圈长度相对于高度要大得多，即lz P ?>>zw P ?，因此在对其进行水动力特性分析时，zw P ?可略去不计。于是式（11-15）可进一步简化为
υ=?=?2LE KG P P a P （11-16）
式（11-16）说明在管圈总阻力系K 一定时，压降P ?与υ2
G 成正比。
当进入管圈的流量G 增加时，由于加热区段长度jr l 增加，蒸发区段长度（jr l l -）减小，因此蒸汽产量下降，并且管圈中汽水混的平均比容υ减小。可见，在流量G 增加的同时引起了工质平均比容的减小。这样式（11-16）中压降P ?随流量G 的变化，要看G 与υ的变化幅度，最终从两个值中哪个影响为大而定。
（1）产生原因 画出水动力特性曲线图并进行定性分析：
在a o -段中，工质流量较小，管子出口为过热蒸汽。此时流量增加，汽水混合物的平均比容变化较小，因此压降P ?总是随着流量的增加而增加。
在b a -段中，当流量G 继续增加时，由于管外热负荷未变化，蒸汽产量因蒸发段长度的减少而有所下降，平均比容υ也随之减小，这样压降P ?的增加（因G 增加）就要逐渐缓慢一些。
在c b -段中，流量已相当大，随着流量G 的进一步增加，管内蒸汽量更少，且逐渐趋近于零，工质的平均比容υ急剧减小。此时G 与υ对压降的影响以后者为大，压降P ?反而随流量G 的增加而下降。
在C 点以后，管内产汽量为零，即管子出口为单相水，这时流量G 的增加对工质的比容υ已无多大影响，因而压降P ?又随流量G 的增加而增加。
由以上分析可知，强制流动蒸发受热面中产生这种多值性（即不稳定性）流动的根本原因是蒸汽和水的比容或密度不同所引起的，发生在既有加热段又有蒸发段的受热蒸发管内。
（2）影响水动力多值性的主要因素：
（a ）工作压力的影响 锅炉压力越高，水动力特性越稳定。
（b ）入口焓值的影响 管圈进口工质温度（或焓值）越高，水动力特性趋向越稳定。
（c ）管圈热负荷和锅炉负荷的影响 当管圈热负荷q 增加时，水动力特性趋向于稳定。锅炉负荷高时，压力和热负荷都相应提高，水动力特性较稳定。
3、垂直布臵蒸发受热面中的水动力特性
直流锅炉垂直布臵的蒸发受热面包括多次上升管屏、一次上升管屏及多流程上下回带管屏。由于垂直布臵的管屏的高度相对较高，接近于管子长度，重位压力降对水动力特性的影响很大，有时成为压降的主要部分。因此，在分析其水动力特性时，必须同时考虑流动阻力和重位压力降与流量的关系。
由上述分析可知，垂直一次上升管屏的水动力特性一般是稳定的。但各管受热总是不均匀的，受热弱的管子中工质平均含汽率x 必然较小，则该管内工质的平均比容υ就要小于管屏中其他各管的平均比容。这样受热弱的管子的重位压力降就大于管屏中其他各管的平均重位压力降。当受热弱的管子的热负荷低至使其重位压力降ZW P ?增加到恰好等于管屏总压降P ?时，则此管中会出现流动停滞，这时流动阻力等于零；热负荷进一步降低时，甚至发生倒流。因此，这种管屏同自然循环锅炉的垂直上升管屏一样，也会出现停滞甚至倒流现象。
4、消除或减小水动力不稳定性的措施
（1）提高工作压力
（2）适当减小蒸发区段进口水的欠焓
（3）增加加热区段阻力
（4）加装呼吸联箱
二、直流锅炉蒸发受热面中流体的脉动
（一）脉动现象和种类
在直流锅炉蒸发受热面中，并联管圈间还存在另一种不稳定的水动力现象，即所谓的脉动现象。脉动现象是指流量随时间发生周期性变化的现象。
脉动现象与水动力不稳定的区别，在于前者是周期性的波动，而后者是非周期
性的波动。由于直流锅炉各受热面间无固定分界，脉动将引起水流量、蒸汽量及出口汽温的周期性波动，流量的忽大忽小使加热、蒸发和过热区段的长度发生变化，因而不同受热面交界处的管壁交变地与不同状态的工质接触，致使该处的金属温度周期性的变化，导致金属的疲劳损伤。
脉动现象有全炉（整体）脉动、管屏间脉动和管间（同屏各管之间）脉动三种，而后两种，尤其是最后一种居多。
发生管间脉动时，管子入口水流量G 与出口蒸汽量D 都有忽高忽低的周期性变化，而且G 与D 的变化方向相反，即G 增大时D 减小，G 减小时D 增大。对比同管屏中一部分管子与另一部分管子内的流量，从图11-27还可看出，当一部分管子的进水量1G 增加时，另一部分管子的进水量2G 减小；相反，当1G 减小时，2G 增大。同时，当一部分管子出口蒸汽量1D 减小时，另一部分管子出口蒸汽量2D 增加；相反，当1D 增加时，2D 减小。也就是说，发生脉动时，管子内的G 和D 都有周期性的变化，但G 与D 的变化方向相差180°的相位角；管屏中这部分管子与那部分管子之间G 或D 的变化与也相差180°的相位角。这样就形成了管子之间的脉动。有时这种脉动甚至在一个管屏与另一个并联管屏之间发生，这就称为管屏间脉动。
（二）产生脉动的原因
管间脉动产生的原因尚待进一步研究。不过从上述现象可以判断出一点，既然管子在各瞬时的水和蒸汽和流量总是不一致的，那么管内一定存在着压力的波动。
对产生脉动的原因在此作简单解释
由上述过程分析可知：产生脉动的外因，为某些管子在蒸发开始段受到外界热负荷变动的扰动；而其内因，则由于该区段工质及金属的蓄热量发生周期性变化。因为在开始蒸发段附近交替地被水或汽水混合物所占据（1jr l －2jr l ），又由于工质温度、局部压力以及放热系数（工质速度的改变）的变动，就改变着其中工质和金属的蓄热量。如当该处局部压力升高时，从炉内得到的热量部分储蓄在管子金属及水中，蒸发量减少；当压力降低时，这些储蓄在管子金属与水中的热量又重新释放给了工质，蒸发量增加。这就是脉动得以持续进行的内在因素。
应该指出，上述对脉动产生原因的分析并不是很完善的。由于对这个问题研究得还不够，因此存在着多种对脉动产生原因的解释，上面只能算是一种通俗的说明。
这个说法似乎主要对水平管或微倾斜管才能适用，而事实上实践证明，垂直管中也可能产生脉动现象，有时甚至是相当敏感的。
（三）减小及防止脉动产生的措施
虽然对产生脉动的原因研究得还不够的可靠性。通过以上对脉动产生原因的分析，可提出减小及防止脉动产生的相应措施。
1、提高质量流速
2、增大加热段与蒸发段的阻力比值
3、提高工作压力
4、锅炉启停和运行方面的措施
5、锅炉设计方面的措施
（1）在蒸发受热面结构上应使并列管圈的长度、直径等几何尺寸尽量相同；
（2）保证管圈进口有足够的质量流速；
（3）加热区段采用较小直径的管子，以提高该区段流动阻力；
（4）在蒸发区段装中间联箱及呼吸联箱；
（5）在管圈进口装节流圈，实践证明这是消除脉动的最有效方法。此时进口压力提高，在开始蒸发点产生的局部压力升高远低于进口压力，因而流量波动减小，直至消除。
三、蒸发受热面中的热偏差及其防止措施
（一）影响热偏差的因素
1、吸热不匀
炉膛内烟气温度分布不论从宽度、深度或高度方向来看都是不均匀的。锅炉的结构特点、燃烧方式和燃料种类不同，则热负荷不均匀程度不同。一般来说，垂直管屏的吸热不均匀程度大于水平管圈，燃油锅炉的吸热不均匀程度大于燃煤锅炉。锅炉运行时，如火焰偏斜、炉膛结渣等，会产生很大的热偏差。
