【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及针对工业过程的控制方法设计，具体而言涉及一种电脱盐罐内的多变量界位控制方法，对乳化区和水区的界位进行控制。
技术介绍
1、电脱盐装置是炼油企业必不可少的装置，电脱盐装置的油水界面准确控制是实现常减压装置稳定运行的重要保证。油水界面过高会导致脱后原油带水，导致初馏塔发生冲塔事故以及电耗增加及水资源浪费，油水界面过低会导致所排污水含油量增加，为后续含油含盐污水处理增加难度以及大幅度增加污水处理费用，甚至出现跑油事故、排放污水不达标的环保事故。
2、电脱盐罐界位控制面临的首要问题为，难以对乳化区与水区的界位进行精确和稳定地检测。目前，国内电脱盐罐的油水界位检测仪表绝大多数是射频导纳、微波等电磁学原理的仪表，受原油品种、油水中含盐量变化、污水乳化形式改变都会导致界位仪表失准。以微波雷达类的界位仪表为例，通常安装在电脱盐罐管路附近，无法避免微波打在管道壁引起的多重反射，造成反射波加强，接收的微波增幅，引起测量不准。从而导致无法对乳化区与水区的界位进行自动控制。此外，电脱盐罐界位的控制要求为将油水界面控制在一个区间内，在区间内的波动可以视为生产的正常情况。因此从工业需求的角度出发，对乳化区与水区的界位的检测要求也是区间相对性的，而不是要求绝对的物理位置。
3、电脱盐罐界位控制面临的第二个问题为，乳化区与水区界位处于不同位置时，其控制要求不同，简单的单回路界位控制难以满足多个区域的控制要求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术存在的问题，
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下方案：
3、一种电脱盐罐的多变量界位控制方法，包括：
4、确定乳化区和水区界位的控制区间；
5、在电脱盐罐内布设多个粘度传感器，粘度传感器的布设位置至少包括：
6、位于电极板和油分布管之间的第一检测位置、控制区间上限所在的第二检测位置、控制区间下限所在的第三检测位置、以及第三检测位置和污水切出管之间的第四检测位置；
7、读取各检测位置处粘度传感器的粘度测量值，将各检测位置处的粘度测量值与乳化区、水区粘度值进行对比，根据对比结果进行污水切出阀门的调节。
8、本专利技术通过在电脱盐罐内多个位置布置粘度传感器进行粘度检测，利用粘度值间接反应罐内乳化区与水区的界位位置，从而将界位控制在所需的区间内。
9、作为一种优选的实施方式，所述乳化区和水区界位的控制区间设置为电脱盐罐内水冲洗管上方1-2厘米处至水冲洗管下方1-5厘米处之间。
10、作为一种优选的实施方式，所述粘度传感器为振动式粘度传感器。振动式在线粘度计原理是传感器探头在流体中做一定频率的振幅运动，由于会受到流体粘性阻尼的作用，探头的振幅会衰减，补充由于流体粘性阻尼而损失的能量，使探头的振幅维持在与流体作用之前的状态，则这部分补充的能量与流体的粘度有关。测量出这部分补充的能量，则可以按照一定的关系求出流体的粘度。故在测量电脱盐油水界位时，水层、乳化层以及油层的粘度数值差距大，使用振动式粘度计，根据补充振幅能量大小，可以直接反应水层位置。
11、作为一种优选的实施方式，所述第一检测位置位于电脱盐罐内电极板下方、油分布管上方2-4厘米处；
12、所述第二检测位置位于电脱盐罐内水冲洗管上方1-2厘米处；
13、所述第三检测位置位于电脱盐罐内水冲洗管下方1-5厘米处；
14、所述第四检测位置位于电脱盐罐内第三检测位置下方、污水切出管上方1-5厘米处。
15、作为一种优选的实施方式，所述根据对比结果进行污水切出阀门的调节包括：
16、分别读取第一、第二、第三、第四检测位置处粘度传感器对应采集的第一粘度测量值μ1、第二粘度测量值μ2、第三粘度测量值μ3、第四粘度测量值μ4；
17、确定乳化区和水区的典型粘度值分别为μ乳化区、μ水区；
18、当μ2＞μ水区且μ3＜μ乳化区，维持当前界位；
19、当μ2≤μ水区，调节污水切出阀门使流速增加；
20、当μ3≥μ乳化区，调节污水切出阀门使流速降低；
21、或μ1≤μ水区或μ4≥μ乳化区，手动调节污水切出阀门开启/关闭。当界位位于第二、第三检测位置之间时，电脱盐罐运行稳定，此时对控制的要求为响应平缓，以系统稳定运行目标为主；当界位位于第二检测位置之上或第三检测位置之下时，电脱盐罐运行已经存在安全或者环保风险，需要控制器快速响应进行干预，消除未来可能的风险；当界位位于第一检测位置之上或第四检测位置之下时，电脱盐罐已经处于安全风险之下，控制器已经失效，需要控制器停止自动运行，以手动模式打开或关闭污水切出阀门，紧急快速干预，避免安全和环保事故发生。
