[发明专利]一种自适应换热控制算法

说明书

本发明涉及换热控制技术领域，特别涉及一种自适应换热控制算法。包括以下步骤：测定待换热物料入口温度，待换热物料出口温度，待换热物料实时流量，换热介质的温度和压力补偿量；将上述测量值作为输入值，输入常数生成模块，经过线性拟合得到当前待换热物料质量与换热介质的投入质量之间的比值k和热量损耗b；测定当前待换热物料流量值，以当前待换热物料流量值、待换热物料目标温度设定值、k和b的值作为输入值，输入比值控制计算模块，经计算实时计算出换热介质的流量设定值，在规定的条件下，自动对相关参数进行修正和微调。本发明可以实现对换热调节实现自动化控制，输出的温度波动小过程平稳，降低开车时的风险和难度。

技术领域

本发明涉及换热控制技术领域，特别涉及一种自适应换热控制算法。

背景技术

目前，在工业生产中，利用蒸汽或液体对介质加热是很常见的做法，通常的做法有两种：单回路控制方法和串级回路控制方法。一般的单回路控制方法是高温蒸汽或液体通过换热器对待加热介质进行加热完成换热过程。

如图一所示，在单回路控制方法的控制过程中，需要对待加热介质加热后的温度进行监控，为了维持介质温度的平稳，需要对待加热介质的流入量和蒸汽或液体流量进行负反馈控制；单回路控制方法的优点在于由两个负反馈控制回路和一个监视回路组成，易于理解和操作实施。最终可以使输出工艺介质温度满足要求，但是由于蒸汽的给定量是根据工艺介质的出口温度手动给定调整，受操作工程师的经验能力制约比较大；调节时滞后时间长。

如图二所示，在串级回路控制方法的控制过程中，将高温工艺介质（HP）的温度TI210作为主回路，蒸汽调节回路FC101作为从回路，根据HP的温度TI210随动调节蒸汽的给定量。该方案实现了整个换热系统的自动调节，根据高温工艺介质（HP）的温度自动调整蒸汽的给定设定值。串级回路控制方法的优点是实现了HP的温度自动调节，对操作工程师的能力要求降低，带温压补偿的蒸汽流量可以降低测量值的误差。缺点是蒸汽给定的设定值是根据HP的温度“负反馈”调整而来，其整定设定值具有滞后性，调整蒸汽给定的设定值时，“温度偏离的事件”已经发生，实际上是对“温度偏离的事件”进行“亡羊补牢”。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种自适应换热控制算法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种自适应换热控制算法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：测定待换热物料入口温度（TI201），待换热物料出口温度（TI210），待换热物料实时流量（FI201），换热介质的温度和压力补偿量（FC101）；

S2：将上述测量值作为输入值，输入常数生成模块（FY201AD），经过线性拟合得到当前待换热物料质量与换热介质的投入质量之间的比值k和热量损耗b；

S3：测定当前待换热物料流量值（FI201），以当前待换热物料流量值（FI201）、待换热物料目标温度设定值（TI210SP）、k和b的值作为输入值，输入比值控制计算模块（FY201MUL），经计算实时计算出换热介质的流量设定值，根据换热介质的流量设定值进行自动调节，实现自动化控制。

其中，常数生成模块（FY201AD）为线性拟合函数生成计算模块；在待换热物料目标温度设定值（TI210SP）不变的情况下，换热介质和换热物料看做是一次函数关系：

F_ST=k*(TO-TI)F_P+b, 其中：

F_ST 换热介质流量；

TO 待换热物料出口温度（TI210）；

TI 待换热物料入口温度（TI201）；

F_P 待换热物料流量。