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模拟量控制系统(MCS)给水控制系统

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模拟量控制系统

模拟量控制系统

实际的微分调节规律具有惯性，传递函数为下式：
微分增益
WD (s) =
e (t )
KD K × Tds = D × WD (s) 1+ Tds 1+ Tds
E t
t0 U (t )
KDTDE
微分作用曲线
t0
t
微分作用的引入使系统控制过程的稳定性和准确性都得以提高， 可适当减小静态偏差，但它不能像积分作用那样消除稳态偏差。
控制系统等效原理图
基本的闭环控制系统由调节器和广义对象（下称对象）两部 分组成，除调节阀对对象的扰动作用外，其它扰动信号综合为d。
7/ GE / Xinhua Learning Center
四、系统的传递方框图
D(S)
WZ(S) +
E（S） + -
WT(S)
U(S)
W(S)
+
C(S)
控制系统传递方框图
15 / GE / Xinhua Learning Center
3.
微分调节规律及其对过渡过程的影响
一、微分调节规律 微分调节规律是调节器输出的控制作用与其偏差输入信号的变化速度成 正比。对于定值控制系统，偏差信号的变化速度就是被调量的变化速度， 即
de ( t ) u ( t ) = u ( 0 ) + Td dt
20 / GE / Xinhua Learning Center
基本调节回路
21 / GE / Xinhua Learning Center
基本调节回路SAMA图
过程变量 P 设定值 S 设定值 S0
△
∑
偏置值 B
PID
前馈 FF
∑
A/M

DCS控制系统各部分介绍

DCS控制系统各部分介绍

DCS控制系统各部分介绍模拟量控制系统（MCS），是将汽轮发电机组的锅炉、汽机当作一个整体进行控制的系统，炉侧MCS指锅炉主控制系统、锅炉燃料量控制系统、送风控制系统、引风控制系统、启动分离器储水箱水位控制系统及蒸汽温度控制系统；机侧MCS指除氧器压力、水位调节系统、凝汽器水位调节系统；闭式水箱水位调节系统；高、低加水位调节系统及辅汽压力调节系统等。

MCS担负着生产过程中水、汽、煤、油、风、烟诸系统的主要过程变量的闭环自动调节及整个单元汽轮发电机组的负荷控制任务。

顺序控制系统SCS是将机组的部分操作按热力系统或辅助机械设备划分成若干个局部控制系统，按照事先规定的顺序进行操作，以达到顺序控制的目的。

炉侧顺序控制的范围包括：送风机、引风机、一次风机、空气预热器、炉膛吹灰系统等。

机侧顺序控制系统的范围包括：汽机润滑油系统、凝泵、高加、除氧器、递加、真空泵、轴封系统、循环水系统、闭式水系统、汽泵、电泵、内冷水系统、密封油系统、胶球清洗系统等。

锅炉炉膛安全监控FSSS能在锅炉正常工作和启停等各种运行方式下，连续地密切监视燃烧系统的大量参数和状态，不断地进行逻辑判断和运算，必要时发出动作指令，通过各种顺序控制和连锁装置，使燃烧系统中的有关设备（如磨煤机、给煤机、油枪、火检冷却风机等）严格按照一定的逻辑顺序进行操作或处理未遂事故，以保证锅炉的安全。

同时炉膛安全监控系统还具有燃烧管理功能，它通过对锅炉的各层燃烧器进行投切控制，满足机组启停和增减负荷的需要，对锅炉的运行参数和状态进行连续监视，并自动完成各种操作和保护动作，如紧急切断燃料供应和紧急停炉，以防事故扩大.。

汽机DEH系统，其主要作用是调节汽轮机的转速，可完成如下功能：挂闸；自动判断热状态；选择启动方式；升速；3000rpm定速；发电机假同期试验；并网带负荷；升负荷；阀切换；单阀/顺序阀切换；调节级压力反馈；负荷反馈；一次调频；CCS控制；ATR 热应力控制；高负荷限制；低负荷限制；阀位限制；主蒸汽压力限制；快卸负荷；超速限制OPC；符合不平衡；超速保护OSP；喷油试验；超速试验；阀门活动试验；阀门在线整定；电磁阀试验；控制方式切换.电气ECS系统，其主要作用是发电机的启、停控制及逻辑；厂用电系统各开关的控制及逻辑；电气系统的各参数与设备状态的监视；继电保护动作情况、故障报警及时间顺序记录.汽泵组MEH系统，其主要作用是调节汽泵组的转速，可完成如下功能：挂闸、升速、定速、CCS控制、超速保护等功能。