以上所述，既适用于直流锅炉，又适用于其他类型的锅炉，如自然循环锅炉。除一次垂直上升管屏在低负荷下运行的情况之外，直流锅炉均没有自补偿能力，这与自然循环锅炉有很大区别。在直流锅炉蒸发受热面中，吸热多的管子，由于管内工质比容大、流速高，以致阻力大，因而管内工质流量减少；而流量的减少反过来
又促使工质的焓增更大，比容更大，这会导致热偏差达到相当严重的程度。由此可见，直流锅炉的吸热不均，还会影响流量不均，从而扩大了热偏差，这对管壁的安全不利。
2、流量不均
（1）流动阻力的影响
（2）重位压力降的影响在垂直上升的蒸发管屏中，重位压降在总压降中的作用不能忽略，必须考虑重位压力降对热偏差的影响。
（二）减轻与防止热偏差的措施
1、加装节流圈
2、减小管屏或管带宽度
3、装设中间联箱和混合器
4、采用较高的工质流速
5、合理组织炉内燃烧工况
此外，还要严格监督锅炉的给水品质，防止蒸发管内结垢或腐蚀，从而避免引起管内工质流动阻力的变化。
第五节沸腾传热恶化及其防止措施
一、蒸发受热面的沸腾传热恶化
可以说直流锅炉蒸发受热面的沸腾传热恶化，特别是第二类沸腾传热恶化是不可避免的。
直流锅炉蒸发受热面的沸腾传热恶化现象主要与工质的质量流速、工作压力、含汽
x作为判断沸腾传热恶化出现的界率和管外热负荷等因素有关，并常以临界含汽率
c
限。随工作压力的升高，饱和温度升高，饱和水的表面张力减小，受热面管子内壁上的水膜容易被撕破，导致壁温升高。热负荷增大则汽化核心增多，容易形成沸腾传热恶化的蒸所膜。而工质质量流速的影响有两重性，当流速减小时，一方面水膜扰动减弱，水膜的稳定性增强；另一方面传热能力下降，管壁温度升高。
二、沸腾传热恶化的推迟与防止措施
对沸腾传热恶化问题有两种预防方法：一是彻底防止沸腾传热恶化发生；二是允许它发生，但把沸腾传热恶化发生的位臵推移至热负荷较低处，使管壁温度不致
超过允许值。在直流锅炉中，蒸发管内必然会出现蒸干现象。因此，问题的关键是降低沸腾传热恶化时管壁温度，而不是防止它的产生。目前采取的措施有：
1、保证一定的质量流速
2、采用内螺纹管
3、加装扰流子
4、降低受热面的热负荷
过程控制系统作业题 一、填空： 1、建立过程数学模型有和两种基本方法。 2、根据在输入作用下，能否依靠过程自身能力恢复平衡，过程又可分为过程和过程。 3、过程控制系统一般由（）、（）两部分组成。 4、过程控制一般指控制。 5、对于控制系统的工程设计来说，控制方案的设计是核心。主要包括的内容有， ，，。 6、工业生产对过程控制的要求是多方面的，最终可归纳为三个方面，即，，。 7、PID参数在工程上，常采用的方法有，，，。 8、串级调节主要是改善系统的特性，其主回路是调节，付回路是系统，付回路调节器的给 定值是。在投运时应先投回路，后投回路。 9、调节器正反作用选择原则是（）。 10、被控参数的选择有（）、（）两种选择方法。 11、控制参数选择原则是（）、（）、（）。 12、某比值控制系统要求主动量与从动量的比值为1:2，主动量仪表量程为0-3600T/h，从动量仪表量程为 0-2400T/h。则比值系数为（）。 13、某人在整定PID参数时，将比例度设置为25%，调节系统刚好临界振荡，且振荡周期为5分钟，若采用 PI调节，则比例度应选（），积分时间常数应选（）。 14、分程调节是指一个调节器的输出，控制两个或多个（），为了实现分程调节，一般需要引入（）。 15、分程调节是指一个调节器的输出，控制两个或多个（）。 二、选择题： 1、某奶粉生产过程中干燥工艺如下，已知，乳液节流易结块，奶粉的质量取决于其含水量的大小，而含水量与 干燥温度有单值对应关系。因此被控参数可选（），控制参数可选（） A：干燥器温度 B：奶粉含水量 C：乳液流量 D：空气旁通量 E：加热蒸汽量
2、在选择调节阀流量特性是，一般线性过程选（），而非线性过程选（） A：快开特性。 B：直线特性。 C：等百特性。 D：抛物线特性。 3、在选择调节阀口径时是根据（） A：介质流量。 B：流通能力。 C：扰动的大小。 D：被控参数的要求 4、一个热交换器如图所示，用蒸汽将进入其中的冷水加热至一定温度，生产要求热水温度要保持定值（t+1℃）。 因此被控参数可选（），控制参数可选（）。 A：热水温度 B：冷水温度 C：蒸汽流量 D：蒸汽温度 5、某压力变送器的量程是0-1MPa，其输出信号的范围是4-20mA，当其输出16 mA时，则压力测量值是（） A：0.85 MPa。 B：0.8 MPa。 C：0.75 MPa。 D：0.7 MPa。 6、在用凑试法，整定PID参数时，正确的方法是（） ①、先使调节器T I=∞、T D=0，调比例度，使系统的过度过程达到满意效果。（一般为4∶1衰减震荡） ②、将比例度放大1.2倍，T D=0，T I由大到小凑试，直至达到满意效果。 ③、将比例度放大1.2倍，T D=0，T I由小到大凑试，直至达到满意效果。 ④、将T D置于0.25T I，增大比例度，直至达到满意效果。 ⑤、将T D置于0.25T I，减小比例度，直至达到满意效果。 A ①、②、④ B ①、②、⑤ C ①、③、④ D ①、③、⑤ 三、简答： 1、试用矩型脉冲响应曲线法求加热炉的数学模型。当脉冲t=2分，幅植为2T/h时，其实验数据如下； 试由矩型脉冲响应曲线转换成阶跃响应曲线 2、某生产过程，其控制流程如下；试确定调节阀是气开，还是气关？调节器是正作用，还是反作用？
1、锅炉给水流程图（画图） 2.过热器减温水系统 过热器系统设有三级喷水减温器，用来调节过热蒸汽温度，一级减温器布置在低过出口集箱至大屏进口集箱的连接管上，二级减温器布置在全大屏过热器出口集箱至屏式过热器进口集箱的连接管上，共两只，三级减温器布置在屏式过热器出口集箱至高温过热器进口集箱的连接管上，共两只。 一级减温器在运行中作汽温的粗调节，是过热汽温的主要调节手段。当切除高加时，喷水量剧增，此时大量喷水必须通过一级减温器，以防全大屏过热器、屏式过热器和高温过热器超温。三级减温器作为调节过热蒸汽左、右侧的汽温偏差和汽温微调用，确保蒸汽出口温度。二级减温器主要调节大屏过热器出口汽温及其左右汽温偏差。 三级减温器均采用多孔喷管式垂直于减温器筒体轴线的笛形管上有许多小孔，减温水从小孔喷出并雾化后，与同方向的蒸汽进行混合，达到降低汽温的目的，调温幅度通过调节喷水量加以控制。 过热器的作用： 过热器的作用是锅炉受热面的重要组成部分，它的作用是将饱和蒸汽加热成为具有一定温度的过热蒸汽。在实际工作时，要求锅炉负荷或其它工况发生变化时，能保证过热蒸汽温度维持在规定范围内。
