[发明专利]一种氯化氢合成炉系统的优化控制方法

权利要求书

1.一种氯化氢合成炉系统的优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)设置合成炉工作总台数、合成炉出口的氯化氢纯度期望值和氯化氢总产量；

2)根据步骤1)中设定的参数，基于氯化氢合成炉入口可测的流量信息与每台合成炉的人工在线测量氯化氢纯度值，在保证氢气总缓冲罐流量和氯气总缓冲罐流量在δ₁和δ₂范围内变化的情况下，为每台合成炉在线优化氢气流量和氯气流量的设定值，实现每台合成炉出口的实际氯化氢纯度达到期望值；其中δ₁和δ₂均为百分比数；

3)每台合成炉获得氢气和氯气流量的设定值后进入PID流量闭环控制，并针对PID流量闭环控制系统受管道压力波动的问题，采用前馈调节补偿管道压力扰动对流量的影响，PID流量闭环控制系统输入信号为流量设定值与实际流量值之间的误差，控制变量为阀门开度，阀门开度信号使氯化氢合成炉入口得到相应的气体流量，并将氯化氢合成炉入口可测的气体流量作为PID控制系统的反馈信号；

4)氯化氢合成炉入口的气体流量同时作为上位机的其中一个输入信号，当上位机获得人工在线测量的氯化氢纯度信息后，即获得第二个输入信号时重复步骤2)～4)；

其中，步骤2)中，求解下述参数优化问题，获得所有合成炉氢气和氯气流量的最优调整量x[1]～x[2n]，并输出所有合成炉氢气和氯气流量的设定值Q_t[1]～Q_t[2n]：

其中，H为单台合成炉氢气流量的下界、为单台合成炉氢气流量的上界；L为单台合成炉氯气流量的下界、为单台合成炉氯气流量的上界；δ₁和δ₂为氢气总流量与氯气总流量的容许变化量；k为可调节权值；C_h为合成炉氯化氢纯度期望值转化为氢气与氯气流量的总产量；k_p为合成炉氯化氢纯度期望值转化为氢气与氯气流量的期望比值；Q[1],Q[2]…Q[n]为第1台合成炉至第n台合成炉的氢气流量，Q[n+1],Q[n+2],…Q[2n]为第1台合成炉至第n台合成炉的氯气流量；0＜β＜1,α＞0；β为控制强度参数，α是偏移量；氢气流量的设定值Q_t[i]＝Q[i]+x[i]；氯气流量的设定值Q_t[i+n]＝Q[i+n]+x[i+n]；g(x)为每台合成炉氢气和氯气流量调整量的平方和，h(x)为n台合成炉中每两个合成炉的氢气流量差值的平方和与氯气流量差值的平方和。