第四讲：模拟量控制系统(MCS)

第四讲：模拟量控制系统(MCS)

第四讲：模拟量控制系统（MCS）1、概述模拟量控制系统将锅炉、汽轮机视为一个整体，使整个机组的实发功率能迅速跟踪给定功率的变化，同时又能维持锅炉输出蒸汽量与汽机输入蒸汽量的平衡，以便迅速、准确和稳定地响应中调系统(ADS)或操作员负荷指令。

同时，模拟量控制系统(MCS)还担负生产过程中各子控制系统的自动控制任务。

当发生主要附机故障或主要参数越限等影响负荷或危及机组安全运行的情况时，对机组的负荷指令进行及时的处理和限制，同时各子控制系统进行必要的调整，保证机组安全经济运行。

在机组启、停、正常运行和事故处理中，MCS和SCS、DEH配合，完成各种控制调节任务。

MCS对一些过程变量可以实现全程控制,减少人员的中间干扰，减轻了运行人员的劳动强度。

2、MCS 控制逻辑MCS系统可以分为两大部分：负荷管理级和基础控制级。

2.1负荷管理级：分为机组指令管理和机炉主控系统。

2.1.1机组指令：对外部负荷指令或目标负荷指令进行选择，经处理后，转换成机组可接受的负荷指令，作为机组的实际负荷指令。

其主要功能有：·AGC或操作员负荷指令选择·频率控制·最大、最小负荷限制及负荷速率限制·闭锁增减·快速减负荷2.1.2机炉主控系统：根据机组运行条件及要求，选择合适的控制方式，按照实际负荷指令，分别输出汽机指令和锅炉指令至基础控制级。

机炉主控系统可以实现三种控制方式：（１）基本方式(BASE)在此方式下，机组的功率和汽压控制回路均被切除，机炉主控制器由操作员手动控制。

在炉侧，手动改变锅炉负荷指令，达到调节主汽压力的目的。

在机侧手动改变汽机指令，通过DEH 控制机组功率。

在下列任一条件满足时,机组切至基础控制方式：MFT动作操作员选中基本方式锅炉主控制器和汽机主控制器同时手动（２）协调控制方式(CCS)在此方式下，汽机主控器在自动位置，根据机组的实际负荷指令对功率进行自动调节。

汽轮机各系统解释

汽轮机各系统解释

汽轮机各系统解释1. 什么是数据采集与处理系统（DAS）？答：数据采集与处理系统（DAS--Data Acquisition System）是机组的信息中心，完成数据的采集、处理，进行CRT显示、记录、报警、历史存储、事故追忆、计算、操作指导等功能。

2. 什么是模拟量控制系统（MCS）？答：模拟量控制系统（MCS）完成单元机组的机炉协调控制和所有自动控制回路的控制，主要有燃料控制系统、给水控制系统、汽温控制系统、制粉控制系统、凝汽器控制系统等。

3. 什么是顺序控制系统（SCS）？答：顺序控制系统（SCS）完成单元机组的各功能系统和设备的顺序控制功能，主要有送风系统、引风系统、烟气系统、给水系统、凝结水系统、循环水系统等。

4. 什么是汽机电液控制系统（DEH）？答：汽机电液控制系统（DEH--Digital Electro-hydraulic Control System）是对汽机进行控制的主要系统，其主要功能是对汽机进行的转速控制、负荷控制、阀门管理、汽机自动控制和汽机超速保护等。

5. 什么是小汽机电液控制系统（MEH）？答：若电厂的给水泵是由小汽机驱动的，则电厂还有小汽机电液控制系统（MEH）。

其主要功能是对小汽机进行转速控制、负荷控制、阀门管理、小汽机自动控制和小汽机超速保护等。

6. 什么是汽机危急遮断系统（ETS）？答：汽机危急遮断系统（ETS—Emergency trip system）是对汽机进行保护的控制系统。

其主要功能是监控汽机的某些参数，当这些参数超过运行极限时，关闭汽机进汽阀。

7. 什么是汽机本体安全监视系统（TSI）？答：汽机本体安全监视系统（TSI----Turbine Supervisory Instruments）是连续测量汽轮发电机轴承及汽轮机本体运行参数的仪表系统，当运行参数出现异常，则发出报警信号。

