一种有机浆液加热系统控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种有机浆液加热系统控制方法，包括：根据当前时刻加热器出口混合流体的流量和温度，通过非线性预测模型获取有限时间域内混合流体的流量和温度对应的预测序列；根据未加热前有机浆液、高温流体和加热器的物理特性，构造有机浆液流量控制和温度控制的多目标优化函数及其约束条件；结合序列二次规划算法得到多目标优化函数的最优序列，当最优序列的第一个值符合预设期望值，则将最优序列的第一个值作用于加热系统，得到当前时刻有机浆液调节阀的开度和高温流体调节阀的开度；当不符合时，继续获取下一时刻加热器出口的流量和温度，修正预测序列中当前时刻对应的预测值；经过多次迭代预测、优化和修正使加热系统自动以最优状态运行。以最优状态运行。以最优状态运行。

【技术实现步骤摘要】
一种有机浆液加热系统控制方法


[0001]本专利技术涉及有机浆液处理
，具体而言，涉及一种有机浆液加热系统控制方法。

技术介绍

[0002]餐厨垃圾沥水获得的有机浆液提油前需要高温加热到70
‑
80℃，加热后有机浆液有助于液体的油水分离，从而提高提油效率。目前，喷射式加热器主要用于石油、化工、纺织、冶金等行业中，对密度均匀的腐蚀性、易结垢或易结疤的液态物料进行加热体温。然而，对于密度不均匀的有机浆液，由于其加热时存在加热不均匀、粘稠度高等特性，喷射式加热器的传统控制方法很难对有机浆液体的加热进行精准控制，特别涉及有机浆液温度稳定性和流量稳定性等多目标优化的问题。