再热器的作用 加热汽轮机高压缸排出的蒸汽，使之成为具有一定温度的再热蒸汽，然后再送回到汽轮机的中低压缸内继续作功。 省煤器再循环的作用 在锅炉启动初期，汽包上水结束后，应开启省煤器再循环电动门，以便在点火后升压升温期间使省煤器形成水循环，在汽包连续上水后，关闭省煤器再循环电动门。 对流式过热器的汽温变化具有对流特性，即它的出口温度是随锅炉蒸发量的增大而升高。 辐射和半辐射 辐射式过热器的汽温特性与对流式过热器相反，即辐射式过热器的出口温度随锅炉蒸发量的增大而降低。 半辐射过热器同时吸收炉内辐射热量和烟气冲刷的对流热量，因此它的汽温特性介于辐射和对流之间，汽温随蒸发量的变化比较小。当锅炉蒸发量增大时，其出口汽温可能又小量的增加，也可能有小量的降低，主要取决于辐射和对流两部分吸热量的比例。如：后屏过热器 一二次门的辨别及操作顺序 依工质的流动方向，将功能相同，位置紧靠的两个阀门称为一次门、二次门。工质先流经的为一次门，后流经的为二次门。设置一二次门的目的：一是为了更好地隔断工质，一是为了有效的保护一次门，防止一次门故障时难以隔离工质而影响设备运行。投运时先开一次门，后开二次门，隔离时先关次二门，后关一次门。 再热器减温水系统 一期自汽机高压缸排出的蒸汽分两路进入壁式再热器进口集箱，经过壁式再热器，由炉顶上部的壁式再热器出口集箱引出，依次经过中温再热器和高温再热器，然后由高温再热器出口集箱引出二根再热蒸汽管，混合后进入汽机中压缸。在壁式再热器进口管道上装有事故喷水减温器；在中温再热器前管道上还装有微量喷水减温器。 二期在再热蒸汽的进口管道上，设置了事故喷水减温器，用于事
第一章思考题及习题 1.1何谓控制通道？何谓干扰通道？它们的特性对控制系统质量有 什 么影响？ 答：所谓“通道”，就是某个参数影响另外一个参数的通路，这里 所说的控制通道就是控制作用（一般的理解应当是控制器输出）〃（S ）对 即广义对 象上的控制通道）。同理，干扰通道就是干扰作用F （s ）对被控参数Ms ） 的影响通路。干扰通道的特性对控制系统质量影响如下表所示。 控制通道的特性对控制系统质量影响如下表所示 被控参 的影响 （一般的 是控制 通过执 数 心 通 路 理 解 作 用 行 器 影响 量坎 量通 象再 控制变 后 控制变 过被控对 影响被控 参数, 衰干扰通道特性対痩的幕1 表1?2控对控Mft*的
1.2如何选择控制变量？ 答：①所选控制变量必须是可控的。 ②所选控制变量应是通道放大倍数比较大者，最好大于扰动通道的放大倍数。 ③所选控制变量应使扰动通道时间常数越大越好，而控制通道时间常数应适当小一些为好，但不易过小。 ④所选控制变量其通道纯滞后时间应越小越好。 ⑤所选控制变量应尽量使干扰点远离被控变量而靠近控制阀。 ⑥在选择控制变量时还需考虑到工艺的合理性。一般来说，生产负荷直接关系到产品的产量，不宜经常变动，在不是十分必要的情况下，不宜选择生产负荷作为控制变量 1?3控制器的比例度6变化对控喘?］系统的控喘＞J精度有何影响？对控制系统的动态质量有何影响？ 答：当G?二Kc时，即控制器为纯比例控制，则系统的余差与比例放大倍数成反比，也就是与比例度6成正比，即比例度越大，余差也就越大。
/C增大、6减小，控制精度提高（余差减小），但是系统的稳定性下降。 1.4 4： 1衰减曲线法整定控制器参数的要点是什么？ 答：衰减曲线法是在系统闭环情况下，将控制器积分时间刀放在最大，微分时间石放在最小，比例度放于适当数值（一般为100%）,然后使6由大往小逐渐改变，并在每改变一次6值时，通过改变给定值给系统施加一个阶跃干扰，同时观察过渡过程变化情况。如果衰减比大于4： 6应继续减小，当衰减比小于4： 1时6应增大，直至过 渡过程呈现4： 1衰减时为止。找到4： 1衰减振荡时的比例度6s,及 振荡周期：再按经验公式，可以算出采用不同类型控制器使过渡过 程出现4： 1振荡的控制器参数值。依次将控 制器参数放好。不过在放积分、微分之前应将 多放在比计算值稍大（约20%）的数值上，待 积分、微分放好后再将6放到计算值上。放好 控制器参数后可以再加一次干扰，验证一下过 渡过程是否呈4： 1衰减振荡。 如果不符合要求，可适当调整一下6值，直到 达到满意为止。 1.5图1.41为一蒸汽加热设备，利用蒸汽将物料加热到所需温度后排出。试问： ①影响物料出口温度的主要因素有哪些？ 答：影响物料出口温度的主要有：蒸汽流量、物料流量为影响物料出口温度的主要因素。
过程控制工程 第一章单回路控制系统 何谓控制通道何谓干扰通道它们的特性对控制系统质量有什么影响 控制通道——是指操纵变量与被控变量之间的信号联系； 干扰通道——是指干扰作用与被控变量之间的信号联系。 （1）控制通道特性对系统控制质量的影响：（从K、T、τ三方面） 控制通道静态放大倍数越大，系统灵敏度越高，余差越小。但随着静态放大倍数的增大，系统的稳定性变差。 控制通道时间常数越大，经过的容量数越多，系统的工作频率越低，控制越不及时，过渡过程时间越长，系统的质量越低，但也不是越小越好，太小会使系统的稳定性下降，因此应该适当小一些。 控制通道纯滞后的存在不仅使系统控制不及时，使动态偏差增大，而且还还会使系统的稳定性降低。 （2）干扰通道特性对系统控制质量的影响：（从K、T、τ三方面） 干扰通道放大倍数越大，系统的余差也越大，即控制质量越差。 干扰通道时间常数越大，阶数越高，或者说干扰进入系统的位置越远离被控变量测量点而靠近控制阀，干扰对被控变量的影响越小，系统的质量则越高。 干扰通道有无纯滞后对质量无影响，不同的只是干扰对被控变量的影响向后推迟一个纯滞后时间τ0。 如何选择操纵变量 1）考虑工艺的合理性和可实现性； 2）控制通道静态放大倍数大于干扰通道静态放大倍数； 3）控制通道时间常数应适当小一些为好，但不易过小，一般要求小于干扰通道时间常数。干扰动通道时间常数越大越好，阶数越高越好。 4）控制通道纯滞后越小越好。 控制器的比例度δ变化对控制系统的控制精度有何影响对控制系统的动态质量有何影响 比例度δ越小，系统灵敏度越高，余差越小。随着δ减小，系统的稳定性下降。 图1-42为一蒸汽加热设备，利用蒸汽将物料加热到所需温度后排出。试问：影响物料出口温度的主要因素有哪些 如果要设计一温度控制系统，你认为被控变量与操纵变量应选谁为什么 如果物料在温度过低时会凝结，应如何选择控制阀的开闭形式及控制器的正反作用 答： 影响物料出口温度的因素主要有蒸汽的流量和温度、搅拌器的搅拌速度、物料的流量和入口温度。 被控变量应选择物料的出口温度，操纵变量应选择蒸汽流量。 物料的出口温度是工艺要求的直接质量指标，测试技术成熟、成本低，应当选作被控变量。 可选作操纵变量的因数有两个：蒸汽流量、物料流量。后者工艺不合理，因而只能选蒸
《控制系统》课程设计课题：加热炉温度控制系统 系别：电气与电子工程系 专业：自动化 姓名： 学号：1214061（44、32、11） 指导教师 河南城建学院 2010年12月29日
