[发明专利]间接空冷塔循环水温度调控方法

说明书

本发明公开了一种间接空冷塔循环水温度调控方法，针对环境温度大于等于2℃情形，仅保留传统PID调控方法中的比例项和积分项，并采用与百叶窗散热性能系数、百叶窗开度相关的比例增益Kp、积分增益Ki的确定方法，根据水温偏差与调控量之间的非线性关系，可以实现实时、多因素参数对空冷系统进行智能控制，达到降低能耗、有效调节等目标。与传统PID调控方法相比，本发明设计的间接空冷塔循环水温度调控方法，减少了冷却塔控制实施过程中的调试配置工作，结合了热力学百叶窗的散热性能，克服了空冷塔在传统PID控制中微分控制过于灵敏的特点。该系统能够在间接空冷塔系统更新换代中得到广泛使用，提高其经济性和使用安全性。

技术领域

本发明属于间接空冷塔技术领域，具体涉及间接空冷塔循环水温度调控方法。

背景技术

间接空冷塔一般通过调节百叶窗的开度实现循环水温度调控。较早的百叶窗调节为人工调节或定时阶梯式半自动调节，即夏季工况(本发明定义为环境温度大于等于2℃情形)正常情况下，夏天百叶窗一般保持全开状态，不进行实时调节，春秋天早晚和夜间会对百叶窗进行少量调节；而冬季工况下一般依据温度或时间设置调节原则，但由于环境温度有时很低，易出现循环水温度过低，从而造成散热器局部异常。因此，工程中对间接空冷塔循环水温度实时自动调节需求迫切。

当前使用较为成熟的自动调节技术是利用PID(proportional比例、integral积分、derivative微分)技术进行调节，可以实现一年四季统一的智能控制。但在温度调节过程中一般仅使用前后固定周期内的冷/热水母管循环水水温差计算累积误差和百叶窗开度调控量，并进行调控，其PID系数比例增益Kp、积分增益Ki、微分增益Kd通常固定不变。

传统PID调节输入和输出的关系为：

离散化后得到

其中，e(t)为t时刻水温偏差，u(t)为t时刻百叶窗开关速率(即单位时间开关幅度变化量，本项目以30s为控制量的一个单位时间)，e(k)、u(k)为k采样时刻对应值，Δt为采样间隔。

由于间接空冷塔在实际运行中，外界环境特别是环境温度、被控对象百叶窗散热片的实际散热性能曲线等因素各不一样，传统的PID控制效果并不理想，温度难以调节到位，有时即使温度能够调节到位，但时间也偏长、能量损耗较大、有时容易产生振荡。特别是夏季工况下，百叶窗调节调节要保证汽轮机的背压最低(背压是指水在管束中流动所受到的阻力)，使散热效率最大化，而传统PID过大过频的调解易使背压增高，造成能耗的增高(可用单位时间消耗的标准煤计量)，也会造成执行器损坏。同时考虑到夏季工况环境温度明显偏高，百叶窗散热片的散热性能与冬季差异明显，与冬季工况固定一致的调节系数和PID调节方法难以实现间接空冷塔循环水温度的有效、经济调节。

发明内容

针对以上问题，本发明设计了一种间接空冷塔循环水温度调控方法，针对环境温度大于等于2℃情形，可以实现实时、多因素参数对空冷系统智能控制，达到降低能耗、有效调节等目标。

本发明设计的间接空冷塔循环水温度调控方法，间接空冷塔循环水温度调控方法，其特征在于，针对环境温度大于等于2℃情形，调节项包括比例项和积分项，其中比例增益Kp、积分增益Ki的确定与百叶窗散热性能系数、百叶窗开度相关，所述百叶窗散热性能系数包括比例性能系数Cp、积分性能系数Ci；

其中，

为当前时刻t百叶窗开度，为大小开度转换点，也称为转折点，均以百分数表示；

dt为积分时间，也称为采样时间；

e(t)为t时刻水温偏差，即当前水温与设定的目标水温的温度差；