板式换热器流量比寻优控制方法和系统与流程

本申请涉及换热站控制领域，具体而言，涉及一种板式换热器流量比寻优控制方法和系统。

背景技术：

1、城镇集中供热系统中，板式换热器作为一次高温管网与二次采暖管网之间的换热核心设备，其一次侧循环流量与二次侧循环流量的配比直接影响换热效率、循环泵能耗以及板片结垢速率。

2、目前，换热站普遍采用双泵固定联动恒温控制方案，即仅以二次供水温度为调节目标，一次循环泵与二次循环泵按照预设的固定联动曲线运行。该方案中，流量配比在采暖初期人工设定后全年保持不变，无法跟随室外气温、热源供水温度及片区采暖负荷的实时变化进行调整。当流量配比偏离合理区间时，二次侧水速偏低容易导致板片内壁结垢加速、传热系数持续衰减；一次侧大流量与二次侧小流量匹配失衡时，循环水泵长期高负载运行，电耗上升，同时近端楼栋与远端楼栋室温分布不均。

3、此外，板式换热器在长期运行过程中，板片表面逐渐结垢、管网阻力逐年变化，原本设定的流量配比所对应的最优运行区间会发生漂移。固定联动曲线不具备根据设备实际换热性能衰减进行自适应修正的能力，导致调控精度随运行年限增加而持续下降。每年采暖季前期，运维人员仍需逐站到场重新整定泵组联动参数，人力成本较高。

4、因此，亟需一种能够根据板式换热器实际运行状态自动搜寻并动态修正最优流量配比的控制方法。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种板式换热器流量比寻优控制方法和系统，用以缓解上述技术问题。

2、第一方面，本发明提供一种板式换热器流量比寻优控制方法，包括：

3、获取板式换热器的实测换热性能，并基于所述实测换热性能相对基准换热性能的衰减程度，修正候选流量配比区间；

4、在修正后的候选流量配比区间内，以综合运行得分为方向判据迭代调整候选流量配比，直到得到综合最优流量配比，其中所述综合运行得分至少根据换热性能和循环泵总耗电功率确定；

5、基于所述综合最优流量配比，控制一次循环泵与二次循环泵的运行参数。

6、在可选的实施方式中，所述综合运行得分根据板式换热器的综合传热系数、一次循环泵与二次循环泵的总耗电功率以及板片结垢风险量化指标确定。

7、在可选的实施方式中，所述综合运行得分随所述板式换热器的综合传热系数增大而升高，随所述一次循环泵与二次循环泵的总耗电功率增大而降低，随所述板片结垢风险量化指标增大而降低。

8、在可选的实施方式中，所述实测换热性能为板式换热器的传热系数，所述衰减程度为所述板式换热器的传热系数相对无垢基准传热系数的偏差；

9、所述修正候选流量配比区间包括拓宽所述候选流量配比区间的下限和/或上限。

10、在可选的实施方式中，所述衰减程度按如下方式获得：

11、以预定周期统计所述板式换热器的传热系数在全天的平均值，将所述平均值与所述无垢基准传热系数比较，得到衰减幅度；

12、在所述衰减幅度超过预设阈值时，拓宽所述候选流量配比区间的下限和/或上限。

13、在可选的实施方式中，在所述迭代调整候选流量配比之前，所述方法还包括：

14、根据当前运行工况，从历史最优流量配比记录中调取与所述当前运行工况对应的历史最优流量配比；

15、将调取的所述历史最优流量配比作为所述候选流量配比的初始值。

16、在可选的实施方式中，根据日均室外气温和/或片区采暖负荷识别所述当前运行工况；

17、其中，所述当前运行工况包括严寒工况、常规工况、回暖工况和空置工况。

18、在可选的实施方式中，控制所述一次循环泵与所述二次循环泵的运行参数包括：

19、将所述综合最优流量配比换算为所述一次循环泵与所述二次循环泵的目标运行频率；

20、以限幅分步方式下发调节指令；

21、在管网水力稳定后采集实际流量，计算实际流量配比与所述综合最优流量配比的偏差；

22、在所述偏差超过预设精度阈值时，进行二次微调。

23、第二方面，本发明提供一种板式换热器流量比寻优控制系统，包括：

24、衰减修正单元，用于获取板式换热器的实测换热性能，并基于所述实测换热性能相对基准换热性能的衰减程度，修正候选流量配比区间；

25、寻优单元，用于在修正后的候选流量配比区间内，以综合运行得分为方向判据迭代调整候选流量配比，直到得到综合最优流量配比，其中所述综合运行得分至少根据换热性能和循环泵总耗电功率确定；

26、执行单元，用于基于所述综合最优流量配比，控制一次循环泵与二次循环泵的运行参数。

27、在可选的实施方式中，还包括：

28、闭环反馈校验模块，用于在调节指令下发后采集实际流量，计算实际流量配比与所述综合最优流量配比的偏差，并在所述偏差超过预设精度阈值时触发所述执行单元进行二次微调。

29、有益效果：

30、本申请通过将候选流量配比区间的修正与综合运行得分迭代搜索相结合，使流量配比寻优过程能够适应板式换热器长期运行中换热性能的衰减变化。具体而言，当板式换热器因结垢或管网阻力变化导致实测换热性能相对基准换热性能发生衰减时，候选流量配比区间被相应修正，寻优搜索空间随之调整，从而避免寻优过程收敛至设备老化后已不再适用的流量配比区间，保持长期运行下的调控精度。

31、本申请以综合运行得分作为迭代搜索的方向判据，综合运行得分至少根据换热性能和循环泵总耗电功率确定，使得迭代过程在提升换热能力与抑制泵耗之间进行权衡，而非仅以单一温度指标为调节目标。由此得到的综合最优流量配比能够在保证换热效果的同时降低循环泵运行能耗，缓解板片结垢速度，延长板式换热器的化学清洗周期。

32、本申请在控制执行层面采用限幅分步下发调节指令，并在水力稳定后采集实际流量进行配比校验，偏差超标时自动进行二次微调，能够避免泵频大幅调整引起的管网水击，同时保证实际运行流量配比与寻优结果的一致性，提高控制过程的平稳性和可靠性。

1.一种板式换热器流量比寻优控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述综合运行得分根据板式换热器的综合传热系数、一次循环泵与二次循环泵的总耗电功率以及板片结垢风险量化指标确定。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述综合运行得分随所述板式换热器的综合传热系数增大而升高，随所述一次循环泵与二次循环泵的总耗电功率增大而降低，随所述板片结垢风险量化指标增大而降低。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实测换热性能为板式换热器的传热系数，所述衰减程度为所述板式换热器的传热系数相对无垢基准传热系数的偏差；

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述衰减程度按如下方式获得：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述迭代调整候选流量配比之前，所述方法还包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据日均室外气温和/或片区采暖负荷识别所述当前运行工况；

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述一次循环泵与所述二次循环泵的运行参数包括：

9.一种板式换热器流量比寻优控制系统，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括：