成绩评定· 一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。 二、评分（按下表要求评定） 评分项目 设计报告评分答辩评分平时表现评分 合计 （100分）任务完成 情况 （20分） 课程设计 报告质量 （40分） 表达情况 （10分） 回答问题 情况 （10分） 工作态度与 纪律 （10分） 独立工作 能力 （10分） 得分 课程设计成绩评定 班级姓名学号 成绩：分（折合等级） 指导教师签字年月日
一、设计目的： 通过对一个使用控制系统的设计，综合运用科学理论知识，提高工程意识和实践技能，使学生获得控制技术工程的基本训练，培养学生理论联系实际、分析解决实际问题的初步应用能力。 二、设计要求： 设计一个加热炉温度控制系统，确定系统设计方案，画出系统框图，完成元器件的选择和调节器参数整定。 三、总体设计： 1．控制系统的设计思想 串级控制系统采用两套检测变送器和两个调节器，前一个调节器的输出作为后一个调节器的设定，后一个调节器的输出送往调节阀。前一个调节器称为主调节器，它所检测和控制的变量称主变量（主被控参数），即工艺控制指标；后一个调节器称为副调节器，它所检测和控制的变量称副变量（副被控参数），是为了稳定主变量而引入的辅助变量。整个系统包括两个控制回路，主回路和副回路。副回路由副变量检测变送、副调节器、调节阀和副过程构成；主回路由主变量检测变送、主调节器、副调节器、调节阀、副过程和主过程构成。 2 .加热炉控制系统原理 加热炉控制系统以炉内温度为主被控对象，燃料油流量为副被控对象的串级控制系统。该控制系统的副回路由燃料油流量控制回路组成，因此，当扰动来自燃料油上游侧的压力波动时，因扰动进入副回路，所以，能迅速克服该扰动的影响。 由于炉内温度的控制不是单一因素所能实现的，所以，还要对空气的流量进行控制。空气的控制直接影响炉内燃烧的状况，不仅影响炉温，还直接影响了能源的利用率和环境的污染。所以，对空气的控制很有必要，其原理和燃料控制相同。
过程控制工程课后习题参考答案-前三章
过程控制工程 第一章单回路控制系统 1.1 何谓控制通道？何谓干扰通道？它们的特性对控制系统质量有什么影响？ 控制通道——是指操纵变量与被控变量之间的信号联系； 干扰通道——是指干扰作用与被控变量之间的信号联系。 （1）控制通道特性对系统控制质量的影响：（从K、T、τ三方面） 控制通道静态放大倍数越大，系统灵敏度越高，余差越小。但随着静态放大倍数的增大，系统的稳定性变差。 控制通道时间常数越大，经过的容量数越多，系统的工作频率越低，控制越不及时，过渡过程时间越长，系统的质量越低，但也不是越小越好，太小会使系统的稳定性下降，因此应该适当小一些。 控制通道纯滞后的存在不仅使系统控制不及时，使动态偏差增大，而且还还会使系统的稳定性降低。 （2）干扰通道特性对系统控制质量的影响：
（从K、T、τ三方面） 干扰通道放大倍数越大，系统的余差也越大，即控制质量越差。 干扰通道时间常数越大，阶数越高，或者说干扰进入系统的位置越远离被控变量测量点而靠近控制阀，干扰对被控变量的影响越小，系统的质量则越高。 干扰通道有无纯滞后对质量无影响，不同的只是干扰对被控变量的影响向后推迟一个 。 纯滞后时间τ 1.2 如何选择操纵变量？ 1）考虑工艺的合理性和可实现性； 2）控制通道静态放大倍数大于干扰通道静态放大倍数； 3）控制通道时间常数应适当小一些为好，但不易过小，一般要求小于干扰通道 时间常数。干扰动通道时间常数越大 越好，阶数越高越好。 4）控制通道纯滞后越小越好。 1.3 控制器的比例度δ变化对控制系统的控制精度有何影响？对控制系统的动态质量有何影响？ 比例度δ越小，系统灵敏度越高，余差越小。
第一章思考题及习题 1.1何谓控制通道?何谓干扰通道?它们的特性对控制系统质量有什么影响? 答：所谓“通道”，就是某个参数影响另外一个参数的通路，这里所说的控制通道就是控制作用(一般的理解应当是控制器输出)U(s)对被控参数Y(s)的影响通路(一般的理解是控制作用通过执行器影响控制变量，然后控制变量通过被控对象再影响被控参数，即广义对象上的控制通道)。同理，干扰通道就是干扰作用F(s)对被控参数Y(s)的影响通路。干扰通道的特性对控制系统质量影响如下表所示。 控制通道的特性对控制系统质量影响如下表所示 1.2如何选择控制变量? 答：① 所选控制变量必须是可控的。 ② 所选控制变量应是通道放大倍数比较大者，最好大于扰动通道的放大倍数。 ③ 所选控制变量应使扰动通道时间常数越大越好，而控制通道时间常数应适当小一些为好，但不易过小。 ④ 所选控制变量其通道纯滞后时间应越小越好。 ⑤ 所选控制变量应尽量使干扰点远离被控变量而靠近控制阀。 ⑥ 在选择控制变量时还需考虑到工艺的合理性。一般来说，生产负荷直接关系到产品的产量，不宜经常变动，在不是十分必要的情况下，不宜选择生产负荷作为控制变量 1.3控制器的比例度δ变化对控制系统的控制精度有何影响?对控制系统的动态质量有何影响? 答：当G c(s)=K c时，即控制器为纯比例控制，则系统的余差与比例放大倍数成反比，也就是与比例度δ成正比，即比例度越大，余差也就越大。 K c增大、δ减小，控制精度提高(余差减小)，但是系统的稳定性下降。 1.4 4：1衰减曲线法整定控制器参数的要点是什么? 答：衰减曲线法是在系统闭环情况下，将控制器积分时间T i放在最大，微分时间T d放在最小，比例度放于适当数值(一般为100%)，然后使δ由大往小逐渐改变，并在每改变一次δ值时，通过改变给定值给系统施加一个阶跃干扰，同时观察过渡过程变化情况。如果衰减比大于4：1，δ应继续减小，当衰减比小于4：1时δ应增大，直至过渡过程呈现4：1衰减时为止。找到4：1衰减振荡时的比例度δs，及振荡周期T s。再按经验公式，可以算出采用不同类型控制器使过渡过程出现4：1振荡的控制器参数值。依次将控制器参数放好。不过在放积分、微分之前应将多放在比计算值稍大(约20%)的数值上，待积分、微分放好后再将δ放到计算值上。放好控制器参数后可以再加一次干扰，验证一下过渡过程是否呈4：1衰减振荡。如果不符合要求，可适当调整一下δ值，直到达到满意为止。 1.5图1.41为一蒸汽加热设备，利用蒸汽将物料加热到所需温度后排出。试问：
