露点控制系统下节能降耗论文

摘要：随着科学技术的不断发展，一些特殊工作环境对空气的温度和湿度等提出了更高的要求，从而推动了恒温恒湿空调的发展。本文对恒温恒湿空调常见的系统问题进行系列性的探讨，并有针对性的提出了改进措施。下面是小编整理的《露点控制系统下节能降耗论文(精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

露点控制系统下节能降耗论文 篇1：

复合相变换热技术在锅炉排烟余热回收中的应用

摘 要： 复合相变换热技术是一种回收锅炉排烟余热的新型技术，其壁温可控可调，具有防止烟气侧低温腐蚀的突出优势.介绍了宝钢采用该技术回收利用本厂内一台低压锅炉排烟余热生产生活热水的节能项目，该项目于2013年5月投运，至今运行良好.运行结果表明，该复合相变换热器可使锅炉排烟温度由194℃降至138℃，同时获得90℃热水19.1 t·h-1.通过实施该节能项目可回收烟气余热约1 400 kW，年节约标准煤约1 300 t，推进了宝钢节能减排.

关键词： 复合相变换热器； 锅炉排烟； 余热利用； 节能

Application of compound phase changing heat exchanger technology

in heat recovery from boiler exhaust gas

LI Xiaodong，WANG Yi，WANG Dongyi

（Ministry of Industrial Environment Protection， Baosteel Development Co. ， Ltd. ， Shanghai 201900， China）

宝钢厂区中大量低温烟气余热无法作为生产辅助用能加以利用，同时宝钢周边一些浴室仍使用燃油燃煤锅炉作为职工生活热水热源，因此研究将此工业废热转化为生活用能意义重大.

宝钢热力分厂4号低压锅炉为日本三菱CE34VP-18W水管锅炉，目前在平均燃气（高炉煤气）量为40 000 m3·h-1时，排烟温度保持在194℃左右，排烟温度较高，排烟热损失较大，有很大的余热回收空间.本文采用合同能源管理方式回收余热生产生活热水取代宝钢餐饮公司厂前、月浦、交运、设备仓库、罗泾中厚板等地的浴室锅炉，达到节能降耗、改善环境、降本增效目的.

目前汽水式回收锅炉排烟余热主要应用两种技术，传统的低压省煤器技术和热管技术.对于低压省煤器，当系统排烟温度低时，壁面最低温度会低于酸露点.从实际应用效果看，低压省煤器容易发生低温腐蚀.在壁面温度确定后，尽管可以实现壁温可控可调，但受到进、出水温的限制，调节幅度有限.

热管是敏度极高的换热元件，它是在真空管内液体之间相互传递热量，真空内部热阻小，具有良好的等温性能等特点[1]。而对于热管技术，由于热管生产过程中的制造差异，每根热管不凝性气体的产生比例也不一样的制造特性，容易产生不凝气体，只要部分热管的不凝气体达到许可极限，热管换热器整体换热效率就会下降[2]，加之使用时不能排气和重启，存在长时间使用容易失效、维修更换费用高、经济性差等问题.

为避免上述两种技术带来的问题，研究采用复合相变换热器技术回收锅炉排烟余热.本文以热力分厂4号低压锅炉排烟余热回收利用为例，介绍复合相变换热技术的基本原理、换热器实际运行效果、节能分析等，为回收锅炉排烟余热提供参考.

1 复合相变换热技术简介

1.1 复合相变换热器基本原理

图1为复合相变换热器原理示意图.复合相变换热器在多根并联的密闭管排束构件内利用除盐水相变潜热传递热量，在换热器下部除盐水吸收锅炉烟气余热汽化为饱和蒸汽，饱和蒸汽在一定的压差下沿上升管升至换热器上部汽包内向外界（生活水、锅炉给水）放出热量并凝结成饱和水，饱和水沿下降管回到换热器下部，并再次被烟气加热汽化，往复循环，完成了将热量从高端传向低端的单向导热，饱和蒸汽和饱和水在密闭系统内自然循环.系统由中央控制单元集中控制，使换热器上部冷却速率与换热器下部吸热速率平衡，饱和蒸汽与饱和水自然循环达到平衡，保证壁温保持在设定温度，即调整冷却速率与吸热速率平衡点，在一定范围内调整壁温.

