均匀控制在低温多效海水淡化装置中的应用.pdf

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1、2014年第2期工业仪表与自动化装置·87·均匀控制在低温多效海水淡化装置中的应用黄岩，王婧，任克威，李雪磊(中国电子工程设计院能源与化工事业部，北京100101)摘要：针对低温多效蒸馏海水淡化装置中各效盐水液位存在大滞后以及强耦合等控制难题，研究并提出了一种新的控制方案，通过PID参数优化以及设置调节阀限位的方式成功实现均匀控制。控制方案既能控制各效液位在工艺允许的范围内，又保证了各效进水的喷淋量。该方案实施以来，系统稳定性好，便于维护，而且不需要额外的硬件投资。关键词：海水淡化；均匀控制；PID参数优化中图分类号：P747文献标志码：A文章编号：1000—06

2、82(2014)02—0087—03Applicationofaveragecontrolinlow——temperaturemulti--efectdesalinationunitHUANGYan，WANGJing，RENKewei，LIXuelei(E&C，ChinaElectronicsEngi~eringDesignInstitute，Belting100101，China)Abstract：Basedontheproblemoflargetimedelayandstrongcouplingofwaterlevelcontrolinlow—temperat

3、uremulti—effectdesalinationunit．AnewcontrolstrategyisproposedinthispaperthataveragecontrolcanbeachievedthroughoptimizationofPIDparametersandsettingthelimitofcontrolvalve．LevelofeacheffectcanbecontrolledinpermittedrangeandsprayquantityofeacheffectCanalsobeguaranteed．Sincetheimplementat

4、ionoftheschemethesystemisofgoodstability，convenientmaintenanceandneednoadditionalhardwareinvestment．Keywords：desalination；averagecontrol；optimizationofPIDparameters0引言目前，国际上海水淡化应用技术主要是蒸馏法和反渗透法(RO)。反渗透法即利用半透膜来达到将淡水与盐分离的目的。蒸馏法就是将海水变成蒸汽，蒸汽冷却而得到淡水，主要有多级闪蒸(MSF)、低温多效(LT—MED)、压汽蒸溜(TVC和MVC)技术

5、J。其中低温多效蒸馏以其易实现大型化、运行维护成本低、使用寿命长、对海水水质要求宽松、出水水质好、出力可调性强等特点已成为21世纪海水淡化技术的主要研发方向，是目前具有竞争力的海水淡化技术。1工艺简介『——曛———一———汽低温多效蒸馏海水淡化技术是指海水的最高蒸发温度通常低于7OcC的淡化技术，其特征是将一系图1低温多效蒸馏工艺简图列的蒸发器串联起来，用一定量的蒸汽输入通过多次的蒸发和冷凝，后面一效的蒸发温度均低于前面2蒸发器各效组液位控制方案如图2所示，进料海水经过换热之后，首先进入收稿日期：2013—06—18作者简介：黄岩(1983)，男，山东滕州人，硕士

6、，工程师，从事自降膜冷凝器(FFC)，通过调节海水进料流量来控制控设计。FFC的液位。FFC出来的盐水进人第7效组，作为·88·工业仪表与自动化装置2014年第2期第7效组的进料，通过控制第7效组的进料流量来效组。第1效组蒸发器的进料流量控制在一个固定控制其液位。这样依次向后，最终进入蒸发器第1值，以保证整套装置的产水量。①一___①___r@一-_r@__’童卜一压盘灼囱图2液位控制方案通过图2可以看出，从蒸发器的第2效组往后，艺参数间的矛盾。均为通过调节每效蒸发器的进料流量来控制该效蒸对于特定某一效组的液位控制方案，前后效组发器盐水液位。这样再结合第1效组进料

7、的流量控液位与流量的关系可能有3种情况出现，如图3所制，可以保证系统的物料平衡。由于第2效组出料示。其中图3a的液位控制系统具有较强的控制作的流量(即第1效组进料流量)为一固定值，所以第用(比例控制器的增益较大)，所以在干扰作用2效组的盐水液位比较容易控制。从第3效组开后，液位变化不大，而流量发生较大波动。图始，每一效组进料同样也是后一效组的出料。因此，3b的液位控制系统的作用较弱(K较小)，在干扰在调节本效组进料流量的同时，也会对后一效组的作用后，液位经过较弱的控制，发生了一些变化，但液位有一定干扰。流量的波动相对减弱了，此时液位、流量2个参数都以第3效组为例，

8、如果液位偏