[發明專利]一種造紙機干燥部能量系統優化控制系統

有效

• 申請號: 201010132493.6
• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN101792981A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 李繼庚;劉煥彬;孔令波;張占波;陶勁松
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: D21F5/00
• 分類號: D21F5/00;G05B19/418
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李衛東;梁瑩

1.一種造紙機干燥部能量系統優化控制系統，其特征是，包括：

安裝在造紙機干燥部的在線測量裝置，用于在線測量干燥部內的溫度、濕 度、露點、壓力、風速及流量；所述的溫度、濕度、露點、壓力、風速及流量 是指：各用汽點蒸汽的流量、壓力及溫度；氣罩通風空氣的流量、溫度和濕度； 氣罩內空間方向的溫度、濕度分布；氣罩內的壓力、露點；進、出各換熱器的 物流的流量、溫度和濕度；最終排風溫度、濕度及風速；

工業組態軟件模塊；

用于存儲在線測量的數據、干燥過程各種參數的數據表、人工輸入的隨機 參數和優化后各種參數數據的關系數據庫；所述關系數據庫包括：存儲有紙頁 干燥過程變量的數據表；存儲有蒸汽冷凝系統參數的數據表；存儲有氣罩通風 系統參數的數據表；存儲有熱回收系統參數的數據表；存儲有控制模型庫模型 系數的數據表；存儲有干燥部能耗數據的數據表；存儲有優化后參數的數據表； 存儲有通過工業組態軟件模塊的界面人工輸入的相關費用的隨機參數數據表；

用于調用存儲在關系數據庫中的相關數據，對其進行處理和優化運算，并 預測未來時刻的控制作用，以此優化的結果作為造紙機干燥部能量系統優化控 制的依據，同時將優化的結果作為控制信號反饋至關系數據庫的控制模型庫； 所述控制模型庫包括：

用于根據進入干燥部的紙頁特性，計算蒸汽冷凝系統、氣罩通風系統和熱 回收系統所需新鮮蒸汽的量的能耗目標模型；

用于根據各組烘缸蒸汽冷凝系統的非線性模型，預測各組烘缸的蒸汽消耗 量、烘缸壓差控制量以及二次蒸汽加入量的蒸汽冷凝系統模型；

用于根據氣罩通風系統的非線性模型，結合排風溫濕度和氣罩內溫濕度的 分布情況，計算所需通風量和通風溫度的氣罩通風系統模型；

用于根據排風的熱力學關系，計算換熱器的換熱量、出換熱器冷物流的溫 度、濕空氣最終排放溫度及排風量的熱回收系統模型；

用于融合上述各模型的計算結果，以干燥過程能源消耗最小化為目標，優 化計算并動態分配各組烘缸的進汽參數、氣罩通風系統的通風參數以及熱回收 系統物流的流量的能量系統融合模型；

所述在線測量裝置與干燥部DCS相連接；工業組態軟件模塊分別與干燥部 DCS、紙機QCS及關系數據庫相互連接；關系數據庫與控制模型庫相互連接。

2.根據權利要求1所述的造紙機干燥部能量系統優化控制系統，其特征是， 所述系統還包括用于實時地顯示優化后干燥部各參數數據的用戶界面；所述用 戶界面分別與控制模型庫和關系數據庫相互連接。

3.根據權利要求1或2所述的造紙機干燥部能量系統優化控制系統，其特 征是，所述工業組態軟件模塊包括通訊接口模塊、數據分析功能模塊、監測功 能模塊、控制功能模塊以及事件管理模塊。

4.根據權利要求1或2所述的造紙機干燥部能量系統優化控制系統，其特 征是，所述工業組態軟件模塊通過SCADA與干燥部DCS及紙機QCS信號連 接，通過其通訊接口模塊以OPC、ODBC或COM方式與關系數據庫信號連接； 所述關系數據庫通過控制模型庫中的API與控制模型庫信號連接。

5.根據權利要求3所述的造紙機干燥部能量系統優化控制系統，其特征是， 所述工業組態軟件模塊及SCADA是指GE公司的iFIX模塊。

6.根據權利要求1或2所述的造紙機干燥部能量系統優化控制系統，其 特征是，所述在線測量裝置是指安裝在造紙機干燥部的現場傳感器群。