相变换热器中多根并联的密闭管排束构件上的金属壁面整体温度分布均匀，与烟气温度保持“较小梯度温降（温差10～20℃）”，并具备“独立于被加热工质温度”的特殊功能.相变换热器通过“相变段”换热流量的调节，实现对整个设备可能出现的不同最低壁面温度的闭环控制，以保证燃料种类变动引发酸露点变化后，对壁温同步可控可调.在保证设备安全运行的前提下，实现最大幅度回收烟气余热的节能目标.相变换热器是一种用于低温锅炉排烟余热回收的装置，为低温余热利用带来了革命性突破.它灵活地使用了汽化液化相变的强化换热技术，在换热器管内使传热工质处于相变工作状态.其技术核心和创新在于换热器壁温整体可控可调.在充分发挥相变潜热的热传导优势下，灵活配置换热器的不同部分，一方面满足最低壁温高于烟气酸露点的要求；另一方面充分发挥相变传热的高效性，使壁温与排烟温度维持较小的温差.在保证受热面不结露的前提下降低排烟温度，有效地进行降温节能，提高热效率和防腐能力.

1.2 复合相变换热器技术与传统换热器技术在壁温设计上的差异比较 传统换热器的壁温设计是基于换热器两侧介质温度的平均温度作为壁温.为保证最低壁温不低于酸露点，设计排烟温度时要保证壁温在酸露点之上.由此可见，传统换热器壁温是随着进、出口工质的各自温度变化而变化.本文如采用传统换热器进行节能改造则热源条件如图2所示.

图2 传统换热器温度曲线

Fig.2 The temperature curve of the traditional

heat exchanger

复合相变换热器和传统换热器的壁温设计理的同，该技术首次提出将换热器壁面最低温度定义为“第一设计要素”的理念，以及首次提出将对产生烟气低温结露和腐蚀具有关键性影响的最低壁面温度置于“可控可调状态”的创新概念.复合相变换热器的最低壁面温度曲线处于冷、热工质温度曲线之间，且不随进、出口工质的温度变化而变化.复合相变换热器温度曲线如图3所示.由此可见，该技术的核心在于改变了传统换热器壁面温度分布的“函数”因变量特征，并在设计中使其不变的金属壁温始终保持在酸露点以上，在避免出现低温结露和腐蚀的同时，为大幅度回收烟气低温余热提供了可能.

图3 复合相变换热器温度曲线

Fig.3 The temperature curve of FXH heat exchanger

2 复合相变换热器方案设计

本文设计的复合相变换热器布置在锅炉空气预热器出口及引风机进口的一段尾部烟道内，不额外增加新的风机和烟道.该换热器是由几种不同规格的管子组成的箱体式结构，如图4所示，其具体结构分为以下两部分.

（1） 相变下段：主体由约800根32 mm翅片管组成，布置于烟道内部，上部由273 mm无缝钢管引入汽包.相变下段负责吸收空气预热器后的烟气热量.运行时，注入适量除盐水进入相变下段内，除盐水受热蒸发为饱和蒸汽，蒸汽通过273 mm上升管进入汽包.

图4 复合相变换热器结构示意图

Fig.4 Schematic diagram of FXH heat exchanger

（2） 相变上段：相变上段包括汽包、上升管、下降管等.汽包是一种管壳式换热器，筒体由Q235钢板卷制而成，内部布置数百根19 mm不锈钢换热管.汽包内部分为管程和壳程，壳程通过273 mm上升管和57 mm下降管与相变下段相通，壳程介质（除盐水）为相变下段产生的蒸汽，管程介质为生活水.相变下段产生的饱和蒸汽通过273 mm上升管进入汽包，在汽包内通过加热生活水被冷凝为饱和水，冷凝后的饱和水通过57 mm下降管回流至相变下段，完成一个循环过程.