DCS术语——精选推荐

DCS术语——精选推荐

DCS－－－－分散控制系统DAS－－－－数据采集和处理系统CCS－－－－－机炉协调控制系统SCS－－－－－辅机顺序控制系统FSSS－－－－－锅炉炉膛安全监视系统MEH－－－－－给水泵汽轮机控制系统TBC－－－－－汽轮机旁路控制系统EMS－－－－－电气量控制系统DEH－－－－－数字式电液控制系统ETS－－－－－汽轮机紧急跳闸系统DASdata acquisition system,数据采集系统:对生产过程中参数或设备状态进行巡回检测，并经处理后进行显示、打印、报警的计算机系统。

用于作为分散控制系统的一部分时称“数据采集系统”（data acquisition system，DAS）。

MCS,模拟量控制系统modulating control system（MCS）模拟量控制系统实现钢炉、汽轮机及辅助系统参数自动控制的总称。

在这种系统中，常包含参数自动控制及偏差报警功能，对前者，其输出量为输人量的连续函数。

在对外文件中也可称闭环控制系统CCS（closed loop control System）。

FSSS,炉膛安全保护系统furnace safety supervisory system（FSSS）炉膛安全监控系统当锅炉炉膛燃烧熄火时，保护炉膛不爆炸（外爆或内爆）而采取监视和控制措施的自动系统。

包括炉膛安全系统furnace safety system（FSS）和燃烧器控制系统burner control system（BCS）。

SCS,顺序控制系统(程序控制系统)sequence control system（SCS）顺序控制系统对某一工艺系统或主要辅机按一定规律进行控制的控制系统（属于开环控制或逻辑控制之列）。

BBPS,TBPS,DEH,汽轮机共频电液调节digital electro－hydraulic control（DEH）数字式电液控制系统由按电气原理设计的敏感元件、数字电路（计算机）、按液压原理设计的放大元件和液压伺服机构构成的汽轮机控制系统。

3-1 MCS控制概述

3-1 MCS控制概述

第三篇模拟量控制系统（MCS）第一章概述一、模拟量控制系统（MCS）的范围模拟量控制系统一般称作MCS，有时也称作CCS，但不是狭义上的CCS（协调控制系统），为了不引起定义上的混淆，以下描述中，如不特别指出，MCS指模拟量控制系统，而CCS则指单元机组的负荷协调控制系统。

为了明确MCS与CCS的区别，首先应了解什么是CCS。

CCS是当机组负荷变化时协调机、炉间的关系，把汽机和锅炉作为一个整体来控制，并通过锅炉主控制器控制那些与机组负荷直接有关的参数，如煤、风、负压、辅助风挡板等。

总之，它控制机组各项输入与输出之间的能量平衡和质量平衡，不断消除运行中的各种扰动，维持所要求的机组运行参数，满足电网对机组负荷的需求。

CCS自60年代开始采用，它是包括瑞士苏尔寿公司、美国的CE公司在内的两家公司于1955年开始着手研究，1961年首先在美国TV A的布朗发电厂（900MW）中应用，以后日本等国也纷纷采用。

目前，CCS已作为MCS中一项重要的自动控制系统被国内外的电厂广泛采用，它的性能对机组的运行有着直接的影响。

与CCS不同，MCS包括从电网负荷要求改变到锅炉、汽机根据各自的能力适应负荷要求的所有自动控制系统。

例如：对于一台采用汽包炉的单元机组，MCS应包括对电网负荷要求信号的处理，汽轮机调节阀的控制系统，锅炉的给水、燃烧、汽温以及这些系统和各系统之间的协调配合和自动保护等等。

