液冷系统控制方法及系统与流程

本发明涉及设备温度控制，具体地涉及一种液冷系统控制方法及一种液冷系统控制系统。

背景技术：

1、在炼化企业中，炼化加热炉是十分重要的设备，管式炼化加热炉利用燃料在炉膛内燃烧时产生的高温火焰与烟气作为热源，加热在炉管中高速流动的介质，使其达到炼化工艺规定的温度。炼化加热炉在整个炼化企业中耗能占比非常高，所以如何改善加热炉的系统功耗，对于改善整个企业的功耗情况，具有显著的意义。想要实现炼化加热炉热效率提升，实现加热炉的精细化控制必不可少，而想要实现加热炉的精细化作业，对应的系统运行状态全感知也必不可少。在现有方案中，为了提高整个加热炉的感知效果，在整个加热炉中设置有多种监测系统，在加热炉运行过程中进行设备运行数据的实时监测，实现整个加热炉运行状态的全感知。

2、虽然增加大量的监测系统有利于实现加热炉的精细化控制，但是因为加热炉本身是高温作业设备，其监测环境是极其恶劣的，需要监测系统持续在高温状态下工作，这对监测系统的运行稳定性有着极高的要求。为了保证立监测系统的稳定运行，需要为监测系统配置对应的冷却装置，液冷系统具有极好的冷却效果，其通过流动的液冷介质吸收监测设备的热量，保证监测设备处于正常工作温度区间内。在现有的炼化加热炉监测设备液冷系统控制方案中，主要还是简单地利用常规控制方式，液冷系统与监测设备同步启停，实现监测设备运行过程中的保护。但是，对于炼化加热炉的监测设备，特别是设置在炉膛内的设备，因为其需要直接监测炉膛内的炉嘴火焰状态或炉管加热状态，所以其运行环境的恶劣程度远远大于现有其他领域的液冷系统运行环境。若仅是现有方案的液冷系统控制方案，其无法应对炉膛内多变的温度状态，对于监测设备的保护无法满足设计需求。且对着炼化负荷不同，现有的液冷控制系统无法基于炼化加热炉负荷调控进行精细化的联动，也就无法通过精细化控制实现整个系统的功耗情况改善。针对现有炼化加热炉监测设备液冷系统控制方案存在的无法适用炉膛工作环境和精细化控制性能差的问题，需要创造一种新的适用于炼化加热炉的液冷系统控制方案。

技术实现思路

1、本发明实施方式的目的是提供一种液冷系统控制方法及系统，以至少解决现有炼化加热炉监测设备液冷系统控制方案存在的无法适用炉膛工作环境和精细化控制性能差的问题。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种液冷系统控制方法，应用于炼化加热炉监测设备的液冷系统控制，所述方法包括：采集炼化加热炉的实时运行信息，基于所述实时运行信息进行炼化加热炉全工况模拟；基于模拟工况，确定各监测设备的运行状态信息；基于所述运行状态信息，通过模糊控制规则生成各监测设备对应液冷系统的调整规则；基于所述调整规则，进行各液冷系统运行状态调整。

3、可选的，所述炼化加热炉的实时运行信息包括：加热炉负荷调控信息、各炉嘴燃烧状态信息、炉管温度信息以及炉膛设计信息。

4、可选的，所述基于所述实时运行信息进行炼化加热炉全工况模拟，包括：基于所述炉膛设计信息构建对应的虚拟模型；在所述虚拟模型中，基于所述各炉嘴燃烧状态信息和所述炉管温度信息进行温度场模拟，获得炉膛内的实时温度场信息；在所述虚拟模型中，基于所述加热炉负荷调控信息和炉膛内的实时温度场信息进行未来预设时段内的温度场预测，获得炉膛内的预测温度场信息；将炉膛内的实时温度场信息和预测温度场信息作为炼化加热炉全工况模拟结果。