相变下段与相变上段（汽包）壳程组成一个自然循环的封闭系统，换热器系统正常运行过程中除盐水不会有损耗，设备不需进行补水.

3 复合相变换热器的烟气换热管壁温控制方案3.1 酸露点、最低壁温确定

4号低压锅炉主要燃用高炉煤气，掺烧少量焦炉煤气.燃料主要成分如表1所示.

采用荷兰学者Okkes根据实验数据提出的公式[3]，即

tsld=10.880 9+27.6lgPH2O+10.83lgPSO3+

1.06（lgPSO3+2.994 3）2.19

（1）

式中：tsld为烟气酸露点，℃；PH2O为烟气中水蒸气分压，Pa；PSO3为烟气中SO3分压，Pa.

依据煤气成分及燃气掺烧量可以计算出烟气中水蒸气和SO2的体积分数分别为2.087 0%、0.025 0%；SO3的转化率取2%，计算出SO3的体积分数为0.000 5%；烟气压力按98 600 Pa（绝对压力）计算，换算出水蒸气和SO3分压分别为2 060.740 Pa和0.493 Pa；代入式（1）计算出烟气酸露点估算值为108.3℃.根据酸露点可以确定换热器壁面温、排烟温度.复合相变换热器温度设计控制示意图如图5所示.

图5 复合相变换热器温度设计控制示意图

Fig.5 Schematic diagram temperature control for FXH

heat exchanger

3.2 PID控制策略

通过PLC控制系统实时监测目标壁温（PV），将PV和设定壁温（SV）输入PID运算器，输出0～100%阀门开度信号，控制电子式调节阀，从而调节进水流量，改变壁面温度，建立一个PID闭环控制回路.烟气换热管壁温控制逻辑示意图如图6所示，其中：TE为温度测点；M为电动执行机构；SL为最低温度.

图6 复合相变换热器中烟气换热管壁温控制逻辑示意图

Fig.6 Control logic for flue gas heat transfer tube wall temperature in FXH heat exchanger

4 项目实际运行效果及节能效益分析4.1 主要运行参数

复合相变换热器安装后经过2个月试运行，换热器运行参数如表2所示.

4.2 节能效益计算

出口烟气温度以194℃计，复合相变换热器后尾部排烟温度为138℃，回收热量

Q=VgρgCpgΔTφ3 600

（2）

式中：Vg为烟气流量，Nm3·h-1；ρg为烟气密度，取为1.448 kg·Nm-3；Cpg为烟气比热，取为1.003 kJ·kg-1·℃-1；ΔT为复合相变换热器前、后烟气温差，℃；φ为设备保热系数，取为0.95.

节能量等效标煤量

Gc=3 594.8QHRQp·1 000η

（3）

式中：HR为设备运行小时数，此处为7 200 h；Qp为标煤的发热量，kJ·kg-1.

烟气侧阻力增加134 Pa，引风机增加能耗

Py=Δhy·Vg3 600ηy

（4）

式中：Δhy为烟气增加阻力，Pa；ηy为引风机效率，取为75%.

水泵增加能耗

Pb=qvgHηb

（5）

式中：qv为加热水量，t·h-1；H为水泵扬程，m；ηb为水泵效率，取为75%；g为重力加速度，m·s-2.

增加的年总耗电量

E=（Py+Pb）·HR

（6）

项目年综合节能量如表3所示.

表3 项目年综合节能量计算表

Tab.3 Annual amount of energy saving

本项目运行三年来，复合相变换热器运行平稳，换热装置最大生产90 ℃热水流量达到22 t·h-1，排烟温度基本上可以控制在130 ℃左右.受热面最低壁面温度可达115 ℃；换热器受热面没有结露、腐蚀、积灰现象，设备本体故障率为零.该项目完全替代了五个区域热水锅炉，基本实现了预期目标.