近年来，随着DCS的进一步发展，以往许多采用现场调节装置的所谓“小自动”（例如高、低加热器的疏水自动调节系统等）也进入了DCS，并且将它们归为MCS。

2001年开始执行的《火力发电厂设计技术规程》中没有对模拟量控制系统的范围进行明确的划定，只是要求其功能根据机组容量大小合理选定，所以在一般情况下，我们可以认为MCS是指包含了除DEH与旁路控制系统以外的所有自动调节系统。

二、模拟量控制系统的特点MCS是由一个个相对独立又相互关联的自动控制系统组成的，要了解MCS，就必须先熟悉基本的自动控制系统。

6 模拟量控制系统MCS解析

6 模拟量控制系统MCS6.1 燃料自动调节系统6.1.1 运行设备参数维持汽包压力在11.4Mpa，维持过热器出口压力在9.6Mpa+_0.2Mpa.6.1.2 运行主要设备作用或运行方式印尼拉马2*30MW机组是单元控制方式的机组，保持汽机前压力微分信号的燃烧调节系统，主调是主汽压力定植控制系统，主调输出与热量反馈信号偏差进入副调控制皮带给煤机转速（皮带给煤机转速为变频调节），维持主汽压力为目标值。

系统中还应设置自动修正增益功能，即任一台皮带给煤机手动时其余自动状态的皮带给煤机可以补偿手动给煤机对总燃料量的影响。

燃料调节器跟踪皮带给煤机信号的平均值，实现每台皮带给煤机的手/自动无扰切换。

6.1.3 投入运行6.1.3.1.1 投入前的试验项目及质量要求如下：a) 在机组正常负荷下进行试验；b) 试验不少与两次；6.1.3.1.2 投入要求如下；a) 锅炉负荷一般不低于额定负荷的70%；b) 锅炉燃烧稳定，汽包压力，机前压力及蒸汽流量显示均准确可靠；c)汽压信号及保护装置投入运行。

6.1.3.1.3 投入前检查步骤如下；a) 在投入前应事先向运行人员了解设备运行情况是否能投入自动；b) 各单元是否好用，各部件是否完好；c) 管路接头是否漏泄；d) 线路接触是否良好，正确。

6.1.3.1.4 燃料调节系统的投入步骤如下；a) 方向性检查1）主压力信号方向性；压力升高时变送器输出电流增加，调节系统输出减小；2）汽包压力信号方向性；压力升高，变送器输出电流增加，调节系统输出减小；3）跟踪信号检查；将内给定设置为零将其他输入信号设置为零，调节系统比例带置50%以上，改变跟踪量，调节系统输出应与跟踪相符方向一致否则应调换跟踪线。

b) 将各整定系数比例带，积分时间，微分时间按整定值设置好；c) 改变调节系统定值，使调节系统输出信号与操作单元手操作信号相等（即表示给定值和汽机前汽压信号平衡）；d) 将操作单元切换开关置自动位置（先投下排，后投中排，再投上排）e) 在主压力调节系统的扰动试验前根据调节系统输出表晃动情况观察调节过程的率减率是否近似1。

模拟量控制系统MCS检修规程

模拟量控制系统MCS检修规程1.1 概述1.1.1 总则模拟量控制系统(MCS)对锅炉、汽机主要系统及设备进行连续闭环控制，保证机组主要参数稳定，满足安全启、停及定压、滑压及正常运行的要求。

MCS协调配置4对控制器：CP1005：过热减温、再热减温、高加、低加、除氧器水位控制、给水控制等CP1010：协调控制、燃料、送风控制、炉膛压力及一次风控制、风门控制等CP1011：二次风门控制、磨煤机冷热风调门控制等1)控制策略①常规PID调节②串级、三冲量、前馈补偿、单回路多执行机构等多种回路结构形式。

2)冗余变送器测量①二重冗余变送器测量信号自动选取平均值，运行人员可以在画面上人为选择使用两个测量信号的平均值或只使用其中的某一个信号。

当选取二个信号的平均值时，如果两个信号中有一个超出正常范围，则自动选取另一个信号作为输出值，不影响控制系统的工作。

如果两个信号均超出正常范围，则使用到该信号的控制系统将强制切换到手动控制。

②三重冗余变送器测量自动选取中间值，运行人员可以在画面上人为选择使用三个测量信号的中间值或只使用其中的某一个信号。

当选取三个信号的中间值时，如果有一个信号超出正常范围，则自动选取另外二个信号的平均值；如果有二个信号超出正常范围，则自动选取另外一个信号作为输出值，不影响控制系统的工作。

