[實用新型]空氣分離先進控制系統及空氣分離生產系統

有效

• 申請號: 202020142743.3
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN211782274U
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 李德瑞;王向東;孫樂文
• 申請（專利權）人: 新能（廊坊）能源化工技術服務有限公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04;G05B19/418
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 汪喆

1.一種空氣分離先進控制系統，用于空分裝置，其特征在于，所述空分裝置包括：預冷系統、精餾系統以及調節組件，所述預冷系統與所述精餾系統相連通，所述調節組件設置于所述預冷系統和所述精餾系統；

所述空氣分離先進控制系統包括DCS控制裝置和先進控制裝置；所述DCS控制裝置包括通信連接的檢測組件和DCS控制器組件；所述先進控制裝置包括相互通信連接的數據存儲器、理想模型存儲器、模型預測運算器和優化控制器組件；所述理想模型存儲器存儲有預冷模型數據、精餾模型數據；

所述數據存儲器和所述優化控制器組件均與所述DCS控制器組件通信連接；所述檢測組件分別獲取所述預冷系統、所述精餾系統的可控變量的即時數據，并將所述即時數據傳輸并存儲于所述數據存儲器；所述數據存儲器內存儲有歷史數據；

所述模型預測運算器能夠根據所述預冷模型數據、所述精餾模型數據、所述即時數據和所述歷史數據預測所述可控變量在預設時間內的變化趨勢；

所述優化控制器組件能夠根據所述變化趨勢和預定理想值計算得出對于所述調節組件的最優操作量，并將所述最優操作量傳輸至所述DCS控制器組件；

所述DCS控制器組件根據所述最優操作量對所述調節組件進行調節，以使所述可控變量工作在所述預定理想值。

2.根據權利要求1所述的空氣分離先進控制系統，其特征在于，所述先進控制裝置還包括反饋校正器，所述反饋校正器分別與所述數據存儲器、所述理想模型存儲器、所述模型預測運算器和所述優化控制器組件通信連接；所述反饋校正器根據所述即時數據和所述變化趨勢對所述預冷模型數據和所述精餾模型數據進行修正。

3.根據權利要求1所述的空氣分離先進控制系統，其特征在于，所述檢測組件包括第一檢測組件和第二檢測組件；

所述第一檢測組件能夠獲取所述預冷系統的第一可控變量的第一即時數據，并將所述第一即時數據傳輸并存儲于所述數據存儲器；

所述第二檢測組件能夠獲取所述精餾系統的第二可控變量的第二即時數據，并將所述第二即時數據傳輸并存儲于所述數據存儲器。

4.根據權利要求3所述的空氣分離先進控制系統，其特征在于，所述優化控制器組件包括預冷換熱控制器和精餾控制器；

所述調節組件包括設置于所述預冷系統的第一調節組件和設置于所述精餾系統的第二調節組件；

所述模型預測運算器能夠根據所述第一即時數據、所述預冷模型數據及所述歷史數據預測所述第一可控變量在所述預設時間內的第一變化趨勢；所述預冷換熱控制器能夠根據所述第一變化趨勢和所述預定理想值計算出對于所述第一調節組件的第一最優操作量；

所述模型預測運算器還能夠根據所述第二即時數據、所述精餾模型數據及所述歷史數據預測所述第二可控變量在所述預設時間內的第二變化趨勢；所述精餾控制器能夠根據所述第二變化趨勢和所述預定理想值計算出對于所述第二調節組件的第二最優操作量。

5.根據權利要求4所述的空氣分離先進控制系統，其特征在于，

所述第一調節組件至少包括設置于所述預冷系統的入口的第一閥門和設置于所述預冷系統的出口的第二閥門；

所述第一檢測組件至少包括設置于所述預冷系統的入口的冷凍水流量傳感器、第一溫度傳感器，設置于所述預冷系統的出口的第二溫度傳感器，以及設置于所述預冷系統的壓力傳感器；

所述預冷模型數據為所述第一調節組件的設定量對于所述第一檢測組件的檢測量的控制模型數據。

6.根據權利要求4所述的空氣分離先進控制系統，其特征在于，

所述第二調節組件至少包括設置于所述精餾系統的入口的第三閥門和設置于所述精餾系統的出口的第四閥門；

所述第二檢測組件至少包括設置于所述精餾系統的液氮流量傳感器、氮氣濃度傳感器以及富氧液濃度傳感器；

所述精餾模型數據為所述第二調節組件的設定量對于所述第二檢測組件的檢測量的控制模型數據。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的空氣分離先進控制系統，其特征在于，所述DCS控制器組件還包括操控面板，用于操作人員輸入所述操作量的閾值及所述可控變量的閾值以及監控數據。