5 结 语

复合相变换热器适用于冶金行业燃用煤气锅炉排烟余热利用节能改造，与传统换热器相比其换热器壁温均匀易于控制，有效地克服了低温腐蚀，换热性能好、运行稳定，可以回收烟气余热以取代燃油燃煤锅炉为职工提供生活热水，为回收利用冶金行业的工业废热提供了新的路径.

参考文献：

[1] 王炎.复合相变换热器技术与装置[J]，上海节能，2008（2）：21-24.

[2] 张海云，严海鹰.超导热管在锅炉烟气余热中回收中的应用[J].中州煤炭，2010（9）：98-99.

[3] OKKES A G.Get acid dew point of flue gas[J].Hydrocarbon Processing，1987，66（7）：53-55.第31卷 第2期能源研究与信息Energy Research and InformationVol.31 No.2 2015

作者：李晓东　汪毅　王栋毅

露点控制系统下节能降耗论文 篇2：

关于恒温恒湿空调系统设计探讨

摘 要：随着科学技术的不断发展，一些特殊工作环境对空气的温度和湿度等提出了更高的要求，从而推动了恒温恒湿空调的发展。本文对恒温恒湿空调常见的系统问题进行系列性的探讨，并有针对性的提出了改进措施。

关键词：恒温恒湿；自动化控制；空调系统

恒温恒湿空调属于专用空调，主要用于实验室或对环境温湿度有较高要求的厂房中，恒温恒湿空调与普通空调相比，具有精确控制温度、湿度、节能、噪音低等特点，尤其是随着人们对节能、环保意识不断增强，恒温恒湿空调的优势更加突出。由于有着较高的技术含量，因此对于环境的要求极为苛刻，通过集中空调系统，对温度以及湿度进行处理，然后经过大回风量对房间的温度和湿度需求进行控制。

一、恒温恒湿空调概述

1、概念

无论何种类型空调，都能起到对室内温度和湿度进行调节和控制的作用。但是普通的空调对于温度和湿度产生的偏差并不严格，而恒温恒湿空调则是一种对室内温度和湿度变化要求都特别严格的空气调节系统。

2、优势

恒温恒湿空调与普通空调相比，其优势体现在：首先，在设计上，恒温恒湿空调对蒸发器的内蒸发压力进行严格控制；因此，送风量增大，导致蒸发器的表面温度要高于空气露点温度而不除湿，降温由产生的冷量来实现，大大提高了工作效率，而且减少了湿量损失。其次，恒温恒湿空调产生的风量较大，换气频繁，在封闭的室内环境中形成了气流循环，保证每一台设备都能达到平均冷却。第三，恒温恒湿空调配置了空气过滤器，能够将空气中的尘埃及时、高效的过滤掉，保证了室内空气的洁净度。第四，恒温恒湿空调配有加湿、除湿以及电加热补偿等系统，凭借微处理器，即可对室内温度和湿度进行准确控制。

二、恒温恒湿空调系统设计要点

1、高精度要求

恒温恒湿空调与普通空调最大的区别就在与其对于环境的要求极为苛刻，银行和通讯行业主要是通过计算机办理业务，而医院和实验室等涉及到的大部分都是高精密仪器，因此，对于工作环境的温度和湿度有着严格的要求，如果变化较大，很可能会出现差错，影响计算机和其它设备的正常运行。一般情况下，类似于上述环境中，分布着极其复杂的热源和湿源，因此，导致室内温度和湿度分布不协调。而恒温恒湿空调能够有效解决上述问题，因此，在医院、通讯行业以及实验室等环境下，我们通常采用恒温恒湿空调，一旦周围环境发生变化，恒温恒湿空调能够及时捕捉，迅速对温度和湿度进行调整，从而使室内环境符合实际要求，普通的空调温度和湿度精度分别控制在±2℃和±5%；而恒温恒湿空调温度和湿度精度分别达到±0.5℃和±2%。

