[發(fā)明專利]過程工廠中的換熱器網(wǎng)絡(luò)熱回收優(yōu)化

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010269136.4
• 申請日: 2010-08-31
• 公開（公告）號: CN102003909A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: L·W·希夫納三世
• 申請（專利權(quán)）人: 費希爾-羅斯蒙特系統(tǒng)公司
• 主分類號: F28F7/02
• 分類號: F28F7/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 鄭立柱

1.一種用于過程控制系統(tǒng)的換熱器網(wǎng)絡(luò)中的熱回收最大化的系統(tǒng)，包括：

數(shù)據(jù)收集工具，其適于在換熱器的運行期間從多個換熱器中收集在線過程數(shù)據(jù)，其中所述多個換熱器包括具有多個并行路徑的換熱器的網(wǎng)絡(luò)，以及其中所述在線過程數(shù)據(jù)產(chǎn)生于所述多個并行路徑中的冷的工藝流的出口溫度，每個出口溫度與經(jīng)過各個路徑中的一個或多個換熱器的冷的工藝流的溫度有關(guān)；

熱回收優(yōu)化模塊，其被配置為基于所述在線過程數(shù)據(jù)來制定一組流的流速目標(biāo)值，其中所述流的流速目標(biāo)值包括通過每個換熱器以均衡所述冷的工藝流的出口溫度中的每一個的熱的工藝流及冷的工藝流的預(yù)期流速；以及

控制模塊，其被可操作地耦合到所述熱回收優(yōu)化模塊，其中所述控制模塊被配置為，基于從所述熱回收優(yōu)化模塊提供給所述控制模塊的該組流的流速目標(biāo)值來控制所述換熱器網(wǎng)絡(luò)的一個或多個冷的工藝流流量控制閥和所述換熱器網(wǎng)絡(luò)的一個或多個熱的工藝流流量控制閥中的至少一個，以實現(xiàn)對所述冷的工藝流的出口溫度的均衡。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于熱回收最大化的系統(tǒng)，其中所述在線過程數(shù)據(jù)包括不同的冷的工藝流的出口溫度的測量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于熱回收最大化的系統(tǒng)，其中所述熱回收優(yōu)化模塊被配置為基于所述在線過程數(shù)據(jù)來確定所述出口溫度中的每一個之間的溫差、以及基于所述溫差來制定所述一組流的流速目標(biāo)值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于熱回收最大化的系統(tǒng)，

其中所述熱回收優(yōu)化模塊被配置為基于所述在線過程數(shù)據(jù)來制定適用于所有換熱器的冷的工藝流的出口溫度的目標(biāo)值，其中所述冷的工藝流的出口溫度的目標(biāo)值包括在所述并行路徑中的每一個之間的預(yù)期的均衡的冷的工藝流的出口溫度，以及

其中所述熱回收優(yōu)化模塊被配置為制定適用于每個換熱器的流的流速目標(biāo)值，所述制定基于在所述冷的工藝流的出口溫度的目標(biāo)值和適用于所述換熱器的流的流速目標(biāo)值之間的關(guān)系，其中所述關(guān)系被表達(dá)為：

QCp·(Tout,t-Tin)=m]]>

其中

Q＝所述換熱器的熱回收，

m＝適用于所述換熱器的所述流的流速目標(biāo)值，

C_p＝所述換熱器的熱容量，

T_out，t＝所述冷的工藝流的出口溫度的目標(biāo)值，以及

T_in＝所述冷的工藝流的入口溫度值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于熱回收最大化的系統(tǒng)，其中C_p是恒定的。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于熱回收最大化的系統(tǒng)，其中所述流的流速目標(biāo)值是由所述冷的工藝流的流速和所述熱的工藝流的流速組成的組、所述冷的工藝流的入口溫度、所述冷的工藝流的出口溫度、所述熱的工藝流的入口溫度和所述熱的工藝流的出口溫度中的一項或多項的函數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于熱回收最大化的系統(tǒng)，

其中所述控制器被配置為將每個流的流速目標(biāo)值與由預(yù)定的最低流速值和預(yù)定的最高流速值限定的流的流速值范圍進(jìn)行比較，其中所述預(yù)定的最低和最高流速值與防止損壞所述換熱器的約束條件限制有關(guān)，以及

其中所述控制器被配置為調(diào)整每個流的流速目標(biāo)值以將所述流的流速保持在所述流的流速值范圍內(nèi)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于熱回收最大化的系統(tǒng)，其中所述控制器被配置為漸增地調(diào)整每個換熱器的一個或多個流量控制閥，以實現(xiàn)適用于所述換熱器的流的流速目標(biāo)值而無控制器引起的振蕩。