技术实现思路

[0003]为解决对加热有机浆液的流量和温度进行稳定控制的问题，本专利技术的目的在于提供一种有机浆液加热系统控制方法。
[0004]本专利技术提供了一种有机浆液加热系统控制方法，所述加热系统包括加热器、有机浆液调节阀和高温流体调节阀，所述方法包括：
[0005]根据当前时刻加热器出口混合流体的流量和温度，通过非线性预测模型获取有限时间域内混合流体的流量和温度对应的预测序列；
[0006]根据未加热前有机浆液、高温流体和加热器的物理特性，构造有机浆液流量控制和温度控制的多目标优化函数及其约束条件；
[0007]根据所述预测序列，结合序列二次规划算法得到所述多目标优化函数的最优序列，并将所述最优序列的第一个值与预设期望值进行比较：
[0008]当所述最优序列的第一个值符合所述预设期望值，则将所述最优序列的第一个值作用于加热系统，得到当前时刻有机浆液调节阀的开度和高温流体调节阀的开度；
[0009]当所述最优序列的第一个值不符合所述预设期望值，则继续获取下一时刻加热器出口的流量和温度，修正所述预测序列中当前时刻对应的预测值；
[0010]以此类推，经过多次迭代预测、优化和修正使加热系统自动以最优状态运行。
[0011]作为本专利技术进一步的改进，所述最优序列的第一个值为当前时刻的最优解，
[0012]将所述最优序列的第一个值作用于加热系统，得到当前时刻有机浆液调节阀的开度，包括：
[0013]根据最优解对应的加热器出口混合流体的流量和温度，结合质量守恒原理和能量守恒原理得到进入加热器的有机浆液的流量；
[0014]根据有机浆液调节阀的流量与开度的关系曲线得到对应的有机浆液调节阀的开度。
[0015]作为本专利技术进一步的改进，所述最优序列的第一个值为当前时刻的最优解，
[0016]将所述最优序列的第一个值作用于加热系统，得到当前时刻高温流体调节阀的开度，包括：
[0017]根据最优解对应的加热器出口混合流体的流量和温度，结合质量守恒原理和能量守恒原理得到进入加热器的高温流体的流量；
[0018]根据高温流体调节阀的流量与开度的关系曲线得到对应的高温流体调节阀的开度。
[0019]作为本专利技术进一步的改进，所述多目标优化函数及其约束条件为：
[0020][0021][0022]其中，J
H
为有机浆液优化性能指标，J
F
为加热器出口流量稳定性，J
T
为加热器出口温度准确性，为权重因子，k为迭代点，i＝1,2
……
N，T
H
为加热器出口温度，Q
H
为加热器出口流量，f
sp
为有机浆液调节阀的开度，y
sp
为高温流体调节阀的开度。
[0023]作为本专利技术进一步的改进，当解除加热系统自动控制时，首先解除高温流体调节阀的自动控制，并在至少延时30秒后，将高温流体调节阀的开度设置为零；
[0024]再解除有机浆液调节阀的自动控制，并在至少延时30秒后，将有机浆液调节阀的开度设置为零。
[0025]作为本专利技术进一步的改进，所述加热器为喷射式加热器，所述高温流体为蒸汽。
[0026]作为本专利技术进一步的改进，所述未加热前有机浆液、高温流体和加热系统的物理特性包括：有机浆液的温度、蒸汽的温度、蒸汽的压力和喷射式加热器的喷射系数。
[0027]作为本专利技术进一步的改进，所述方法还包括：判断加热系统是否满足启动条件，所述启动条件包括进入加热器的高温蒸汽满足压力要求，以及有机浆液调节阀和蒸汽调节阀未发出故障报警信号。
[0028]作为本专利技术进一步的改进，所述蒸汽满足的压力要求为0.4
‑
0.6MPa。
[0029]作为本专利技术进一步的改进，所述喷射式加热器为文丘里喷射器。
[0030]本专利技术的有益效果为：通过采用非线性预测模型得到有限时间域内，加热后有机浆液的流量和温度预测序列，再通过二次规划优化算法对预测序列中的预测值进行优化修正，通过多次预测、优化和修正对有机浆液的流量和温度进行精确控制，并使得加热系统处于最优状态自动运行。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1为本专利技术实施例所述的一种有机浆液加热系统控制方法的流程图；
[0033]图2为本专利技术实施例所述的采用蒸汽对有机浆液进行加热的控制方法的流程图。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]需要说明，若本专利技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0036]另外，在本专利技术的描述中，所用术语仅用于说明目的，并非旨在限制本专利技术的范围。术语“包括”和/或“包含”用于指定所述元件、步骤、操作和/或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他元件、步骤、操作和/或组件的情况。术语“第一”、“第二”等可能用于描述各种元件，不代表顺序，且不对这些元件起限定作用。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个及两个以上。这些术语仅用于区分一个元素和另一个元素。结合以下附图，这些和/或其他方面变得显而易见，并且，本领域普通技术人员更容易理解关于本专利技术所述实施例的说明。附图仅出于说明的目的用来描绘本专利技术所述实施例。本领域技术人员将很容易地从以下说明中认识到，在不背离本专利技术所述原理的情况下，可以采用本专利技术所示结构和方法的替代实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机浆液加热系统控制方法，所述加热系统包括加热器、有机浆液调节阀和高温流体调节阀，其特征在于，所述方法包括：根据当前时刻加热器出口混合流体的流量和温度，通过非线性预测模型获取有限时间域内混合流体的流量和温度对应的预测序列；根据未加热前有机浆液、高温流体和加热器的物理特性，构造有机浆液流量控制和温度控制的多目标优化函数及其约束条件；根据所述预测序列，结合序列二次规划算法得到所述多目标优化函数的最优序列，并将所述最优序列的第一个值与预设期望值进行比较：当所述最优序列的第一个值符合所述预设期望值，则将所述最优序列的第一个值作用于加热系统，得到当前时刻有机浆液调节阀的开度和高温流体调节阀的开度；当所述最优序列的第一个值不符合所述预设期望值，则继续获取下一时刻加热器出口混合流体的流量和温度修正所述预测序列中当前时刻对应的预测值；以此类推，经过多次迭代预测、优化和修正使加热系统自动以最优状态运行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最优序列的第一个值为当前时刻的最优解，将所述最优序列的第一个值作用于加热系统，得到当前时刻有机浆液调节阀的开度，包括：根据最优解对应的加热器出口混合流体的流量和温度，结合质量守恒原理和能量守恒原理得到进入加热器的有机浆液的流量；根据有机浆液调节阀的流量与开度的关系曲线得到对应的有机浆液调节阀的开度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最优序列的第一个值为当前时刻的最优解，将所述最优序列的第一个值作用于加热系统，得到当前时刻高温流体调节阀的开度，包括：根据最优解对应的加热器出口混合流体的流量和温度，结合质量守恒原理和能量守恒原理得到进入加热器的高温流体的流量；根据高温流体调节阀的流量与开度的关系曲线得到对应的高温流体调节阀的开度。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏升，白金玉，张显潮，朱喜，刘丽萍，李江，崔天鑫，张成波，刘梦航，杨东兴，
申请(专利权)人：北京京城环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：