2、高能效比

我们把能量和热量之间的转换比率称之为能效比，1单位的能量等同于3单位热量。之前，我们对恒温恒湿空调系统进行设计时，通常由机组、多级电加热器、电极加湿器，并在电脑操作下，对其温度以及湿度进行控制，机组主要分为两种形式，即：风冷机组和水冷机组。当我们需要对环境进行冷却除湿时，蒸发盘管就会对温度进行调节，当温度低于露点时，也就达到了除湿的目的，当温度和湿度满足室内环境要求时，还需要对其进行恒温恒湿控制，使其始终维持在这一水平上，这一环节主要凭借对加热器进行再热控制来实现。但是传统的恒温恒湿空调的机组只能进行二档或者三档调节，因此，给出口空气的露点温度的稳定性带来了极大的影响，因此，并不能达到良好的室内温度、湿度控制效果，就目前来看，传统的恒温恒湿空调不适用于高精度要求的医院等环境，相对湿度精度在±5℃的实验室应用较为普遍。简而言之，所谓的恒温恒湿实际上就是对空气进行冷却、加温、除湿处理，并且使其控制在一个较为稳定的状态，虽然能够取得良好的效果，但同时也意味着高能耗，与环保理念产生巨大冲突，特别是对一些复杂环境的处理，不仅要达到除湿效果，而且还要保证温度与预设一致，因此，在能耗方面必然会比普通的机房空调消耗大。为了有效解决上述问题，在对空调系统进行设计时，先对室外空气进行处理，进入到机器露点后，再将室内回风与其进行混合，将混合后的空气输入主空调箱中，进行干冷却处理，然后送风，送风一定要满足室内环境要求，当冷负荷减小到规定值时，通过冷却盘管的冷冻水流量或进水温度的改变对冷量进行调节，从而最大程度减小温差。在进行设计时，必须要将节能降耗放在首位予以考虑。

3、净化要求及机外余压

如果只要求恒温恒湿，对空气净化并没有要求，对机外余压要求也比较低，针对于此空调系统，我们只需要配备送回风管道、阀门、散流器以及初效过滤器等满足机组要求即可。而既对恒温恒湿做出要求，同时，也对空气净化提出要求的系统，对于机外余压的要求也非常高，通常情况下，就需要对空调中的一些设备参数进行严格控制，通常情况下，系统的总阻力要控制在700～1100Pa。需要克服的一些常规压力主要有以下几个方面：送回风管道、阀门、散流器、初效过滤器（初阻力30Pa，终阻力80Pa）、中效过滤器（初阻力80Pa，终阻力200Pa）、高效过滤器（初阻力120Pa，终阻力300Pa）、以及换热器（阻力约120 Pa）等。大部分的恒温恒湿空调只能满足恒温、恒湿以及空气净化要求，并不能满足机外余压要求，如果我们对系统进行二次回风设置，就无法选用恒温恒湿机组；即使是在一次回风下，也无法实现，因为型号不同，导致功率不同，因此计算起来较为复杂，鉴于上述情况，在对空调系统进行设计时，尽可能将其设计为单风机系统。

4、可靠性能

恒温恒湿空调大部分在高精密的环境下运行，在此条件下，对于空气温度、湿度、气流分布以及空气洁净度等要求非常高，因此，对于恒温恒湿空调的零部件以及综合性能的可靠性要求也非常高，必须保证空调24小时无故障运行。因此，在进行设计时，为了保证恒温恒湿空调的稳定运行，都会多备出一台空调，防止意外发生，一旦原空调出现故障，可以由其它空调代替其工作，并不会影响到整个系统的正常运行。

