CN105920990A - 调节阀控制方法和装置 - Google Patents

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蔡曙光
陈涛
黄明生
胡建民
邵哲如
王健生
朱亮
钱中华
洪益州
曹伟
杨应永
高秀荣
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Abstract

本发明涉及一种调节阀控制方法和装置。该方法包括步骤S1：预先设定环保指标；步骤S2：检测环保指标；步骤S3：根据预先设定的环保指标和检测到的环保指标生成流量开度曲线；步骤S4：基于预定义的分段，对所述流量开度曲线进行分段线性化，以计算实际的流量值；以及步骤S5：根据所述实际的流量值来控制所述调节阀的开度。本发明有益效果是，可以提高调节阀线性度，减少调节阀动作频率，节约石灰消耗量，延长调节阀使用寿命。

Description

调节阀控制方法和装置
技术领域
本发明一般涉及垃圾焚烧发电中烟气处理中石灰浆控制领域，具体地，涉及一种烟气处理石灰浆调节阀控制方法和装置。
背景技术
在垃圾焚烧发电烟气净化处理工艺中的脱酸(SO2/HCL)主要是由在反应塔中由旋转雾化器把喷入石灰浆液雾化后与烟气充分反应达到去除酸性物质。石灰浆的喷入量直接关系到排放指标及材料消耗，在常规控制中采用PID调节控制器来控制石灰浆管路上的调节阀开度从而控制石灰浆的喷入量。从现场运行的情况看：一种是操作人员根据生产经验，设定一个流量定值，经过流量计检测反馈由PID控制器控制调节阀输出，由于工况随时变化，烟气成分不稳定，为了保证反应塔出口温度及环保达标，只有通过加大石灰浆浓度或增大干法石灰的喷入量，造成调节阀磨损加快，操作频繁物料浪费。一种是通过设定环保指标SO2/HCL值及出口温度值通过检测元件反馈由PID控制器控制调节阀输出，自动调节，由于石灰浆管径小只有DN25，烟气成分变化块，造成调节阀动作频繁，加剧执行机构负担。虽然调节阀选型时是等百分比特性但是由于调节阀的流量特性在实际工况时与理论特性相差很大。
因此，需要一种调节阀控制方法和装置，以解决上述问题。
发明内容
本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
本发明一方面提供了一种调节阀控制方法，包括
步骤S1：预先设定环保指标；
步骤S2：检测环保指标；
步骤S3：根据预先设定的环保指标和检测到的环保指标生成流量开度曲线；
步骤S4：基于预定义的分段，对所述流量开度曲线进行分段线性化，以计算实际的流量值；以及
步骤S5：根据所述实际的流量值来控制所述调节阀的开度。
可选地，其中利用比例、积分、微分控制生成所述流量开度曲线。
可选地，所述预定义的分段为6段，并且所述调节阀的最大开度100％对应最大流量3000L/H。
本发明还提供了一种调节阀控制装置，包括：
环保指标设定单元，用于预先设定环保指标；
环保指标检测单元，用于检测环保指标；
流量开度曲线生成单元，用于根据预先设定的环保指标和检测到的环保指标生成流量开度曲线；
分段线性化单元，用于基于预定义的分段，对所述流量开度曲线进行分段线性化，以计算实际的流量值；以及
调节阀开度控制单元，用于根据所述实际的流量值来控制所述调节阀的开度。
可选地，其中利用比例、积分、微分控制生成所述流量开度曲线。
可选地，所述预定义的分段为6段，并且所述调节阀的最大开度100％对应最大流量3000L/H。
本发明有益效果是，可以提高调节阀线性度，减少调节阀动作频率，节约石灰消耗量，延长调节阀使用寿命。
附图说明
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，
图1为根据本发明的调节阀控制方法的流程图；
图2为根据本发明的调节阀控制方法的原理图；以及
图3为根据本发明的调节阀控制装置的框图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本发明提出的污水厂污泥改性干化处理方法和污水厂污泥处理系统。显然，本发明的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
本发明提供一种调节阀控制方法和装置，下面结合图1至图2对本发明的调节阀控制方法做详细说明。
实施例一
下面参考图1至图2对本发明的调节阀控制方法进行详细说明，图1为根据本发明的调节阀控制方法的流程图，图2为根据本发明的调节阀控制方法的原理图。如图1所示，所述调节阀控制方法，包括
步骤S1：预先设定环保指标；
步骤S2：检测环保指标；
步骤S3：根据预先设定的环保指标和检测到的环保指标生成流量开度曲线；
步骤S4：基于预定义的分段，对所述流量开度曲线进行分段线性化，以计算实际的流量值；以及
步骤S5：根据所述实际的流量值来控制所述调节阀的开度。
结合图2，预先设定的环保指标作为SP-INT输入，检测到的环保指标作为PV-INT输入进入到流量开度曲线生成框中。根据计算结果，LMN端输出所需的石灰浆量。然后，基于预定义的分段，对所述流量开度曲线进行分段线性化，以计算实际的流量值。并且，根据所述实际的流量值来控制所述调节阀的开度。
该调节阀控制方法核心是实现调节阀输出的稳定及线性度。该调节阀控制方法稳定运行需要具备以下条件：流量计正常，以及调节阀正常。
该调节阀控制方法的原理是，根据调节阀的流量开度曲线，按照分段线性拟合方法，根据实际经验值把调节阀的流量开度曲线按照一定规则分段、线性化，由控制器计算出来的实际流量值，通过线性拟合方法来控制实际调节阀的开度。
可选地，利用比例、积分、微分控制生成所述流量开度曲线。
由理论分析可知分段越多，越精确，但是由于工程实际需求，过多的区分也没有实际意义。在这里按照6段分段拟合。按照实际工况确定调节阀最大开度100％对应最大流量3000L/H。设阀门开度为Y，流量为X，按照直线数学公式
K＝(Y2-Y1)/(X2-X1)
Y＝KX+B
其中：Y2、Y1、X2、X1分段开度与流量的对应最大最小值，B为分段阀门开度的偏移量。通过计算可得如下表格：
由上表可见，通过引入线性分段拟合算法对控制系统进行改进，可以提高调节阀的线性度进而提高控制系统的稳定性，减少阀门动作频次，延长使用寿命。
另外，采用常规PID控制加线性分段拟合控制算法控制调节阀的动作从而控制石灰浆喷入量，提高调节阀线性度，减少调节阀动作频率，节约石灰消耗量，延长调节阀使用寿命。
实施例二
下面，结合图3来说明根据本发明的一种调节阀控制装置。图3为根据本发明的调节阀控制装置的框图。
如图3所示，所述调节阀控制装置包括：
环保指标设定单元，用于预先设定环保指标；
环保指标检测单元，用于检测环保指标；
流量开度曲线生成单元，用于根据预先设定的环保指标和检测到的环保指标生成流量开度曲线；
分段线性化单元，用于基于预定义的分段，对所述流量开度曲线进行分段线性化，以计算实际的流量值；以及
调节阀开度控制单元，用于根据所述实际的流量值来控制所述调节阀的开度。
可选地，其中利用比例、积分、微分控制生成所述流量开度曲线。
可选地，所述预定义的分段为6段，并且所述调节阀的最大开度100％对应最大流量3000L/H。
本发明有益效果是，可以提高调节阀线性度，减少调节阀动作频率，节约石灰消耗量，延长调节阀使用寿命。
本实施例的有益效果是，通过引入线性分段拟合算法对控制系统进行改进，可以提高调节阀的线性度进而提高控制系统的稳定性，减少阀门动作频次，延长使用寿命。
另外，采用常规PID控制加线性分段拟本实施例的有益效果是，合控制算法控制调节阀的动作从而控制石灰浆喷入量，提高调节阀线性度，减少调节阀动作频率，节约石灰消耗量，延长调节阀使用寿命。
本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (6)

