一种造纸机干燥部能量系统优化控制系统

摘要

本发明公开了一种造纸机干燥部能量系统优化控制系统，包括新增传感器群、工业组态软件模块、关系数据库、控制模型库，其中新增传感器群与干燥部DCS信号连接，工业组态软件模块通过SCADA与干燥部DCS和纸机QCS信号连接，关系数据库与工业组态软件模块信号连接，控制模型库与关系数据库信号连接。本发明能依照纸页干燥过程的特点，实时、动态、准确的控制当前造纸机干燥部能量系统的各关键变量，最大限度的降低对操作员经验的依赖、提高纸页干燥效率、节约干燥部能耗，以实现造纸机干燥部能量系统的优化运行。

主权项

一种造纸机干燥部能量系统优化控制系统，其特征是，包括：安装在造纸机干燥部的在线测量装置，用于在线测量干燥部内的温度、湿度、露点、压力、风速及流量；所述的温度、湿度、露点、压力、风速及流量是指：各用汽点蒸汽的流量、压力及温度；气罩通风空气的流量、温度和湿度；气罩内空间方向的温度、湿度分布；气罩内的压力、露点；进、出各换热器的物流的流量、温度和湿度；最终排风温度、湿度及风速；工业组态软件模块；用于存储在线测量的数据、干燥过程各种参数的数据表、人工输入的随机参数和优化后各种参数数据的关系数据库；所述关系数据库包括：存储有纸页干燥过程变量的数据表；存储有蒸汽冷凝系统参数的数据表；存储有气罩通风系统参数的数据表；存储有热回收系统参数的数据表；存储有控制模型库模型系数的数据表；存储有干燥部能耗数据的数据表；存储有优化后参数的数据表；存储有通过工业组态软件模块的界面人工输入的相关费用的随机参数数据表；用于调用存储在关系数据库中的相关数据，对其进行处理和优化运算，并预测未来时刻的控制作用，以此优化的结果作为造纸机干燥部能量系统优化控制的依据，同时将优化的结果作为控制信号反馈至关系数据库的控制模型库；所述控制模型库包括：用于根据进入干燥部的纸页特性，计算蒸汽冷凝系统、气罩通风系统和热回收系统所需新鲜蒸汽的量的能耗目标模型；用于根据各组烘缸蒸汽冷凝系统的非线性模型，预测各组烘缸的蒸汽消耗量、烘缸压差控制量以及二次蒸汽加入量的蒸汽冷凝系统模型；用于根据气罩通风系统的非线性模型，结合排风温湿度和气罩内温湿度的分布情况，计算所需通风量和通风温度的气罩通风系统模型；用于根据排风的热力学关系，计算换热器的换热量、出换热器冷物流的温度、湿空气最终排放温度及排风量的热回收系统模型；用于融合上述各模型的计算结果，以干燥过程能源消耗最小化为目标，优化计算并动态分配各组烘缸的进汽参数、气罩通风系统的通风参数以及热回收系统物流的流量的能量系统融合模型；所述在线测量装置与干燥部DCS相连接；工业组态软件模块分别与干燥部DCS、纸机QCS及关系数据库相互连接；关系数据库与控制模型库相互连接。