5、高显热比及大风量

所谓显热比，指的就是显冷量与总冷量的比值，空调的总冷量是显冷量和潜冷量之和，潜冷量是用来除湿的制冷数值，而显冷量则是用于环境降温的制冷数值。由于恒温恒湿空调工作环境的特殊性，因此，要求对于其显热比有着极高的要求，通常情况下0.9 以上，而其它环境对于显热比的要求在0.6左右，之所以对其显热比有如此高的要求，主要是因为，在短时间内，如果环境温度变化的过快，系统的服务器就会出现故障，产生运算混乱现象，为了避免此种情况发生，在进行设计时，务必使用大风量，并且增加换气的次数，只有这样，才能有效保证空调以及空调系统的稳定运行。

6、自动控制

我国大部分地区季节变化较为明显，温度和湿度的变化也较大，因此，在进行设计时，要充分考虑季节变化，从而使空调系统能够适应周围环境变化。夏季，对室内相对湿度的控制凭借表冷器降温除湿从而对混合风定露点温度进行控制。扰量的产生来自于维护结构传湿和室内湿源引起的湿负荷的扰动和室外引进的新风湿负荷。扰量是在负荷受到室外气候影响下而产生的。冬季，需要将室外干球的温度设置成恒定值，一旦恒定值小于室外温度，需要及时关闭预热器阀门，如果恒定值大于室外温度，此时我们需要打开预热器阀门，使预热温度达到恒定值，并且保持，在整个预热过程中由回路闭环控制系统进行控制。使混合风的温度值满足送风要求，从而实现了对室内温度的控制。

结语：

恒温恒湿空调的控制系统具有高精度、高显热比、稳定等特点，由于这些特点，恒温恒湿空调在设计中还有很多值得认真研究和设计的地方，由于环境的复杂多变，因此，在进行设计时，不能一概而论，而是要根据环境的特点以及具体需求进行设计。

参考文献

[1]方冰.关于恒温恒湿空调控制的分析[J].中国机械，2015（7）.

[2]许晓东.恒温恒湿空调设计[J].城市建设理论研究，2013（4）.

[3]张卫祥.恒温恒湿空调设计论述[J].科技与生活，2013（1）.

作者：陈煜佳

露点控制系统下节能降耗论文 篇3：

基于精益管理模式的卷烟空调系统节能运行研究

[摘    要]卷烟企业的发展逐渐趋向于工艺精细化管理，不仅体现在烟草生产的过程中对于温湿度控制的更高要求，同时对该行业内空调系统的把控也愈发严格，在降低能耗、提高环境温湿度以及控制精度方面都提出了较高的要求。在研究中通过对于新排风热回收装置、冷冻水变水温控制、空压冷却水热回收装置以及表冷器实现降低蒸汽的使用量进行进一步的整合，来达到节能减排与降低能源消耗的目的。

[关键词]精益管理;卷煙空调系统;热回收装置;节能减耗

Research on Energy-Saving operation of Cigarette Air-conditioning

System based on Lean Management Mode

Wang Zhi-guo，Zhu Xiao，Gao Jin-liang

1 加装转轮热回收装置

按照相反的流向新风与排风会分别通过转轮的上下两部分。作为一种可以在输送过程中循环使用的介质，转轮蜂窝在使用过程中，通过暂时存留暖气流中的热量与湿量，再通过冷空气的经过释放热量来存储风味中的吸湿涂层来达到更利于回收湿度的目的。对于冬季时的运转，转轮蜂窝在回收湿气与热量的过程中存在着可降低加湿负荷的显著特点。该装置在配丝房空调机组前段，增加转轮系统的使用中，通过改造原空调系统的新风及排风管路，并入转轮系统的同时依然可以保证其原管路系统的完整性，为在不适宜使用转轮系统的情况下提供了可以使用原系统封路的二次选择性。

