[发明专利]一种加热炉汽包液位控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种加热炉汽包液位控制系统，其特征在于，包括：真实液位预测模块、虚假液位预测模块、主调节器、副调节器、第一加法器、第二加法器、给水调节阀、汽包；所述真实液位预测模块通过第一加法器与主调节器连接，所述虚假液位预测模块与副调节器连接，所述主调节器和所述副调节器均通过第二加法器与给水调节阀连接，所述给水调节阀与汽包连接；

所述真实液位预测模块用于预测真实液位，并输出真实液位预测值给第一加法器；

所述第一加法器用于计算液位设定值和真实液位预测值的差值，并将该差值输出给主调节器；所述主调节器根据该差值进行运算，并将运算结果输出给第二加法器；

所述虚假液位预测模块用于预测虚假液位，并输出虚假液位预测值给副调节器；所述副调节器根据该虚假液位预测值进行运算，并将运算结果输出给第二加法器；

所述第二加法器用于计算主调节器运算结果和副调节器运算结果的差值，并将该差值输出给给水调节阀；所述给水调节阀根据该差值调节阀位，用于控制汽包的给水量。

2.根据权利要求1所述的加热炉汽包液位控制系统，其特征在于，所述真实液位预测模块用于预测真实液位的预测模型公式为：l_1i＝l_1(i-1)+K₁(W-G)△t，其中式中l₁为真实液位，△t为采样周期，W为给水量，G为蒸汽输出量，ρ为汽包内水的密度，ρ'为汽包内蒸汽的密度，F为汽包内水汽分界面面积，l_1i为第i周期真实液位的预测值，l_1(i-1)为第i-1周期真实液位的预测值。

3.根据权利要求2所述的加热炉汽包液位控制系统，其特征在于，还包括：变送器和选择开关；所述变送器输入端与汽包连接、输出端通过选择开关与真实液位预测模块连接；所述变送器将汽包液位通过选择开关传送给真实液位预测模块，用于定期校正真实液位预测模块的预测模型初始值。

4.根据权利要求1所述的加热炉汽包液位控制系统，其特征在于，所述虚假液位预测模块用于预测虚假液位的预测模型公式为：其中式中L为冷却管长度，s为冷却管内水流速度，F为汽包内水汽分界面面积，ρ为汽包内水的密度，h_g为蒸汽比焓，h_w为饱和液体比焓，Q为单位时间内步进梁冷却系统吸热量，C为汽包蓄热系数，p为汽包压力，l_2i为第i周期虚假液位的预测值，l_2(i-1)为第i-1周期虚假液位的预测值，△t为采样周期，t为采样时间。

5.根据权利要求1所述的加热炉汽包液位控制系统，其特征在于，所述主调节器为采用位置式PID调节算法的调节器。

6.根据权利要求1所述的加热炉汽包液位控制系统，其特征在于，所述副调节器为采用带有死区及限幅的比例调节方式的调节器。