當蒸汽輸出到集管和相關的過程設備中時，必須對鍋爐鼓筒進行液位控制，以將水注入鍋爐。對于給定數量的蒸汽和排空的蒸汽，應將等量的水補充到鍋爐中。鼓液位控制有三個主要控制選項，單元素控制，兩元素控制和三元素控制。
鍋爐脹縮效果
下游過程控制鍋爐的蒸汽流量。
蒸汽流量的突然增加或減少需求將改變蒸汽鼓和鍋爐管道中的壓力。汽包壓力的變化將引起蒸汽和水的密度和沸點的變化。
鍋爐脹縮效果
鍋爐脹縮效果
突然的蒸汽需求增加，蒸汽氣泡在水面下膨脹，從而增加了蒸汽和水的密度和沸點。因此，即使沒有補給水，也會導致汽包液位增加。與蒸汽流量增加和汽包壓力降低成正比的水位升高稱為膨脹效應。
換句話說，隨著蒸汽負荷的減少，蒸汽和水混合物中的蒸汽氣泡密度減小。因此，導致水桶水位不變，而水桶和水蒸氣的質量沒有改變。這稱為收縮效應。
這種不穩定的壓力變化會導致相同的溶脹和收縮反應，從而使蒸汽鼓液位的控制極為困難。
什么是單元素控件？
鍋爐單元素控制
單元素控制僅將感光鼓液位信號用作控制過程變量。對與設定點的水位偏差進行比例（P）和積分（I）計算后，控制器的輸出將傳遞到鍋爐給水閥，該閥再控制進入鍋爐鼓的給水流量。而單元素控制可能由于膨脹效果而無效控制選項。
建議在水量較大且負載穩定的小型鍋爐上使用單元素控制。
什么是兩元素控制？
鍋爐二元控制
二元控制由液位元件和蒸汽流量元件組成。
液位元件：鼓液位變送器，作為過程變量（PV）。將該信號與設定值進行比較，得出的結果是偏差值。該信號由控制器作用，該控制器以比例值的形式產生校正作用。
蒸汽流量元素：通過使用蒸汽流量控制給水流量，以響應負載變化即時修正給水需求。蒸汽流量充當前饋信號，以實現更快的液位控制。
建議在蒸汽需求適度變化的中小型鍋爐上使用兩元素控制。
什么是三元素控制？
鍋爐三元控制 三要素控制是通過在汽包水位控制器和給水控制器之間形成級聯，并增加蒸汽流量作為前饋信號。蒸汽流量信號被添加到滾筒液位控制器的輸出中。這將在控制器中創建兩個控制回路，即液位控制回路和給水控制回路。
三元素配置的原理是控制蒸汽鼓的質量平衡。如果從鍋爐回路中除去蒸汽，則必須用等質量的給水代替蒸汽的損失。這樣可以防止水位迅速下降。反應緩慢的液位控制回路通常以中等比例帶設置進行調整。
單到三元素無擾移
與單元素配置不同，由于蒸汽流量不可靠，因此三元素不適合在啟動時使用。啟動后達到足夠的蒸汽壓力并保持穩定的蒸汽流量時，可以將單元件滾筒液位控制切換為三元件。三元素和單元素都利用相同的控制器來實現電平控制的無擾動轉移。