本次研究中的转轮热回收装置的处风量可达到18 000 m3/h。在对于吸湿材料的选择上具有较高要求，采用具有选择性吸收特性，仅容许水分子通过的同时可拒绝其他污染物，并将其存留在排风系统中。转轮装置的箱体应预留排污口，除此之外应便于清洗维护。可在该装置的表面喷射压缩空气、低温蒸汽以及热水等，在不影响该装置回收吸湿性能的同时达到稀释清洁剂或真空吸尘的目的。以高强度耐腐蚀铝合金作为风阀叶片原材料，四周框架采用2 mm热镀锌材料，具有强耐腐蚀性与强密封性的特点。初效过滤器采用级别不低于G3级的不锈钢纤维毡板式过滤器，初始阻力在60 Pa以下，可定期反复清洗。为实现转轮热回收装置和新、回风及旁通阀的自动运行，可置入一套自动控制系统。与此同时对新风量、转轮后排风温湿度以及新风温湿度进行检测与记录，建立数据库，便于计算分析热回收装置能量转移效率。转轮的热回收装置在冬季与夏季工作时，在新风与回风阀开始的状态下，旁通阀应处于关闭状态。自控制系统通过计算新风量与温湿度数据而得出热回收转移效率。

2 改造空压冷却塔冷却水系统

2.1 对原冷却水管路进行改造

将一条管路放到空调机组内，主要是通过电动阀完成管路切换，如图1所示。

2.2 优化控制系统

针对原热阀的控制中，需要实现分程输出，并且对于原加热阀达到0～30 %时，需要将冷却水进行加热。若是已经处于40%～100 %的状态，就需要进行蒸汽加热。

若是空调处于加热的状态，水汽加热阀需要按照实际的需求完成加热处理，若是水汽加热无法保障空调的正常运行，就要打开蒸汽加热模式。因为水、汽在加热的过程中，会产生速度差，所以就会导致蒸汽阀的开关次数增加，因此，在设计的过程中，设计了缓冲区，也就是在30%～40%的状态中，水加热的开启会处于最大的状态，汽加热阀依旧处于静止，这种方式就是为了能够放置蒸汽浪费。

3 表冷器分组控制改造

在配丝房空调机组中，处于并联状态的三台表冷器需要分组完成控制，其中两台的仪器管路还需要安装电动蝶阀，并且利用程序完成状态、开关的控制。因为PLC按照机组湿负荷需要在很对冷媒水需求的情况进行调整，而且在机组原来的表冷调节阀功能、控制都没有太大的变化。

4 制冷机机组变水温控制

通常情况，夏季的负荷是最大的，冷水机组的运行状态时，供水温度7 ℃，回水温度12 ℃，在此状态之下，空气经表冷盘管的出入温度分别为12.2 ℃、26 ℃，平均的温度是19.1 ℃。基于此，空调末端设备、冷水机组正常运行，但是要想减少能耗几乎不可能。在空调末端负荷减少时，能够保障供水温度处于稳定的状态，在该状态下的表冷盘管，其出水温度会出现变化，而且机器露点温度也会有所提升。因此，空调末端负荷开始下降，部分的冷冻水会直接回到冷水机组，这也就造成能源的浪费。

若需要保障冷水机组的回水温度一般处于恒定的状态，以此促进供水温度的增加。若机器露点的温度出现了下降的情况，是所有的冷冻水全部进入了表冷盘管，进而提升了传热率，可以达到换热、除湿的目的。

若空调末端中的负荷出现了下降的情况，那么冷冻水中的供水温度也能够得到减少能源消耗的目的。除此之外，还可以提升除湿、换热的成效。

按照上述的研究可知，若空調末端负荷降低，通过提升冷冻供水温度，即可实现减少能源消耗和提升冷盘管换热率。在自控系统中，需要完成对露点温度需求的计算、表冷阀开度监测分析等，进而了解系统对于冷冻供水温度的需求情况，以此完成冷水机组供水温度数值的设置，最终实现减少能源消耗的目的。

