均匀控制在低温多效海水淡化装置中的应用.pdfVIP

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—0682(2014)02—0087—03 Application of average control in low ——temperature multi--efect desalination unit HUANG Yan，WANG Jing，REN Kewei，LI Xuelei (EC，China Electronics Engi~ering Design Institute，Belting 100101，China) Abstract：Based on the problem of large time delay and strong coupling of water level control in low— temperature multi—effect desalination unit．A new control strategy is proposed in this paper that average control can be achieved through optimization of PID parameters and setting the limit of control valve．Level of each effect can be controled in permitted range and spray quantity of each effect Can also be guaranteed． Since the implementation of the scheme the system is of good stability，convenient maintenance and need no additional hardware investment． Key words：desalination；average control；optimization of PID parameters 0 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 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 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7O cC的淡化技术，其特征是将一系 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 收稿日期：2013—06—18 作者简介：黄岩(1983)，男，山东滕州人，硕士，工程师，从事 自 控设计。 『———————— 汽 曛一 图 1 低温多效蒸馏工艺简图 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 降膜冷凝器(FFC)，通过调节海水进料流量来控制 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 控制其液位。这样依次向后，最终进入蒸发器第 1 ①一 __①__ 效组。第 1效组蒸发器的进料流量控制在一个固定 值，以保证整套装置的产水量。 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， 均为通过调节每效蒸发器的进料流量来控制该效蒸 发器盐水液位。这样再结合第 1效组进料的流量控 制，可以保证系统的物料平衡。由于第 2效组出料 的流量(即第 1效组进料流量)为一固定值，所以第 2效组的盐水液位比较容易控制。从第 3效组开 始，每一效组进料同样也是后一效组的出料。因此， 在调节本