如果三个信号都超出正常范围，则使用到该信号的控制系统将强制切换到手动控制。

3)手/自动切换①测量信号越限或坏质量，自动切至手动；②自动运行条件不满足，由逻辑联锁自动切为手动；③运行员操作进行手/自动切换；④无论是运行员或是逻辑联锁进行手/自动切换，均不引起过程变量的扰动。

1.1.2 MCS控制系统1)MCS控制系统主要有以下子系统：●机组协调控制系统●主汽温控制系统：Ⅰ级减温；Ⅱ级减温●给水控制系统●燃油压力控制系统●磨煤机出口温度控制系统●送风机动叶控制系统●引风机静叶控制系统●磨煤机风量控制系统●除氧器压力调节系统●除氧器水位调节系统●一次风压力调节系统●电泵最小流量控制系统●主燃料控制系统●二次风量控制系统●氧量控制系统●磨出口风温控制系统●再热蒸汽温度控制系统●磨液压加载控制系统●密封风控制系统●连排扩容器水位控制●暖风器疏水箱水位控制●采暖蒸汽减温减压控制●低压辅助蒸汽压力控制●老厂辅助蒸汽压力控制●凝结水再循环流量控制●低压缸排气温度控制●轴封供汽温度控制●高/低加水位控制系统（正常/紧急）●凝结水至补水箱/除盐水至补水箱水位控制系统●排气装置Ⅰ/Ⅱ减温减压装置/疏水扩容器温度控制●排气装置水位控制●DEH负荷/转速控制●汽机润滑油冷却水温控制●膨胀水箱水位控制系统●发电机定子冷却水入口温度控制●一/二次风暖风器温度控制系统●发电机氢温控制2)各子系统功能简介①机炉协调控制a)控制目的机炉协调控制系统将单元机组作为一个整体来考虑，在保证机组安全稳定运行的前提下，使机组的负荷尽快满足运行人员或中调发出的负荷指令。

火力发电厂DCS系统

一次风量 一次风温
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1.7旁路控制系统
1.7.1高压旁路控制 1.7.2低压旁路控制
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2、逻辑控制系统（SCS）
设备的启停控制
1、给水泵
2、送风机、引风机、一次风机、增 压风机
火力发电厂DCS系统
主讲人：梁伟平源自北京四方继保自动化股份有限公司
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DCS系统包含的主要内容
模拟量控制系统（MCS）
逻辑控制系统（SCS） 锅炉安全监控系统（FSSS） 机组数据监测系统（DAS） 汽轮机监测保护系统（TSI）
30%负荷以下控制旁路门，一般采用单冲量控制汽包水位。 30%负荷以上控制汽泵或电泵，采用三冲量控制汽包水位。
1.32直流炉给水控制系统
在泵的最小转速以下控制旁路们，在最小转速以上控 制给水泵，保证煤水比值。
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1.4主汽温度控制系统、再热汽温控制系统
主汽温及再热汽温控制采用串级控制 主汽温一般分为三级（也有二级的情况） 再热汽温分两级
3、小汽机
4、 磨煤机 5、截止阀、风门挡板等
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3.锅炉安全监控系统（FSSS）
锅炉点火 火焰检测监视 燃料管理 炉膛安全保护
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4.机组数据监测系统（DASS）
数据采集及监视温度 压力 流量 电流 电压

