本發明專利技術煙氣余熱回收裝置的冷源溫度控制方法主要包括參數采集、數據處理、模糊推理、控制量輸出和控制執行等步驟。通過對煙氣熱回收裝置中，冷水溫度、熱水溫度、混合水箱溫度、換熱壁面溫度、出口煙氣溫度等參數進行采集，計算出與基準設定溫度的溫度誤差e和溫度差變化ec，然后通過模糊推理得到控制參數，并通過該參數控制冷源水電動調節執行器、回流水電動調節執行器，實現了對冷源溫度進行調節，本發明專利技術根據系統實時辨識建立模糊規則，采用先進模糊預測方法，有效的對被控量的偏差、大小變化、方向，及時間關系進行預補償，從而防止欠調或過調，改善了被控過程的大慣性和大滯后量對控制系統性能的影響，提高了控制品質。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及余熱回收領域，一種可自動跟蹤并鉗制單級或多級冷端的最低壁面溫度在酸露點之上、定值范圍內的煙氣余熱回收設備的冷源溫度控制方法及裝置。
技術介紹
鍋爐出廠設計和運行的排煙溫度，占鍋爐熱損失的比例很大，充分利用排煙余熱，不僅符合節能減排政策要求，也能同時降低企業的用能成本。目前煙氣余熱利用設備逐漸地被商業化。煙氣中的余熱技術可分為直接換熱方式和間接換熱兩種方式。(I)以低壓省煤器為代表的直接換熱，結構簡單、換熱效率較高，但存在著換熱管壁間的溫度梯度，從而跨越酸露點上下，易形成換熱管壁的腐蝕和積灰。為避免腐蝕，人們通過對冷源方面或材料方面做了改進，使得整體冷源升溫，盡量讓換管壁溫度控制在酸露點以上，避免了腐蝕區，如專利CN201764488的《帶有溫度自控系統的低壓省煤器》、CN20173147U的《發電機組低壓省煤器優化系統》、CN201028791Y的《防腐節能型鍋爐煙氣余熱利用裝置》，都提到了壁溫控制。現有的低壓省煤器在下聯箱第一列管程接入了外管道配水，因被調節的水量在管道內的容量有限，加之外界能夠提供相對穩定的熱源溫度范圍有限，冷、熱源溫度動態變化的結果，客觀上導致了壁溫變化無法滿足始終高于酸露點的控制策略的實現，運行若干時段后出現點腐蝕，給生產安全帶來隱患，也降低了設備投資的經濟性。(2)以熱管換熱器和相變換熱器為代表的間接換熱技術，解決了壁溫腐蝕的問題，如專利CN2555468Y的《分流混合調溫的媒質換熱器》、01254156. 7的《分體式復合相變換熱器》、92102776的《復合相變換熱器》等。但總傳熱速率比直接換熱相對較低，在等壁溫的條件下，其降溫幅度受限，因結構特殊，也存在著安裝位置受限的約束。綜上，無論是直接換熱和間接換熱裝備，多數裝置均需要調節冷源水溫或流量，以保持換熱器的壁溫在酸露點之上。但由于余熱回收設備換熱溫差小，導致傳熱速率慢，所調節的冷源與煙氣換熱的時間滯后，屬于典型的大慣性溫度調節系統。對于這種大慣性溫度調節系統，其溫度控制的難點在于控制時效的不確定性。具體表現為在傳統的控制系統中，當控制指令下達后，一個冷源溫度調節周期尚未結束或是被控制對象還未來得及響應，系統運行環境就可能又發生了變化，此時控制系統采集到新的變化參數后，又會發出新的控制指令，從而導致系統的振蕩不定，使其壁溫產生一定幅度的波動，一段時間內不能達到設定值，即無法維持其壁溫一直處于酸露點之上，難以獲得所預期的控制效果。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服傳統的PID控制煙氣余熱回收設備中的冷源溫度所存在的不足，提供一種能夠有效解決煙氣余熱回收設備中的大慣性、大滯后量的冷源溫度調節難題，保證冷源溫度的動態變化浮動在酸露點之上，不僅從根本上提高余熱利用設備的可靠性，而且還最大限度的提高了節能空間。本專利技術煙氣余熱回收設備的冷源溫度控制方法主要包括參數采集、數據處理、模糊推理、控制量輸出和控制執行等步驟。通過對煙氣余熱回收設備中，冷水溫度、熱水溫度、混合水箱溫度、換熱壁面溫度、出口煙氣溫度這五項參數進行采集，計算出與基準設定溫度的溫度誤差e和溫度差變化ec，然后通過模糊推理得到控制參數，并通過該參數控制冷源水電動調節執行器、回流水電動調節執行器，實現了對冷源溫度進行調節，具體方法如下 步驟一參數采集，由安裝在煙氣余熱回收換熱器中的溫度傳感器對換熱器內的冷水溫度、熱水溫度、混合水箱內溫度、換熱管壁溫度、煙氣溫度這五項參數進行采集； 步驟二 數據處理單元依據步驟一中所采集的參數計算出與基準設定溫度的溫度誤差e及其溫度差變化ec，并將溫差e和溫差變化ec送至模糊控制器中，溫差e和溫差變化ec的表達式為權利要求1.