第1章思考题与习题 1-1 过程控制有哪些主要特点？为什么说过程控制多属慢过程参数控制？ 解答： 1．控制对象复杂、控制要求多样 2. 控制方案丰富 3．控制多属慢过程参数控制 4．定值控制是过程控制的一种主要控制形式 5．过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成 1-2 什么是过程控制系统？典型过程控制系统由哪几部分组成？ 解答：过程控制系统：一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。组成：参照图1-1。 1-4 说明过程控制系统的分类方法，通常过程控制系统可分为哪几类？ 解答：分类方法说明： 按所控制的参数来分，有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等；按控制系统所处理的信号方式来分，有模拟控制系统与数字控制系统；按控制器类型来分，有常规仪表控制系统与计算机控制系统；按控制系统的结构和所完成的功能来分，有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等；按其动作规律来分，有比例（P）控制、比例积分（PI）控制，比例、积分、微分（PID）控制系统等；按控制系统组成回路的情况来分，有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统；按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。 通常分类： 1．按设定值的形式不同划分：（1）定值控制系统 （2）随动控制系统 （3）程序控制系统 2．按系统的结构特点分类：（1）反馈控制系统 （2）前馈控制系统 （3）前馈—反馈复合控制系统 1-5 什么是定值控制系统? 解答：在定值控制系统中设定值是恒定不变的，引起系统被控参数变化的就是扰动信号。
1-6 什么是被控对象的静态特性？什么是被控对象的动态特性？二者之间有什么关系？ 解答：被控对象的静态特性：稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。 被控对象的动态特性：。系统在动态过程中，被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。 二者之间的关系： 1-7 试说明定值控制系统稳态与动态的含义。为什么在分析过程控制系统得性能时更关注 其动态特性？ 解答：稳态：对于定值控制，当控制系统输入（设定值和扰动）不变时，整个系统若能 达到一种平衡状态，系统中各个组成环节暂不动作，它们的输出信号都处于相对静止状态，这种状态称为稳态（或静态）。 动态：从外部扰动出现、平衡状态遭到破坏、自动控制装置开始动作，到整个系 统又建立新的稳态（达到新的平衡）、调节过程结束的这一段时间，整个系统各个环节的状态和参数都处于变化的过程之中，这种状态称为动态。 在实际的生产过程中，被控过程常常受到各种振动的影响，不可能一直工作在稳态。只有将控制系统研究与分析的重点放在各个环节的动态特性，才能设计出良好的控制系统。 1-8 评价控制系统动态性能的常用单项指标有哪些？各自的定义是什么？ 解答：单项性能指标主要有：衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间和峰值时间等。 衰减比：等于两个相邻的同向波峰值之比n ； 过渡过程的最大动态偏差：对于定值控制系统，是指被控参数偏离设定值的最大值A ； 超调量：第一个波峰值1y 与最终稳态值y （∞）之比的百分数σ； 1100%() y y σ=?∞ 残余偏差C ： 过渡过程结束后，被控参数所达到的新稳态值y （∞）与设定值之间的偏差C 称为残余偏差，简称残差；
第十一章并发控制（习题集） 二、选择题 1、为了防止一个用户的工作不适当地影响另一个用户，应该采取（D）。 A. 完整性控制 B. 访问控制 C. 安全性控制 D. 并发控制 2、解决并发操作带来的数据不一致问题普遍采用（A）技术。 A. 封锁 B. 存取控制 C. 恢复 D. 协商 3、下列不属于并发操作带来的问题是（C）。 A. 丢失修改 B. 不可重复读 C. 死锁 D. 脏读 4、DBMS普遍采用（C）方法来保证调度的正确性。 A. 索引 B. 授权 C. 封锁 D. 日志 5、如果事务T获得了数据项Q上的排他锁，则T对Q（C）。 A. 只能读不能写 B. 只能写不能读 C. 既可读又可写 D. 不能读也不能写 6、设事务T1和T2，对数据库中地数据A进行操作，可能有如下几种情况，请问哪一种不会发生冲突操作（D）。 A. T1正在写A，T2要读A B. T1正在写A，T2也要写A C. T1正在读A，T2要写A D. T1正在读A，T2也要读A 7、如果有两个事务，同时对数据库中同一数据进行操作，不会引起冲突的操作是（D）。 A. 一个是DELETE，一个是SELECT B. 一个是SELECT，一个是DELETE C. 两个都是UPDATE D. 两个都是SELECT 8、在数据库系统中，死锁属于（B）。 A. 系统故障 B. 事务故障 C. 介质故障 D. 程序故障 9、数据库中的封锁机制是（ C ）的主要方法。 A、完整性 B、安全性 C、并发控制 D、恢复 三、填空题 1、基本的封锁类型有两种：__排他锁__ 和_共享锁_ 。 2、并发操作可能会导致：丢失修改、不可重复读、读脏数据。 四、简答题
过程控制工程2-4章答案 (孙洪程著) -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
第二章思考题及习题 与单回路系统相比，串级控制系统有些什么特点 答：串级控制方案具有单回路控制系统的全部功能，而且还具有许多单回路控制系统所没有的优点。因此，串级控制系统的控制质量一般都比单回路控制系统好。(1) 串级控制系统具有更高的工作频率；(2) 串级控制系统具有较强的抗干扰能力；(3) 串级控制系统具有一定的自适应能力 为什么说串级控制系统主控制器的正、反作用只取决于主对象放大倍数的符号，而与其他环节无关 答：主控制器的正、反作用要根据主环所包括的各个环节的情况来确定。主环内包括有主控制器、副回路、主对象和主变送器。控制器正、反作用设置正确的副回路可将它视为一放大倍数为“正”的环节来看待。这样，只要根据主对象与主变送器放大倍数的符号及整个主环开环放大倍数的符号为“负”的要求。即Sign{G01(s)}Sign{G02’(s)}Sign{G m1(s)}Sign{G c1(s)}=-1就可以确定主控制器的正、反作用。实际上主变送器放大倍数符号一般情况下都是“正”的，再考虑副回路视为一放大倍数为“正”的环节，因此主控制器的正、反作用实际上只取决于主对象放大倍数的符号。当主对象放大倍数符号为“正”时，主控制器应选“负”作用；反之，当主对象放大倍数符号为“负”时，主控制器应选正作用。 串级控制系统的一步整定法依据是什么 答：一步整定法的依据是：在串级控制系统中一般来说，主变量是工艺的主要操作指标，直接关系到产品的质量，因此对它要求比较严格。而副变量的设立主要是为了提高主变量的控制质量，对副变量本身没有很高的要求，允许它在一定范围内变化，因此在整定时不必将过多的精力放在副环上，只要主变量达到规定的质量指标要求即可。此外对于一个具体的串级控制系统来说，在一定范围内主、副控制器的放大倍数是可以互相匹配的，只要主、副控制器的放大倍数K c1与K c1的乘积等于K s(K s为主变量呈4：1衰减振荡时的控制器比例放大倍数)，系统就能产生4：1衰减过程(下面的分析中可以进一步证明)。虽然按照经验一次放上的副控制器参数不一定合适，但可通过调整主控制器放大倍数来进行补偿，结果仍然可使主变量呈4：1衰减。 试证明串级控制系统中，当干扰作用在副环时，只要主、副控制器其中之一有积分作用就能保证主变量无余差。而当干扰作用于主环时，只有主控制器有积分作用时才能保证主变量无余差。 答：从串级控制系统结构图中可以看出：
