本發明專利技術公開了一種海水淡化能量回收裝置的控制方法，包括：主水壓缸活塞在高壓行程中，通過實際運行周期與預先的設定運行周期的偏差計算出能回提升泵頻率偏差，并與本次能回提升泵頻率之和，作為主水壓缸活塞下一次高壓行程的能回提升泵的頻率；副水壓缸活塞在低壓行程中，通過實測位置與設定的目標位置的偏差計算出能回提升泵的頻率偏差，并與此時能回提升泵的頻率之和，作為在切換器換向后，副水壓缸活塞高壓行程的能回提升泵頻率。本發明專利技術采用通過對能回提升泵變頻器頻率的調節，避免了系統運行不穩定問題，延長了裝置的使用壽命，使得切換器換向動作與水壓缸活塞運行更協調，系統運行更穩定可靠。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及海水淡化
，特別涉及一種海水淡化能量回收裝置的控制方 法。
技術介紹
反滲透RO技術是當前海水淡化主流技術之一，通常反滲透海水淡化過程的系統操 作壓力處于5.8~8 .OMPa，同時從反滲透膜堆排放出來的濃鹽水壓力也高達5.0~6.5MPa。 目前大型海水淡化系統都采用能量回收裝置，能量回收裝置是反滲透海水淡化系統的關鍵 裝置之一，能量回收裝置的作用就是把反滲透系統高壓濃鹽水的壓力能量回收再利用，從 而降低反滲透海水淡化的制水能耗和制水成本。能量回收裝置是反滲透海水淡化產業鏈中 的重要環節，絕大部分能量回收裝置都采用從國外進口的，價格十分昂貴，開發出具有自主 知識產權的國產能量回收裝置，逐步打破國外產品的壟斷，形成完整的國產反滲透海水淡 化產業鏈，已成為我國反滲透海水淡化產業發展的關鍵。 能量回收裝置按工作原理主要分水力渦輪式和功交換式兩大類。水力渦輪式回收 率約35~70%，功交換式回收率高達94%。功交換式能量回收裝置主要由切換器、水壓缸、 止回閥組以及可編程邏輯控制器組成。功能交換水壓缸式能回裝置的工作原理為通過切換 器將高壓濃鹽水流入到不同的水壓缸內，通過濃鹽水推動水壓缸內活塞的移動使得原海水 升壓，進而將高壓濃鹽水壓力能轉變為低壓原海水的壓力能。 現有的PLC的PID調節控制方法主要根據主副水壓缸高低壓側切換位置反饋信號， 調節能量回收提升栗的頻率，通過能量回收提升栗壓力、流量變化，實現水壓缸活塞運行位 置與切換器協調配合。采用常規PLC的PID頻率調控方式在實際運行會出現主副水壓缸內水 壓缸活塞與切換器的配合不協調，到切換點進行切換器換向時，主副水壓缸內的水壓缸活 塞運行出現超前或滯后，導致出現水壓缸活塞與水壓缸端部缸體的撞擊問題。主副水壓缸 內活塞相對運行位置反饋信號，顯示每一切換周期相向運行位置有差異，隨著切換周期的 累計，位置差異逐漸增大。上述位置差異的累計增加，會導致能量回收系統的運行不穩定， 嚴重影響裝置的使用壽命。 如何解決上述反滲透海水淡化系統的能量回收裝置在工作過程中切換器換向動 作與水壓缸活塞運行配合不協調的問題，進而提高裝置運行的穩定性及可靠性，是目前本 領域技術人員亟待解決的問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供，采用通過對能回 提升栗變頻器頻率的調節，避免了系統運行不穩定問題，延長了裝置的使用壽命，使得切換 器換向動作與水壓缸活塞運行更協調，系統運行更穩定可靠。 