1.一种调节阀控制方法，包括
步骤S1：预先设定环保指标；
步骤S2：检测环保指标；
步骤S3：根据预先设定的环保指标和检测到的环保指标生成流量开度曲线；
步骤S4：基于预定义的分段，对所述流量开度曲线进行分段线性化，以计算实际的流量值；以及
步骤S5：根据所述实际的流量值来控制所述调节阀的开度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中利用比例、积分、微分控制生成所述流量开度曲线。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述预定义的分段为6段，并且所述调节阀的最大开度100％对应最大流量3000L/H。
4.一种调节阀控制装置，包括：
环保指标设定单元，用于预先设定环保指标；
环保指标检测单元，用于检测环保指标；
流量开度曲线生成单元，用于根据预先设定的环保指标和检测到的环保指标生成流量开度曲线；
分段线性化单元，用于基于预定义的分段，对所述流量开度曲线进行分段线性化，以计算实际的流量值；以及
调节阀开度控制单元，用于根据所述实际的流量值来控制所述调节阀的开度。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，其中利用比例、积分、微分控制生成所述流量开度曲线。
6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述预定义的分段为6段，并且所述调节阀的最大开度100％对应最大流量3000L/H。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107272751A (zh) * 2017-06-16 2017-10-20 西安理工大学 一种液位控制系统及实现方法
CN108786428A (zh) * 2018-06-07 2018-11-13 光大环保技术研究院（南京）有限公司 一种sncr脱硝最优控制系统和控制方法

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