西南科技大学成教学院德阳教学点 《自动化仪表与过程控制》练习题及参考答案班级：姓名：学号：成绩： 一、填空题 1、过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程和测量变送等环节组成。 2、仪表的精度等级又称准确度级，通常用引用误差作为判断仪表精度等级的尺度。 3、过程控制系统动态质量指标主要有衰减比n 、超调量σ和过渡过程时间s t；静态质量指标有稳态误差e ss 。 4、真值是指被测变量本身所具有的真实值，在计算误差时，一般用约定真值或相对真值来代替。 5、根据使用的能源不同，调节阀可分为气动调节阀、电动调节阀和液动调节阀三大类。 6、过程数学模型的求取方法一般有机理建模、试验建模和混合建模。 7、积分作用的优点是可消除稳态误差(余差)，但引入积分作用会使系统稳定性下降。 8、在工业生产中常见的比值控制系统可分为单闭环比值控制、双闭环比值控制和变比值控制三种。 9、Smith预估补偿原理是预先估计出被控过程的数学模型，然后将预估器并联在被控过程上，使其对过程中的纯滞后进行补偿。 10、随着控制通道的增益K0的增加，控制作用增强，克服干扰的能力最大， 系统的余差减小，最大偏差减小。 11、从理论上讲，干扰通道存在纯滞后，不影响系统的控制质量。 12、建立过程对象模型的方法有机理建模和系统辨识与参数估计。
13、控制系统对检测变送环节的基本要求是 准确 、 迅速 和 可靠 。 14、控制阀的选择包括 结构材质的选择、 口径的选择 、 流量特性的选择 和 正反作用的选择。 15、防积分饱和的措施有 对控制器的输出限幅 、限制控制器积分部分的输出和 积分切除法。 16、如果对象扰动通道增益f K 增加，扰动作用 增强 ，系统的余差 增大 ， 最大偏差 增大 。 17、在离心泵的控制方案中，机械效率最差的是 通过旁路控制 。 二、名词解释题 1、衰减比 答：衰减比n 定义为： 衰减比是衡量系统过渡过程稳定性的一个动态指标。为保证系统足够的稳定程度，一般取衰减比为4:1～10:1。 2、自衡过程 答：当扰动发生后，无须外加任何控制作用，过程能够自发地趋于新的平衡状态的性质称为自衡性。称该类被控过程为自衡过程。 3、分布式控制系统 答：分布式控制系统DCS ，又称为集散控制系统，一种操作显示集中、 2 1B B n
第二章思考题及习题 2.1 与单回路系统相比，串级控制系统有些什么特点? 答：串级控制方案具有单回路控制系统的全部功能，而且还具有许多单回路控制系统所没有的优点。因此，串级控制系统的控制质量一般都比单回路控制系统好。(1) 串级控制系统具有更高的工作频率；(2) 串级控制系统具有较强的抗干扰能力；(3) 串级控制系统具有一定的自适应能力 2.2 为什么说串级控制系统主控制器的正、反作用只取决于主对象放大倍数的符号，而与其他环节无关? 答：主控制器的正、反作用要根据主环所包括的各个环节的情况来确定。主环内包括有主控制器、副回路、主对象和主变送器。控制器正、反作用设置正确的副回路可将它视为一放大倍数为“正”的环节来看待。这样，只要根据主对象与主变送器放大倍数的符号及整个主环开环放大倍数的符号为“负”的要求。即Sign{G 01(s )}Sign{G 02’(s )}Sign{G m1(s )}Sign{G c1(s )}=-1就可以确定主控制器的正、反作用。实际上主变送器放大倍数符号一般情况下都是“正”的，再考虑副回路视为一放大倍数为“正”的环节，因此主控制器的正、反作用实际上只取决于主对象放大倍数的符号。当主对象放大倍数符号为“正”时，主控制器应选“负”作用；反之，当主对象放大倍数符号为“负”时，主控制器应选正作用。 2.3 串级控制系统的一步整定法依据是什么? 答：一步整定法的依据是：在串级控制系统中一般来说，主变量是工艺的主要操作指标，直接关系到产品的质量，因此对它要求比较严格。而副变量的设立主要是为了提高主变量的控制质量，对副变量本身没有很高的要求，允许它在一定范围内变化，因此在整定时不必将过多的精力放在副环上，只要主变量达到规定的质量指标要求即可。此外对于一个具体的串级控制系统来说，在一定范围内主、副控制器的放大倍数是可以互相匹配的，只要主、副控制器的放大倍数K c1与K c1的乘积等于K s (K s 为主变量呈4：1衰减振荡时的控制器比例放大倍数)，系统就能产生4：1衰减过程(下面的分析中可以进一步证明)。虽然按照经验一次放上的副控制器参数不一定合适，但可通过调整主控制器放大倍数来进行补偿，结果仍然可使主变量呈4：1衰减。 2.4 试证明串级控制系统中，当干扰作用在副环时，只要主、副控制器其中之一有积分作用就能保证主变量无余差。而当干扰作用于主环时，只有主控制器有积分作用时才能保证主变量无余差。 答：从串级控制系统结构图中可以看出： 1. 当干扰作用在副环时，副环在干扰下的输出可如下计算： 令 并假定f (t )为单位阶跃干扰，则F (s)=1/s ，运用终值定理可得： )( ) 1()( )(22020202m m V V K S G s T K S G K S G =+==；；
过程控制工程孙洪程答案 【篇一：过程控制工程教学大纲】 xt>过程控制工程 （process control engineering） 课程性质：专业主干课适用专业：机电一体化技术 学时分配：课程总学时：60学时其中理论课学时：60学时；实验 课学时：0学时；先行课程情况：先行课：高等数学、单片机原理 与应用、自动控制原理、传感器技术等；教材：孙洪程，李大宇， 翁维勤编著．《过程控制工程》．北京：高等教育出版社， 2013 年12月重印 参考书目：1、邵裕燊．过程控制工程．北京：机械工业出版社 2、何衍庆，俞金寿，蒋慰孙．工业生产过程控制．北京：化学工业 出版社 一、课程的目的与任务 过程控制工程是机电一体化技术专业开设的主干课之一，主要研究 工业生产过程中应用比较成熟的控制系统。 随着现代工业的迅速发展，对工业过程的要求也越来越高，用于工 业过程控制的自动化装置也迅速发展，因此对工业过程控制的要求 也随之提高。作为研究工业过程控制系统组成，基本控制规律，以 及工业过程控制系统的设计，投运的课程-----过程控制工程也越来越 受到重视，并使得该课程成为自动化相关专业的一门重要的专业课程。 本课程的任务是：使学生通过本课程的学习，获得工业过程控制系 统的基本理论、基本知识和基本技能，掌握测量与变送器、执行器、智能控制仪表、以及工业生产过程中的一些具体设备等自动化装置 的原理与使用方法，掌握基本过程控制系统设计的方法与控制器参 数的整定方法，从而为从事与本课程有关的的技术工作打下一定的 基础。 二、课程的基本要求 本课程采用传统的课堂讲授模式，在课堂安排上，做到精讲教学内 容和学生课外自学、阅读相结合，使学生了解重点、认识难点，突 出重点、剖析难点，掌握重点、化解难点，提高学生解决问题能力；引导学生课前预习、课后复习，加深对其基础知识的巩固和对前沿 领域的了解。