為克服相關技術中存在的問題，本專利技術提供一種海水淡化能量回收裝置的控制方 法，其中，所述海水淡化系統包括:能量回收裝置、設有變頻器的能回提升栗、高壓出水流量 計、低壓進水流量計;所述能量回收裝置包括切換器，設置于切換器內的切換器活塞，主水 壓缸，副水壓缸，設置于主水壓缸內的主水壓缸活塞，設置于副水壓缸內的副水壓缸活塞， 設置于主水壓缸和副水壓缸外部的感應裝置，單向閥a，單向閥b，單向閥c，單向閥d，以及可 編程邏輯控制器，所述控制方法包括： 在主水壓缸活塞高壓行程中，可編程邏輯控制器獲取主水壓缸活塞高壓行程實測 周期T;比較所述實測周期T與預先設定的運行周期TSD，若實測周期T大于或等于運行周期 Tsd，增加能回提升栗變頻器的頻率調節值AF;若實測周期T小于運行周期TSD，減小能回提 升栗變頻器的頻率調節值A F;所述頻率調節值Δ F=(實測周期T-運行周期Tsd)/運行周期 Tsd*主水壓缸活塞在高壓行程中能回提升栗變頻器的頻率Fn; 在副水壓缸活塞低壓行程中，此時，主水壓缸活塞處于高壓行程，當副水壓缸活塞 運行到低壓行程終點時，可編程邏輯控制器獲取副水壓缸活塞實測位置P; 比較所述實測位置P和副水壓缸活塞的目標位置Pu-F，若實測位置P大于或等于目 標位置Pu-F，減小能回提升栗變頻器的頻率調節值△ f;若實測位置P小于目標位置Pu-F，增 加能回提升栗變頻器的頻率節值A f;所述頻率調節值△ f =(目標位置Pu-F-實測位置P)/ 運行周期Tsd*副水壓缸缸體內截面積S*頻率與流量系數α*主水壓缸活塞在高壓行程中能回 提升栗變頻器的頻率F n。 作為優選方案之一，所述感應裝置包括主水壓缸活塞位置感應器A和副水壓缸活 塞位置感應器B，其中，所述位置感應器A設置在所述主水壓缸外部預先設定的Po處，調節所 述位置感應器A，使所述位置感應器A采集到信號的范圍為以Po為中心自臨界位置P 1至臨界 位置P2;所述位置感應器B設置在所述副水壓缸外部預先設定的位置P5&，調節所述位置感 應器B，使所述位置感應器B采集到信號的范圍為以內為中心自臨界位置P 3至臨界位置P4。 優選地，所述獲取所述主水壓缸活塞高壓行程實測周期T之前還包括： 可編程邏輯控制器利用高壓出水流量計累計計算主水壓缸活塞開始運行起的位 置理論值Ph; 自主水壓缸活塞開始運行起至到達臨界位置內時，將Ph的當前值校正為P2;自臨界 位置內起，繼續利用高壓出水流量計累計計算主水壓缸活塞位置的理論值Ph。 進一步優選地，所述獲取所述主水壓缸活塞高壓行程實測周期T的步驟包括： 在主水壓缸活塞高壓行程中，當主水壓缸活塞運行到高壓行程的高位置切換點 Php-z時，立即調節切換器活塞向副水壓缸側運行，完成切換器換向動作；并且，可編程邏輯 控制器記錄從主水壓缸活塞開始運行至主水壓缸活塞到達Php-z位置的時間，以該時間作為 所述實測周期T。 優選地，所述可編程邏輯控制器獲取副水壓缸活塞實測位置P之前還包括： 在副水壓缸活塞的高壓行程中，當副水壓缸活塞的運行時間達到預先設定的運行 周期Tsd時，調節切換器活塞向主水壓缸側運行，實現切換器的換向。 進一步優選地，所述可編程邏輯控制器獲取副水壓缸活塞實測位置P之前還包括： 可編程邏輯控制器利用低壓出水流量計累計計算副水壓缸活塞的低壓行程位置 P; 當副水壓缸活塞運行至位置感應器B可采集到信號的臨界位置P4時，比較P與P4;若P大于或等于P4,可編程邏輯控制器將P校正為P4,之后，利用新的P值繼續進行累 計副水壓缸活塞運行的理論位置值；若P小于P4,可編程邏輯控制器將P校正為P4,之后，利用新的P值繼續進行累計副水 壓缸活塞運行的理論位置值。 