5、可选的，所述基于模拟工况，确定各监测设备的运行状态信息，包括：基于炉膛设计信息，读取各监测设备的设置位置信息；基于所述设置位置信息和炉膛内的实时温度场信息，确定各监测设备的实时环境温度信息；基于各监测设备的实时运行信息确定各监测设备的实时工作温度信息；基于各监测设备的实时环境温度信息和实时工作温度信息，确定各监测设备的实时温度信息；基于各监测设备的设置位置信息和炉膛内的预测温度场信息，确定各监测预测环境温度信息；基于所述加热炉负荷调控信息进行各监测设备未来预设时段的工作状态模拟，并基于模拟结果识别各监测设备的预测工作温度信息；基于各监测设备的预测环境温度信息和预测工作温度信息，确定各监测设备的预测温度信息；将各监测设备的实时温度信息和预测温度信息作为各监测设备的运行状态信息。

6、可选的，所述液冷系统的调整规则包括：液冷系统的冷却液介质类型、冷却液流量和冷却液管内压力；其中，液冷系统的冷却液介质类型为冷却水或冷却油液。

7、可选的，所述基于所述运行状态信息，通过模糊控制规则生成各监测设备对应液冷系统的调整规则，包括：基于所述运行状态信息，在预设模糊控制规则表中进行关联规则识别；基于识别的关联规则，进行各关联规则模糊集运算，获得多个模糊矩阵；对获得的多个模糊矩阵求并集，获得模糊关系；基于预设误差向量与所述模糊关系，输出模糊决策量；基于所述模糊决策量进行反模糊化处理，获得模糊控制规则，作为各监测设备对应液冷系统的调整规则；其中，所述各监测设备对应液冷系统的调整规则包括各监测设备对应液冷系统的实时调控规则以及预测调控规则。

8、可选的，所述方法还包括，生成所述预设模糊控制规则表，包括：分别预设专家库和所述液冷系统的冷却液介质类型、所述冷却液流量和所述冷却液管内压力生成对应的变量划分表；其中，所述变量划分表中，存在有不同监测设备的运行状态信息下，期望液冷系统目标状态与实际状态之间基于差值大小确定的多个输出量等级，等级越大，表示目标状态与实际状态之间的差异越大；基于预设专家库，预设多个控制输出量等级，并对控制输出量等级与各变量划分表中的规则进行一一对应，基于对应后的规则生成模糊控制规则表。

9、可选的，所述模糊关系求解公式为：

10、s＝(n1×t1×f1×p1)∪(n2×t2×f2×p2)∪…∪(ni×tj×fk×pm)

11、其中，s为模糊关系；ni为第i个控制输出量等级；tj为第j种冷却液介质类型；fk为第k个冷却液流量的流量等级；pm为第m个冷却液管内压力的压力等级。

12、可选的，所述基于所述调整规则，进行各液冷系统运行状态调整，包括：基于确定的液冷系统的冷却液介质类型，打开对应冷却液类型的循环管道阀门，并关闭其他冷却液类型的循环管道阀门；基于确定的冷却液流量和冷却液管内压力，进行当前冷却液类型的循环管道阀门开合程度调整。

13、可选的，若所述预测调控规则与实时调控规则存在差异，则确定对应的状态修正时刻；基于所述预测调控规则，预先生成调控指令，并基于生成的调控指令和所述状态修正时刻生成对应的控制时序表；将所述控制时序表发送到对应的监测设备的液冷控制系统，并监测其基于所述控制时序表执行对应液冷系统状态控制的执行过程。

14、本发明第二方面提供一种液冷系统控制系统，应用于炼化加热炉监测设备的液冷系统控制，所述系统包括：采集单元，用于采集炼化加热炉的实时运行信息，基于所述实时运行信息进行炼化加热炉全工况模拟；处理单元，用于基于模拟工况，确定各监测设备的运行状态信息；生成单元，用于基于所述运行状态信息，通过模糊控制规则生成各监测设备对应液冷系统的调整规则；执行单元，用于基于所述调整规则，进行各液冷系统运行状态调整。

15、另一方面，本发明提供一种计算机可读储存介质，该计算机可读存储介质上储存有指令，其在计算机上运行时使得计算机执行上述的液冷系统控制方法。

16、通过上述技术方案，本发明方案基于炼化加热炉的实时运行信息，对其全工况进行模拟，保证对炉膛内的温度分布情况全感知。基于温度场的全感知情况，进行各监测设备运行环境的差异化感知，然后针对各监测设备的差异化运行环境，针对各监测设备的运行状态进行差异化的液冷系统控制，实现整个系统的精细化控制。

17、本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。