1、锅炉给水流程图(画图) ２、过热器减温水系统 过热器系统设有三级喷水减温器,用来调节过热蒸汽温度,一级减温器布置在低过出口集箱至大屏进口集箱得连接管上,二级减温器布置在全大屏过热器出口集箱至屏式过热器进口集箱得连接管上,共两只,三级减温器布置在屏式过热器出口集箱至高温过热器进口集箱得连接管上,共两只。 一级减温器在运行中作汽温得粗调节,就就是过热汽温得主要调节手段。当切除高加时,喷水量剧增,此时大量喷水必须通过一级减温器，以防全大屏过热器、屏式过热器与高温过热器超温。三级减温器作为调节过热蒸汽左、右侧得汽温偏差与汽温微调用,确保蒸汽出口温度。二级减温器主要调节大屏过热器出口汽温及其左右汽温偏差。 三级减温器均采用多孔喷管式垂直于减温器筒体轴线得笛形管上有许多小孔,减温水从小孔喷出并雾化后,与同方向得蒸汽进行混合,达到降低汽温得目得，调温幅度通过调节喷水量加以控制。 过热器得作用: 过热器得作用就就是锅炉受热面得重要组成部分,它得作用就就是将饱与蒸汽加热成为具有一定温度得过热蒸汽。在实际工作时，要求锅炉负荷或其它工况发生变化时,能保证过热蒸汽温度维持在规定
范围内。 再热器得作用 加热汽轮机高压缸排出得蒸汽,使之成为具有一定温度得再热蒸汽，然后再送回到汽轮机得中低压缸内继续作功。 省煤器再循环得作用 在锅炉启动初期,汽包上水结束后,应开启省煤器再循环电动门，以便在点火后升压升温期间使省煤器形成水循环,在汽包连续上水后,关闭省煤器再循环电动门。 对流式过热器得汽温变化具有对流特性,即它得出口温度就就是随锅炉蒸发量得增大而升高。 辐射与半辐射 辐射式过热器得汽温特性与对流式过热器相反，即辐射式过热器得出口温度随锅炉蒸发量得增大而降低。 半辐射过热器同时吸收炉内辐射热量与烟气冲刷得对流热量,因此它得汽温特性介于辐射与对流之间,汽温随蒸发量得变化比较小。当锅炉蒸发量增大时,其出口汽温可能又小量得增加,也可能有小量得降低，主要取决于辐射与对流两部分吸热量得比例。如：后屏过热器一二次门得辨别及操作顺序 依工质得流动方向，将功能相同,位置紧靠得两个阀门称为一次门、二次门。工质先流经得为一次门,后流经得为二次门。设置一二次门得目得：一就就是为了更好地隔断工质,一就就是为了有效得保护一次门,防止一次门故障时难以隔离工质而影响设备运行。投运时先开一次门,后开二次门,隔离时先关次二门,后关一次门。 再热器减温水系统 一期自汽机高压缸排出得蒸汽分两路进入壁式再热器进口集箱,经过壁式再热器,由炉顶上部得壁式再热器出口集箱引出,依次经过中温再热器与高温再热器,然后由高温再热器出口集箱引出二根再热蒸汽管,混合后进入汽机中压缸。在壁式再热器进口管道上装有事故喷水减温器;在中温再热器前管道上还装有微量喷水减温器。 二期在再热蒸汽得进口管道上,设置了事故喷水减温器，用于事故工况下保护再热器系统；在低再至高再连接管上布置了喷水微
第十一章数据库并发控制 一、选择题 1．为了防止一个用户的工作不适当地影响另一个用户，应该采取（D ）。 A. 完整性控制 B. 访问控制 C. 安全性控制 D. 并发控制 2. 解决并发操作带来的数据不一致问题普遍采用（A）技术。 A. 封锁 B. 存取控制 C. 恢复 D. 协商 3．下列不属于并发操作带来的问题是（C）。 A. 丢失修改 B. 不可重复读 C. 死锁 D. 脏读 4．DBMS普遍采用（C）方法来保证调度的正确性。 A. 索引 B. 授权 C. 封锁 D. 日志 5．事务T在修改数据R之前必须先对其加X锁，直到事务结束才释放，这是（A）。 A. 一级封锁协议 B. 二级封锁协议 C. 三级封锁协议 D. 零级封锁协议 6．如果事务T获得了数据项Q上的排他锁，则T对Q（C ）。 A. 只能读不能写 B. 只能写不能读 C. 既可读又可写 D. 不能读也不能写7．设事务T1和T2，对数据库中地数据A进行操作，可能有如下几种情况，请问哪一种不会发生冲突操作（D ）。 A. T1正在写A，T2要读A B. T1正在写A，T2也要写A C. T1正在读A，T2要写A D. T1正在读A，T2也要读A 8．如果有两个事务，同时对数据库中同一数据进行操作，不会引起冲突的操作是（D ）。 A. 一个是DELETE，一个是SELECT B. 一个是SELECT，一个是DELETE C. 两个都是UPDATE D. 两个都是SELECT 9．在数据库系统中，死锁属于（B）。 A. 系统故障 B. 事务故障 C. 介质故障 D. 程序故障 选择题答案： (1) D (2) A (3) C (4) C (5) A (6) C (7) D (8) D (9) B 二、简答题 1. 并发操作可能会产生哪几类数据不一致？用什么方法能避免各种不一致的情况？ 答：并发操作带来的数据不一致性包括三类：丢失修改、不可重复读和读“脏”数据。（1）丢失修改（Lost Update） 两个事务T1和T2读入同一数据并修改，T2提交的结果破坏了（覆盖了）T1提交的结果，导致T1的修改被丢失。 （2）不可重复读（Non-Repeatable Read） 不可重复读是指事务T1读取数据后，事务T2执行更新操作，使T1无法再现前一次读取结果。 （3）读“脏”数据（Dirty Read） 读“脏”数据是指事务T1修改某一数据，并将其写回磁盘，事务T2读取同一数据后，T1由于某种原因被撤销，这时T1已修改过的数据恢复原值，T2读到的数据就与数据库中的数据不一致，则T2读到的数据就为“脏”数据，即不正确的数据。 避免不一致性的方法和技术就是并发控制。最常用的并发控制技术是封锁技术。也可以
第2章 思考题与习题 2-1 某一标尺为0～1000℃的温度计出厂前经校验得到如下数据： 标准表读数/℃ 0 200 400 600 800 1000 被校表读数/℃ 201 402 604 806 1001 求：1）该表最大绝对误差； 2）该表精度； 3）如果工艺允许最大测量误差为±5℃，该表是否能用？ 2-2 一台压力表量程为0～10MPa ，经校验有以下测量结果： 标准表读数/MPa 0 2 4 6 8 10 被校表读数/MPa 正行程 0 1.98 3.96 5.94 7.97 9.99 反行程 2.02 4.03 6.06 8.03 10.01 求：1）变差； 2）基本误差； 3）该表是否符合1.0级精度？ 2-3 某压力表的测量范围为0～10MPa ，精度等级为1.0级。试问此压力表允许的最大绝对误差是多少？若用标准压力计来校验该压力表，在校验点为5MPa 时，标准压力计上读数为5.08MPa ，试问被校压力表在这一点上是否符合1级精度，为什么？ 解答： 1）基本误差δ= 100% ? 最大绝对误差?max ＝0.01×10＝0.1MPa 2）校验点为5 MPa 时的基本误差：% 8.0%10010 508.5=?-=δ 0.8％<1％ ，所以符合1.0级表。