進一步優選地，所述可編程邏輯控制器獲取所述副水壓缸活塞實測位置P的步驟 包括： 在副水壓缸活塞低壓行程中，自副水壓缸活塞開始運行起，可編程邏輯控制器利 用低壓進水流量計統計的流量，累計計算副水壓缸活塞的低壓行程的理論運行位置P，將低 壓行程終止時的副水壓缸活塞的位置做為副水壓缸活塞的實測位置P。 由以上技術方案可知，根據長時間的觀察和分析，雖然主水壓缸和副水壓缸的長 度、內徑相同，但是由于受切換器結構、供液管路等因素的影響，兩個水壓缸內水壓缸活塞 在高壓行程中和低壓行程中存在運行差異。采用單變量的PID調節方法，控制效果不佳，系 統運行不穩定。 本專利技術采用通過對能回提升栗變頻器頻率的調節，避免了系統運行不穩定問題， 延長了裝置的使用壽命，使得切換器換向動作與主水壓缸活塞和副水壓缸活塞運行更協 調，系統運行更穩定可靠。【附圖說明】 為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所 需要使用的附圖作簡單地介紹，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種海水淡化能量回收裝置的控制方法，其中，所述海水淡化系統包括：能量回收裝置(15)、設有變頻器的能回提升泵(4)、高壓出水流量計(12)、低壓進水流量計(13)；所述能量回收裝置(15)包括切換器(5)，設置于切換器(5)內的切換器活塞(8)，主水壓缸(7)，副水壓缸(6)，設置于主水壓缸(7)內的主水壓缸活塞(9)，設置于副水壓缸(6)內的副水壓缸活塞(10)，設置于主水壓缸(7)和副水壓缸(6)外部的感應裝置(11)，單向閥a，單向閥b，單向閥c，單向閥d，以及可編程邏輯控制器(14)，其特征在于，所述控制方法包括：在主水壓缸活塞(9)高壓行程中，可編程邏輯控制器(14)獲取主水壓缸活塞(9)高壓行程實測周期T；比較所述實測周期T與預先設定的運行周期TSD，若實測周期T大于或等于運行周期TSD，增加能回提升泵(4)變頻器的頻率調節值ΔF；若實測周期T小于運行周期TSD，減小能回提升泵(4)變頻器的頻率調節值ΔF；所述頻率調節值ΔF＝(實測周期T?運行周期TSD)/運行周期TSD*主水壓缸活塞(9)在高壓行程中能回提升泵(4)變頻器的頻率Fn；在副水壓缸活塞(10)低壓行程中，此時，主水壓缸活塞(9)處于高壓行程，當副水壓缸活塞(10)運行到低壓行程終點時，可編程邏輯控制器(14)獲取副水壓缸活塞(10)實測位置P；比較所述實測位置P和副水壓缸活塞(10)的目標位置PLP?F，若實測位置P大于或等于目標位置PLP?F，減小能回提升泵(4)變頻器的頻率調節值Δf；若實測位置P小于目標位置PLP?F，增加能回提升泵(4)變頻器的頻率節值Δf；所述頻率調節值Δf＝(目標位置PLP?F?實測位置P)/運行周期TSD*副水壓缸缸體內截面積S*頻率與流量系數α*主水壓缸活塞(9)在高壓行程中能回提升泵(4)變頻器的頻率Fn。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊敏杰，馬躍華，李朝建，吳澤，
申請(專利權)人：中冶建筑研究總院有限公司，中冶海水淡化投資有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11
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