一種煙氣余熱回收器的冷源溫度控制方法，包括參數采集、數據處理、模糊推理、控制量輸出和控制執行四個步驟，具體方法如下 步驟一參數采集，由安裝在換熱器中的溫度傳感器對換熱器內的冷水溫度、熱水溫度、混合水箱內溫度、換熱管壁溫度、煙氣溫度這五項參數進行采集； 步驟二 數據處理單元依據步驟一中所采集的參數計算出與基準設定溫度的溫度誤差e及其溫度差變化ec，并將溫差e和溫差變化ec送至模糊控制器中，溫差e和溫差變化ec的表達式為2.模糊控制器根據控制系數AKptl,AKic^P AKdtl模糊輸出為7個狀態，分別為{ PB,PM, PS, O，NS, NM, NB}，其對應的模糊論域為{ 1，0. 6，0. 2，O，-0. 2，-0. 6，-1}，得到控制參數Kp，Ki和Kd，并將得到的控制系數送至PID控制器中； 步驟五控制執行動作。3.PID控制器根據所得到的控制系數對冷源水電動調節執行器和回流水電動調節執行器的開閉進行控制。4.一種實現權利要求1所述的煙氣余熱回收器的冷源溫度控制方法的裝置，包括有模糊控制器、PID控制器、熱水溫度傳感器、冷水溫度傳感器、管壁溫度傳感器、出口煙氣溫度傳感器、混合水箱溫度傳感器、冷水電動調節執行器和回流水電動調節執行器，其特征在于熱水溫度傳感器安裝在換熱器內的熱水箱內；冷水溫度傳感器安裝在混合水箱入口水管上；換熱壁溫度傳感器安裝在換熱器的換熱管壁上；煙氣溫度傳感器安裝在換熱器出口煙道中；混合水箱溫度傳感器安裝在混合水箱中；冷水執行器安裝在混合水箱的入口水管上；回流水電動調節執行器安裝在混合水箱的回流熱水管道上；熱水溫度傳感器、冷水溫 度傳感器、混合水箱溫度傳感器、換熱壁溫度傳感器及出口煙氣溫度傳感器分別通過數據線纜與模糊控制器連接；模糊控制器通過數據線纜與PID控制器連接；PID控制器通過信號電纜分別與冷源水電動調節執行器和回流水電動調節執行器連接。全文摘要本專利技術煙氣余熱回收裝置的冷源溫度控制方法主要包括參數采集、數據處理、模糊推理、控制量輸出和控制執行等步驟。通過對煙氣熱回收裝置中，冷水溫度、熱水溫度、混合水箱溫度、換熱壁面溫度、出口煙氣溫度等參數進行采集，計算出與基準設定溫度的溫度誤差e和溫度差變化ec，然后通過模糊推理得到控制參數，并通過該參數控制冷源水電動調節執行器、回流水電動調節執行器，實現了對冷源溫度進行調節，本專利技術根據系統實時辨識建立模糊規則，采用先進模糊預測方法，有效的對被控量的偏差、大小變化、方向，及時間關系進行預補償，從而防止欠調或過調，改善了被控過程的大慣性和大滯后量對控制系統性能的影響，提高了控制品質。文檔編號F28F27/00GK102997265SQ20121052003公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月7日 優先權日2012年12月7日專利技術者孫淮林, 趙強, 呂寧, 朱和錦, 黃從智, 鄭麗平 申請人:廣東中節能環保有限公司本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種煙氣余熱回收器的冷源溫度控制方法，包括參數采集、數據處理、模糊推理、控制量輸出和控制執行四個步驟，具體方法如下：步驟一：參數采集，由安裝在換熱器中的溫度傳感器對換熱器內的冷水溫度、熱水溫度、混合水箱內溫度、換熱管壁溫度、煙氣溫度這五項參數進行采集；步驟二：數據處理單元依據步驟一中所采集的參數計算出與基準設定溫度的溫度誤差e及其溫度差變化ec，并將溫差e和溫差變化ec送至模糊控制器中，溫差e和溫差變化ec的表達式為：?然后將e(k)、ec(k)歸一化到論域[?3,3]之內進行模糊化；步驟三：模糊推理，將步驟二中計算所得到的溫度誤差e和溫度差變化ec?輸入模糊控制器計算，得出得到控制參數ΔKp，ΔKi和ΔKd，其計算過程如下：先將e和ec代入下述公式計算，?將經上述公式計算得出的Kp、Ki、Kd,，經由；；；計算出ΔKp、ΔKi和ΔKd；步驟四：控制量輸出。511578dest_path_image001.jpg,428718dest_path_image003.jpg,395406dest_path_image005.jpg,790615dest_path_image006.jpg,dest_path_image007.jpg,201210520033X100001dest_path_image008.jpg...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫淮林，趙強，呂寧，朱和錦，黃從智，鄭麗平，
申請(專利權)人：廣東中節能環保有限公司，
類型：發明
國別省市：
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