2-4 为什么测量仪表的测量范围要根据被测量大小来选取？选一台量程很大的仪表来测量很小的参数值有什么问题？ 解答： 1） 2） 2-5 有两块直流电流表，它们的精度和量程分别为 1) 1.0级，0～250mA 2）2.5级，0～75mA 现要测量50mA 的直流电流，从准确性、经济性考虑哪块表更合适？ 解答： 分析它们的最大误差： 1）?max ＝250×1％＝2.5mA ；% 5%10050 5.2±=?± =δ 2）?max ＝75×2.5％＝1.875mA ；% 75.3%10050 875.1±=?±=δ 选择2.5级，0～75mA 的表。 2-11 某DDZ-Ⅲ型温度变送器输入量程为200～1000℃，输出为4～20mA 。当变送器输出电流为10mA 时，对应的被测温度是多少？ 解答： 10 4 202001000T =--； T=500C ?。 2-12 试简述弹簧管压力计的工作原理。现有某工艺要求压力范围为1.2±0.05MPa ，可选用的弹簧管压力计精度有1.0、1.5、2.0、2.5和4.0五个等级，可选用的量程规格有0～1.6MPa 、0～2.5MPa 和0～4MPa 。请说明选用何种精度和量程（见附录E ）的弹簧管压力计最合适？ 解答： 1）工作原理： 2）根据题意：压力范围为1.2＋0.5 MPa ，即允许的最大绝对误差?max ＝0.05
电厂锅炉给水控制系统 发表时间：2018-08-16T10:57:44.130Z 来源：《基层建设》2018年第17期作者：李攀科1 王翠竹2 [导读] 摘要：水作为火力发电厂中整个系统的主要工作介质。 1.沈阳清华锅炉有限公司辽宁沈阳市 110000； 2.沈阳大洋电气有限公司辽宁沈阳市 110000 摘要：水作为火力发电厂中整个系统的主要工作介质。如何在整个系统流程中将给水控制好，对系统稳定、安全、高效运行有着至关重要的作用。本文从给水控制发展和实际应用角度出发，比较不同设备和工况下的控制方案。 关键词：火电厂;单冲量;三冲量;锅炉给水控制 引言 大型火电发电机组由锅炉、汽轮机、发电机和辅机设备组成，工艺流程复杂，对设备参数的监控、操作和控制繁多。其中，锅炉侧主要是燃烧控制系统和汽水控制系统等。目前，锅炉给水控制已采用自动调节方式，而锅炉水位调节品质间接反映出炉内物质平衡状况，它是监测锅炉、汽轮机安全运行的重要参数之一。 1给水控制的发展 1.1电泵和调节阀 比较早投产的中小机组，一般采用电动定速泵，通过控制给水调节阀的开度来控制汽包水位。这种控制方案弊端是有较大节流损失。 1.2电调泵和调节阀 20世纪80年代及以后投产的机组，大都采用了电动调速给水泵和调节阀相结合的方式来控制汽包水位。控制方式在负荷较低时，由给水调节阀或者旁路阀完成汽包水位控制任务;在负荷较高时，由电动调速泵完成汽包水位控制任务。这种方案虽然能减少阀的节流损失，但电动泵始终在运行，消耗电能较多。 2给水控制系统的结构 2.1单冲量控制 单冲量给水控制系统是一个PI调节器，对汽包水位信号进行控制。系统相对简单，整定方便，但对给水自发性扰动和蒸汽流量扰动的调节能力差，会使汽包水位在运行中的超调较大和稳定性较差。在机组负荷较低时，因为锅炉疏水和排污等影响，给水流量与蒸汽流量存在着较大的偏差，且流量低，测量误差比较大，此阶段时采用单冲量控制。 2.2单级三冲量控制 单级三冲量给水控制是一个PI调节器，对汽包水位、蒸汽流量和给水流量等3个信号进行控制，与单冲量控制相比，此方式优点在于克服虚假水位的蒸汽流量信号和抑制给水自发性扰动的给水流量信号。当蒸汽流量发生变化时，由前馈控制作用，能够快速改变给水流量，让进出锅炉内的物质达到平衡，克服虚假水位非常有利;如果给水发生自发性扰动时，局部反馈控制作用，减少给水流量对汽包水位的影响，有利于汽包水位的稳定y7。因而，三冲量控制系统对于克服汽包水位扰动、维持稳定、提高给水质量有明显优势。 3给水全程控制 3.1给水全程控制概述 机组从启动到满负荷运行整个过程的给水控制不是由某种单一的单冲量或三冲量控制系统来完成的，而是由单冲量控制系统与三冲量控制系统的相互结合所组成，能够完善地自动切换和联锁逻辑功能。给水热力系统及调节组成，如图1所示。单台机组配有:50%容量的电动调速给水泵I台;50%容量的汽动给水泵两台。主给水电动截止阀、给水旁路截止阀和容量的给水旁路调节阀，安装在高压加热器与省煤器之间。由小汽轮机驱动两台汽动给水泵，小汽轮机电液控制系统(MEH)控制其转速，协调控制系统的给水控制系统并设置转速给定值，给水全程控制系统控制流程图如图1所示。电动给水泵控制，通过给水旁路调节阀前后差压的反馈，控制回路调节阀前后的差压，该回路的PII调节器根据旁路调节阀前后差压的偏差进行控制运算，并由切换器T2选通。 图1给水热力系统及调节组成 3.2系统工作原理 给水全程控制系统中由多种控制方式组成，这些控制方式是在机组运行的不同负荷阶段，通过逻辑判断及其切换器(如T1,T2等)来选取的。也就是说机组在不同的负荷阶段和不同的给水控制特性下，由不同的控制方式以满足运行需求，实现给水连续控制hlo1)初始负荷在0%一14%阶段时，主给水电动截止阀是关闭的，T2选通PI1的输出，由电动给水泵控制旁路调节阀前后的差压，PI2调节器控制给水调节阀开关。此时，汽包水位是单冲量控制方式。此时，机组负荷低、给水流量比较小，用旁路调节就能很好地控制汽包水位。2)当负荷在14%一25%阶段时，逻辑联锁控制开启主给水电动截止阀，同时将给水旁路调节阀前后差压控制方式切换到手动模式，T1、T2选通器把汽包水位控制模式切换到由PI3控制的单冲量方式。从14%负荷至给水旁路截止阀离开全开位置到关闭的过程中，给水旁路调节阀和电动给水泵共同控制汽包水位;直至25%负荷期间，电动给水泵用单冲量方式来控制汽包水位。3)当负荷在25%一35%阶段时，T1选通器把汽包水位控制切换到PI4和PIS调节器控制，此阶段由电动泵串级三冲量控制方式控制汽包水位。4)当负荷在35%一50%阶段时，启动一台汽动泵。MEH系统控制汽动泵转速达临界转速以上(如3100rpm)时，控制交由CCS来控制汽动泵的转速。此阶段，一台汽动泵和一台电动泵同时运行，控制方式采用串级三冲量来控制汽包水位。5)当负荷在50%以上阶段时，启动另一台汽动泵，MEH系统控制汽动泵转速达临界转速以上(如3100rpm)时，控制交由CCS来控制汽动泵转速，此时逐步降低电动泵负荷并慢慢增加汽动给水泵负荷。当电动给水泵负荷慢慢降低到最低值时，此时检查汽动给水泵工作正常、汽包水位稳定，可使电动给水泵停运作为备用。此时，两台汽动给水泵采用串级三冲量方式来控制