本实用新型属于锅炉控制技术领域，具体涉及一种冲量数可变的锅炉汽包水位控制系统。
背景技术：
汽包水位是保证锅炉平稳运行的重要监控参数，对汽包水位的监控是确保锅炉系统蒸汽流量与给水流量平衡的必要条件。汽包水位过高，会使得过热器结垢，降低过热器效率，甚至造成汽轮机损坏；汽包水位过低，会破坏水循环进而导致锅炉损坏，甚至引起爆炸。
单冲量控制就是采用锅炉汽包水位作为反馈，形成单闭环，对于蒸汽负荷变动较小的锅炉可以满足其控制需求，但受“虚假水位”的变动影响，当存在较大的蒸汽负荷变动时，就难以保证汽包水位稳定，无法满足生产安全和锅炉汽包水位控制要求；在单冲量控制的基础上加入蒸汽流量作为扰动补偿，形成了前馈加反馈的双冲量控制，这虽然在一定程度上克服了“虚假水位”造成的恶劣干扰，但控制精度和灵敏度较低；进一步地，在双冲量的基础上引入给水流量作为内部反馈，通过副控制器形成内回路，这样就构成了串级三冲量控制。在串级三冲量控制中，内回路快速响应、粗调，外回路细调，很好地解决了“虚假水位”对控制系统造成的不良影响，实现了锅炉汽包水位的平稳控制。在锅炉汽包水位的平衡控制中，与单冲量和双冲量相比，虽然串级三冲量控制效果更好，但对于负荷较小，控制精度要求较低的锅炉系统，一般的单冲量和双冲量控制也足以满足其控制要求，且能降低控制成本，提高企业效益。因此，根据蒸汽流量负荷不同，设计单冲量、双冲量和三冲量三者之间自动选择切换的变冲量锅炉汽包水位控制系统，既能满足不同现场需求，也能起到节能环保的作用。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种冲量数可变的锅炉汽包水位控制系统，其结构简单、设计合理，加入蒸汽流量作为扰动补偿，加入了给水流量作为内部反馈，根据锅炉蒸汽流量负荷不同，选择不同的开关关断或闭合，通过控制检测信号的个数在单冲量、双冲量和三冲量三者之间自动选择切换，使用操作方便，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种冲量数可变的锅炉汽包水位控制系统，其特征在于：包括PID主控制器和与所述PID主控制器相接的PID副控制器，所述PID主控制器的输入端接有输入模块、用于检测锅炉汽包水位的汽包水位变送器和用于检测所述锅炉的蒸汽流量的蒸汽流量变送器，所述PID主控制器的输出端接有汽包水通道开关、蒸汽通道开关和给水通道开关，所述PID副控制器的输入端接有用于检测所述锅炉的给水流量的给水流量变送器，所述PID副控制器的输出端接有给水阀，给水通道开关和给水阀均安装在给水通道上。
上述的一种冲量数可变的锅炉汽包水位控制系统，其特征在于：所述汽包水位变送器为差压水位计。
上述的一种冲量数可变的锅炉汽包水位控制系统，其特征在于：所述蒸汽流量变送器为线性孔板差压流量计。
上述的一种冲量数可变的锅炉汽包水位控制系统，其特征在于：所述给水流量变送器为涡街式差压变送器。
上述的一种冲量数可变的锅炉汽包水位控制系统，其特征在于：所述汽包水通道开关、蒸汽通道开关和给水通道开关均为电磁阀。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型的结构简单、设计合理，实现及使用操作方便。
2、本实用新型在传统锅炉汽包水位作为反馈的控制基础上，加入蒸汽流量作为扰动补偿，与锅炉汽包水位的反馈形成双冲量控制，克服了虚假水位造成的恶劣干扰。
3、本实用新型还加入了给水流量作为内部反馈，与锅炉汽包水位、蒸汽流量形成三冲量控制，很好地解决了虚假水位对控制系统造成的不良影响，实现了锅炉汽包水位的平稳控制。
4、本实用新型加入汽包水通道开关、蒸汽通道开关和给水通道开关，可根据锅炉蒸汽流量负荷不同，选择不同的开关关断或闭合，通过控制检测信号的个数在单冲量、双冲量和三冲量三者之间自动选择切换，既能满足不同现场需求，也能起到节能环保的作用。
综上所述，本实用新型结构简单、设计合理，加入蒸汽流量作为扰动补偿，加入了给水流量作为内部反馈，根据锅炉蒸汽流量负荷不同，选择不同的开关关断或闭合，通过控制检测信号的个数在单冲量、双冲量和三冲量三者之间自动选择切换，使用操作方便，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理框图。