第二章+锅炉自动控制系统


串级三冲量给水控制系统图
燃烧率阶跃扰动下的水位响应曲线
在燃烧率Q阶跃变化时，水位的响应曲线如图2-8所示。水位变化的动态特 性用下列传递函数表示：
GHQ ( s)
——为迟延时间（s）。
H (s) K [ ]e s Q( s ) (1 Ts)2 s
上式与蒸汽流量的扰动影响下的传递函数相类似，但增加了一个纯迟延环节。
(4) 根据运行中汽包“虚假水位”现象的 情况。设定蒸汽流量信号强度系数 D 。如“虚假水位”现象严重，可适当加强蒸 汽流量信号，例如可使蒸汽流量信号强度为 给水流量信号强度的1～3倍。但若因此需要 减小给水流量信号强度，则需要重新修正主、 副调节器的整定参数。 (5) 进行机组负荷扰动试验，要求同单级三 冲量系统。
1） 串级三冲量给水控制系统的组成为： (1) 给水流量W、给水流量变送器 rw 和给水流量反馈装置 aw 、副调节器PI2、 执行机构 K Z 、调节阀 K 组成的内回路（或称副回路）。
(2) 由水位控制对象 W01 s 、水位变送器 rH 、主调节器PI1和内回路组成 的外回路（或称主回路）。 (3) 由蒸汽流量信号D及蒸汽流量测量装置 rD 、蒸汽流量前馈装置
本章主要学习模拟量控制系统中锅炉部分的各主要子控制系统：给水控制系统、气 温控制系统和燃烧控制系统。
一、 模拟量闭环控制系统（MCS）
主要包括以下子系统： 1．锅炉给水控制系统 锅炉给水控制系统是调节锅炉的给水量以适应机组负荷（蒸汽量）的变化， 保持汽包水位稳定（对于汽包锅炉）或保持在不同锅炉负荷下的最佳燃水 比（对于直流锅炉） 2．汽温控制系统 汽温控制的质量直接影响到机组的安全与经济运行。它包括主蒸汽温度控制和 再热蒸汽温度控制 （过热气温调节：喷减温水；再热气温调节：烟气挡板位置）
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（二）蒸汽流量扰动下的水位特性
蒸汽流量扰动下的水位特性是负荷外部扰动下的动态特性。在蒸汽 负荷扰动下，汽包有虚假水位现象。
D
0 H
T2
0
ΔD t
H2 K2
t
H1
H
WOD s
H D
K2 1 T2 s
s
负荷扰动下水位的响应曲线
H为实际水位响应曲线； H1为仅考虑锅内贮水量变化的水位响应特性； H2为仅考虑锅内工质容积变化所引起的水位变化特性
（4）在多种调节机构的复杂切换中，给水全程控制系统都必须保证无扰。高低负荷需用不 同的阀门，调节阀门的切换伴随着有关截止门的切换。在低负荷时通过改变阀门的开度来保持泵 的出口压力，高负荷时通过改变调速泵的转速保持水位，阀门与调速泵间的切换都要求安全无扰 地进行。
（二）测量信号的自动校正
（三）燃料量扰动下的水位特性
当锅炉燃料量发生扰动(增加)时，炉内换热面的吸热量增加使汽包内蒸 发加强。若此时汽轮机负荷未增加，则汽轮机侧调节阀开度不变，但由于蒸 发加强，主蒸汽流量实际上有所增加，所以这种扰动下水位特性与蒸汽流量 扰动下的特性接近，只是“虚假水位”现象不太严重，水位小幅上升，迟延 时间较长。
（2）由于机组在不同的负荷下呈现不同的对象特性，要求控制系统能适应这样的特性。随 着负荷的增高和降低，系统要从单冲量过渡到三冲量系统，或从三冲量过渡到单冲量系统，由此 产生了系统的切换问题，必须有保证两套系统相互无扰切换的控制线路。
（3）由于全程控制系统的工作范围较广，对各个信号的准确测量提出了更严格的要求。例 如，在机组启停过程及高低负荷等不同工况下，给水流量和汽温、汽压等参数都变化很大，所以 给水流量、蒸汽流量和汽包水位信号都要进行温度压力的补偿。
二、给水全程控制中的特殊问题
（一）对给水全程控制系统的要求
给水全程控制要求在锅炉运行的全过程都自动地完成给水调节所规定的两项任务，它比常规 给水控制复杂得多。给水全程控制存在以下难点及要求：
（1）实现给水全程控制可以采用改变给水调节阀开度即改变给水管道阻力的方法来改变给 水量，也可以采用改变给水泵转速即改变给水压力的方法来改变给水量。前一种方法节流损失大， 给水泵的消耗功率多，不经济，故在一般单元机组的大型锅炉中都采用后一种方法。在给水全程 控制系统不中仅要满足给水调节的要求，同时要保证给水泵工作在安全工作区内，这就需要有两 套控制系统来完成。
B
ΔB
0
t
H
0
t
B
燃料量扰动下的水位特性
汽包炉给水控制对象的动态特性有以下特点：
• 调节通道中存在迟延和惯性，并且无自平衡能力。迟延和惯性的存在 使给水调节机构的动作相对水位变化的影响存在滞后，因此调节过程中将 会出现动态偏差。无自平衡能力的响应速度越大，水位对扰动反应越敏感， 调节的难度也相应增大，调节过程中水位动态偏差也将增大。
给水全程控制中的一些特殊问题
一、给水全程控制的概念
全程控制系统是指机组在启停、正常运行和负荷变化过程中均能进行自动 控制的系统。电力生产的“全程”具体包括以下几个过程：
1.锅炉点火、升温升压； 2.开始带负荷； 3.带小负荷； 4.由小负荷到大负荷运行； 5.由大负荷又降到小荷负； 6.锅炉灭火后冷却降温降压。 给水全程自动控制的任务是在上述过程中，控制锅炉的进水量，保持汽包 水位在正常范围内变化，同时具有对锅炉的水循环和省煤器的保护作用，实现 水位和给水流量两个参数的协调。水位是靠调节给水流量来保持的，而给水流 量变化得过分剧烈，将会对省煤器的安全运行带来威胁。所以，给水控制的任 务实际上包括两方面的内容：即保持水位在工艺允许范围内变化的条件下，尽 量保持给水流量稳定。
给水控制对象的动态特性
W
（一）给水量扰 动下的水位特性
给水控制对象在给水量 W扰动下的动态特性是系统 调节通道的特性。
在给水量阶跃扰动下汽 包对象的特点是有迟延、有 惯性、没有自平衡能力。
ΔW
0
t
H
H1
H
WOW s
H W
s1 s
0 b
τ
β t
H2
给水量扰动下的水位特性
H为实际水位响应曲线； H1为仅考虑锅内贮水量变化的水位响应特性； H2为仅考虑锅内工质容积变化所引起的水位变化特性
• 蒸汽负荷扰动(外扰)时，存在“虚假水位”现象。虚假水位现象是不 能通过闭环系统用调节给水流量的办法来减小的，这也增大了水位调节的 难度。显然由于虚假水位现象的存在，是不能只根据水位H一个信号进行 调节的。
鉴于以上原因，现代大型汽包炉的给水调节多应用三冲量调节系统， 即以水位H作系统的被调量信号；以蒸汽流量D作为系统的前馈信号；以 给水流量W构成系统的辅助被调量，形成三冲量给水调节系统。由于给水 量调节器位于系统的闭环以内，所以给水量W扰动下的水位特性最为重要， 是系统整定的主要依据。
21
22
22
1
10
10
10
7
3
M
6
2
4
7
M
M
6
M
2
3
7
M
6
2
M

