[发明专利]基于数据建模和多前馈PID的化学加氨自动控制方法

说明书

本发明公开了基于数据建模和多前馈PID的化学加氨自动控制方法，采用数学建模加多前馈PID算法解决常规凝结水和给水加氨自动大迟延无法投运的难题，实现火电机组凝结水和给水加氨自动控制，实现化学精处理无人值班，提高自动控制程度，保证化学汽水品质的稳定。同时通过该发明解决了非线性大时滞典型热控控制难题，摸索出一套适用于主机锅炉，脱硝等同样具有控制难题的方法和经验，提高热工人员技能水平和提高整个机组自动化程度。

技术领域

本发明属于机电技术领域，涉及基于数据建模和多前馈PID的化学加氨自动控制方法。

背景技术

目前国内很多机组给水和凝结水加氨控制基本为人工手动控制，一方面缺少在线实时监测仪表或仪表维护不当不能正确监测实时pH值，单纯靠人工做样化验后进行调节，导致加氨过量或不及时、不均匀，且人工工作量非常大，耗时和费力。经调研，周边很多电厂加氨泵无变频控制，加氨手段单一，无闭环控制和自动控制调节措施，这样导致水汽系统安全运行无保证，靠人工做样迟延滞后比较大，加氨量不均匀，对目前运行方式来说，还必须安排人员现场24小时值班，浪费人力物力。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于数据建模和多前馈PID的化学加氨自动控制方法，采用数学建模加多前馈PID算法解决常规凝结水和给水加氨自动大迟延无法投运的难题，实现火电机组凝结水和给水加氨自动控制，实现化学精处理无人值班，提高自动控制程度，保证化学汽水品质的稳定。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

基于数据建模和多前馈PID的化学加氨自动控制方法，包括：

1)通过PID调节器中的比例、积分控制器对给定值和控制值进行粗调；

2)将给水流量、pH值和加氨泵的频率数据进行大数据建模，作为第一条前馈f(X1)；

3)通过测量氨水溶液罐的电导率对加氨泵频率进行函数修正，修正函数f(X2)作为该自动调节的第二条前馈修正；

4)增加自动调节给定值与过程值偏差纠正的PID调节回路，作为自动调节的第三条前馈f(X3)修正；

5)三条前馈同时输出加氨泵的频率，与PID调节器算出的加氨泵频率相加减，最后算出加氨泵的最终频率，通过控制加氨泵的频率，改变加氨泵的出力，从而控制加氨量，实现化学凝结水和给水加氨的自动控制。

优选地，步骤2)中，根据给水流量的变化和相应的数据模型得到一个初步的频率给定值，该频率给定值作为主要调节修正值。

优选地，上述方法还包括快速反馈校正回路，用于对步骤5)中的反馈量进行校正。

更优选地，所述快速反馈校正回路包括来自于反应器出口的快速反馈回路(A值)以及来自于省煤器入口的延迟反馈回路(B值)。

更优选地，所述快速反馈校正回路最终反馈信号通过下式计算：

C＝A*0.7+B*0.3

其中，A：快速反馈回路，B：延迟反馈回路，C：最终反馈信号。A、B的系数值可根据现场控制情况进行适当调整，增大A值系数时，调节更快，但精确度稍差，增大B值系数时，调节稍慢，但调节更精确。

本发明的有益效果如下：

本发明采用数学建模加多前馈PID算法的方式解决了常规凝结水和给水加氨自动大迟延无法投运的难题，实现两台机组凝结水和给水加氨自动控制，实现化学精处理晚上无人值班，提高自动控制程度并保证了化学汽水品质的稳定，能节约人工成本25万/年。同时通过该发明解决了非线性大时滞典型热控控制难题，摸索出一套适用于主机锅炉，脱硝等同样具有控制难题的方法和经验，提高热工人员技能水平和提高整个机组自动化程度。

附图说明