5 基于模糊控制算法优化空调控制程序

按照工业组合式空调系统控制方式进行设计，并且参考空气参数，针对空调机组的新风、过滤器等设备的信号进行采集，以及完成对送回风机变频调速的控制等，进而使得表冷加热加湿阀门处于开度的状态，最终完成空调的控制，若是处于生产区域中的空气模式，可以按照生产区域、空气环境等情况，完成系统运行状态的确认。基于生产工艺需求，保障空调系统的运行能够始终处于合理、安全的状态，进而达到最佳的控制状态。因为卷烟工艺在生产的过程中，环境的温度和湿度一定要达到要求，否则就会影响到正常的生产。因此，空调的控制系统就是同时具备多输入、输出的能力，在生产的区域中，需要保障平均的温、湿度始终处于被控参数的状态。然而，因为空调系统中的带有一定的滞后性等特征，所以若要将所有的参数实现统一控制，是很难的。因此，需要提前设计好参数，以此提升控制的成效。若思参数的转变超过了相应的范围，那么系统的控制成效就会下降，进而造成PID控制无法达到相应的标准，如图2所示。

在虚线的框图中，属于PID控制器，预设值为r（t），其和被控对象实测值y（t）进行结算，就能够得到e（t）的具体数值：

e（t）=y（t）-r（t）

因为输出的是偏差信号，具体包含的是该信号的比例、积分等数据的线性组合，也就是PID控制律：

其中，KP为比例系数;TI为积分时间常数;TD为微分时间常数。

在实践的过程中，就是为了能够保障控制系统可以达到标准，通过公式变化的方式，形成差分方程。其中，T进而K分别为采用周期、采用序号，计算公式如下：

将近似表达式方如到PID公式中进行计算：

因为想要将工艺生产中的空调系统控制问题进行处理，需要使用的是模糊控制策略，并且还需要保障PID控制的优化发展，通过提升空调控制系统中的鲁棒性等方面对于系统的影响，对于系统中非线性等问题也可以有效解决，进而促进工业空调系统的适应性，实现节能降耗。

PID参数模糊自整定实际上就是为了能够确定PID参数和e、ec的关系情况，通过运行进而检测出e、ec的数值。结合模糊控制原理，完成PID参数的调整，进而能够达到e、ec状态下，控制参数的各种需求，而且被控制的目标，其本身也需要具备一定的动、静能力。单纯模糊控制若是将偏差及其变化率作为输入值，那么也就是PD控制模式，其控制动态性较好，但是静态较差。在工业空调控制系统之中，基本上是多输入、输出的系统，而且影响控制因素较多，如温度、湿度等。所以，工业空调控制系统带有一定的强时滞等特点。若是单纯利用PID控制，其效果并不是很理想。因此，此次的系统设计中结合了模糊控制算法，通过一种参数进行模糊自整定，进而实施PID控制，就可以有效降低超调量。通过时间的调解、系统的振荡，提升控制能力，并且促进系统控制精确度的提升。

6 结束语

在此项项目之中，是针对动力车间空调系统的运行数据实施计算和分析，进而能够了解整个系统的运行情况，以此知晓能耗的状态等方面。通过上述的分析找到系统中问题的所在，特别是关键工序中冷、热量损失等情况。通过针对空调热回收装置进行设计，将模糊控制技术和控制系统相互融合，以此保障热回收装置等功能能够更加稳定，还需要提升节能技术的发展，进而保障相同类型的空调能够达到领先地位。还可以在使用的过程中，达到工艺空调的使用需求，以及减少能源的消耗。基于此次的研究，为之后的系统改造、节能提供合理化的意见。

参考文献

[1] 黄红敏.太阳能与空气能的清洁能源在空调热源系统的设计与应用[D].昆明：昆明理工大学，2018.

[2] 王茜.卷烟企业节能减排潜力评估方法及其应用研究[D].北京：北京理工大学，2018.

作者：王志国 朱晓 高金良