22、作为一种优选的实施方式，所述pid控制器为带决策系统的增益调度pid控制器，决策系统根据各检测位置处粘度传感器的粘度测量值与乳化区、水区的典型粘度值的对比结果，选择不同控制参数的组合对电脱盐罐的污水切出阀门进行控制，所述控制参数包括pid控制器的运行模式、比例增益、积分时间和阀门开度。结合增益调度pid控制器，采用多变量的决策系统自适应地调整控制参数，控制电脱盐罐的外排水量，满足乳化区和水区界位在不同区域的控制要求，进而达到准确切水，使得电脱盐罐内乳化区和水区界位可以控制在给定的区间范围内，满足生产的需求，并保障常减压装置的运行稳定的目的。
23、作为一种优选的实施方式，所述pid控制器以各检测位置处粘度传感器的粘度测量值为检测变量，对电脱盐罐的污水切出阀门进行控制，根据不同位置的检测变量值确定阀门开度。
24、作为一种优选的实施方式，所述方法还包括：
25、根据粘度测量值与所述乳化区和水区的典型粘度值的对比，基于对比结果对pid控制器赋予对应的控制参数；
26、对于对比结果为μ2＞μ水区且μ3＜μ乳化区的情形，将第一控制参数组合赋予pid控制器，包括pid控制器的运行模式、比例增益和积分时间，运行模式为自动，pid控制器采用pi控制形式；
27、对于对比结果为μ2≤μ水区或μ3≥μ乳化区的情形，将第二控制参数组合赋予pid控制器，包括pid控制器的运行模式和比例增益，运行模式为自动，pid控制器采用p控制形式；
28、对于对比结果为μ1≤μ水区的情形，将第三控制参数组合赋予pid控制器，包括pid控制器的运行模式和阀门开度，运行模式为手动；
29、对于对比结果为μ4≥μ乳化区的情形，将第四控制参数组合赋予pid控制器，包括pid控制器的运行模式和阀门开度，运行模式为手动。
30、进一步的，所述pid控制器的设定值配置为乳化区典型粘度和水区典型粘度的均值；所述pid控制器的测量值配置为第二粘度测量值和第三粘度测量值的均值。
31、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电脱盐罐的多变量界位控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述乳化区和水区界位的控制区间设置为电脱盐罐内水冲洗管上方1-2厘米处至水冲洗管下方1-5厘米处之间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粘度传感器为振动式粘度传感器。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一检测位置位于电脱盐罐内电极板下方、油分布管上方2-4厘米处；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据对比结果进行污水切出阀门的调节包括：
6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，根据各检测位置处粘度传感器的粘度测量值，利用PID控制器实现污水切出阀门的调节。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述PID控制器为带决策系统的增益调度PID控制器，决策系统根据各检测位置处粘度传感器的粘度测量值与乳化区、水区的典型粘度值的对比结果，选择不同控制参数的组合对电脱盐罐的污水切出阀门进行控制，所述控制参数包括PID控制器的运行模式、比例增益、积分时间和阀门开度。
...【技术特征摘要】
1.一种电脱盐罐的多变量界位控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述乳化区和水区界位的控制区间设置为电脱盐罐内水冲洗管上方1-2厘米处至水冲洗管下方1-5厘米处之间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粘度传感器为振动式粘度传感器。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一检测位置位于电脱盐罐内电极板下方、油分布管上方2-4厘米处；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据对比结果进行污水切出阀门的调节包括：
6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，根据各检测位置处粘度传感器的粘度测量值，利用pid控制器实现污水切出阀门的调节。
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨增义，
申请(专利权)人：武汉科信泽节能环保有限公司，
类型：发明
国别省市：
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