5
5
M8
M9
M8
23 24
17
A8
20
M 15
18
A7
19
A6
13 12 11 14
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图11-1 锅炉给水系统工艺流程简图 1—除氧器给水箱；2—给水前置泵；3—电动调速给水泵；4—电动调速给水泵(备用)；5—液力联轴器；6—电机；7—液力联轴器 调节机构；8—主给水泵再循环调节阀；9—备用泵再循环调节阀；10—流量测量装置；11—高旁减温水；12—1级减温器减温水； 13—2级减温器减温水；14—再热器减温水；15—锅炉启动阀；16—主给水电动阀；17,18,19—高压加热器；20—省煤器；21—汽 包；22—下降管；23—水冷壁下联箱；24—省煤器再循环； 25—总给水流量测量装置
模拟量控制系统（MCS）
——给水控制系统
汽包锅炉给水自动控制的任务 ——维持汽包水位在设定值
汽包水位是锅炉运行中的一个重要的监控参 数，它间接地表示了锅炉负荷和给水的平衡关系。 维持汽包水位是保证机炉安全运行的重要条件。 锅炉汽包水位过高，影响汽包内汽水分离装置的 正常工作，造成出口蒸汽中水分过多，结果使过 热器受热面结垢而导致过热器烧坏，同时还会使 过热汽温产生急剧变化，直接影响机组运行的经 济性和安全性；汽包水位过低，则可能使锅炉水 循环工况破坏，造成水冷壁管供水不足而烧坏。