附图标记说明:
1—PID主控制器； 2—汽包水位变送器； 3—蒸汽流量变送器；
4—给水流量变送器； 5—输入模块； 6—汽包水通道开关；
7—蒸汽通道开关； 8—给水通道开关； 9—给水阀；
10—PID副控制器。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括PID主控制器1和与所述PID主控制器1相接的PID副控制器10，所述PID主控制器1的输入端接有输入模块5、用于检测锅炉汽包水位的汽包水位变送器2和用于检测所述锅炉的蒸汽流量的蒸汽流量变送器3，所述PID主控制器1的输出端接有汽包水通道开关6、蒸汽通道开关7和给水通道开关8，所述PID副控制器10的输入端接有用于检测所述锅炉的给水流量的给水流量变送器4，所述PID副控制器10的输出端接有给水阀9，给水通道开关8和给水阀9均安装在给水通道上。
实际使用时，由输入模块5设定系统在单冲量、双冲量和三冲量三者之间自动选择切换的蒸汽流量D(t)的设定值，由汽包水位变送器2检测锅炉的汽包水位L(t)，蒸汽流量变送器3检测锅炉的蒸汽流量D(t)，给水流量变送器4检测锅炉的给水流量W(t)，根据蒸汽流量D(t)的检测值与设定值的比较结果作为PID主控制器1输出值的依据，从而实现锅炉汽包水位控制系统冲量数可变的自动调节控制。
本实施例中，所述汽包水位变送器2为差压水位计。
本实施例中，所述蒸汽流量变送器3为线性孔板差压流量计。
本实施例中，所述给水流量变送器4为涡街式差压变送器。
本实施例中，所述汽包水通道开关6、蒸汽通道开关7和给水通道开关8均为电磁阀。
实际使用时，由PID主控制器1发出对应的控制信号，控制给水通道开关8、蒸汽通道开关7和汽包水通道开关6的通电与否，通过控制电磁阀的断开或闭合实现相关通道回路的切除与否，从而实现锅炉汽包水位控制系统冲量数可变的自动调节控制。
具体实施时，通过输入模块5设定蒸汽流量D(t)的设定值和汽包水位L(t)的设定值，设定单冲量蒸汽流量范围为D(t)≤5％，双冲量蒸汽流量范围5％<D(t)≤15％，三冲量蒸汽流量范围为D(t)>15％；通过汽包水位变送器2检测锅炉的汽包水位L(t)，蒸汽流量变送器3检测锅炉的蒸汽流量D(t)，给水流量变送器4检测锅炉的给水流量，以蒸汽流量D(t)的设定值和蒸汽流量变送器3检测到的实际检测值作为通路开关或闭合的判据，以汽包水位L(t)的设定值和汽包水位变送器2检测到的实际检测值作为控制给水阀9的开度的依据。
当蒸汽流量变送器3检测锅炉的蒸汽流量D(t)≤5％时，经过PID主控制器1对蒸汽流量检测值的处理后，PID主控制器1发出对应的控制信号，给水通道开关8关闭，蒸汽通道开关7关闭，汽包水通道开关6闭合，此时锅炉汽包水位控制系统为仅有汽包水位进行反馈的单冲量控制系统。
当蒸汽流量变送器3检测锅炉的蒸汽流量5％<D(t)≤15％时，经过PID主控制器1对蒸汽流量检测值的处理后，PID主控制器1发出对应的控制信号，给水通道开关8关闭，汽包水通道开关6和蒸汽通道开关7闭合，此时锅炉汽包水位控制系统为汽包水位反馈和蒸汽流量前馈的双冲量控制系统。蒸汽流量变大，汽包水位下降，蒸汽流量变小，汽包水位上升。
当蒸汽流量变送器3检测锅炉的蒸汽流量D(t)>15％时，经过PID主控制器1对蒸汽流量检测值的处理后，PID主控制器1发出对应的控制信号，给水通道开关8、汽包水通道开关6和蒸汽通道开关7均闭合，此时锅炉汽包水位控制系统为汽包水位、蒸汽流量和给水流量共同作用的三冲量控制系统。当蒸汽流量变大，汽包水位下降；当蒸汽流量变小，汽包水位上升。当给水通道开关8闭合后，可通过输入模块5设定锅炉汽包水位的设定值，通过比较汽包水位变送器2检测到的锅炉汽包水位L(t)与锅炉汽包水位的设定值，进而改变PID主控制器1的输出值，PID主控制器1的输出值发送给PID副控制器10，PID副控制器10对PID主控制器1的输出值进行处理的到开度命令，然后将开度命令发送到给水阀9，从而控制给水阀9的开度，改变给水流量，给水流量由给水流量变送器4检测。当给水流量变大，汽包水位增加；当给水流量变小，汽包水位减小。
以上所述，仅是本实用新型的实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。