一种蒸汽发生方法、系统、存储介质及智能终端与流程

本技术涉及制氢测试装置的领域，尤其是涉及一种蒸汽发生方法、系统、存储介质及智能终端。

背景技术：

1、百千瓦级高温电解水制氢试验装置利用高温固体氧化物电解电池(soec)电解h2o制取氢气。soec电解池采用全固态电池结构体系，与低温电解水相比具有其独特的优势：制氢效率高、能耗低、材料成本低、可以与co2进行共电解。该装置通过紧凑化集装箱式模块化撬装设计进行建设，装置建成后开展电堆技术验证和长周期运行考察试验。装置分为36kw soec测试台装置和72kw soec电解水制氢装置，主要由水纯化系统、蒸汽发生系统、换热、加热冷却系统、电堆出口气体稳压及增压系统、气体供应系统、电源及电子负载、产品气纯化系统、热箱及保温系统、气体在线检测系统、数据采集、存储和控制系统等组成。

2、多物理场参数耦合下燃料电池测试系统气体供气温度、湿度、压力的高精度快响应解耦控制技术，是验证燃料电池在不同工作工况下输出特性的基础，是实现soec大功率燃料电池宽负载动态测试的前提。故为soec电堆提供高精度流量蒸汽流量控制的蒸汽发生系统在该测试过程中占据无比重要的一环，蒸汽发生系统的基本工作原理是：通过一套自动控制装置，确保运行过程中液体控制器或高、中、低电极探棒反馈控制水泵的开启、闭合、供水量长短、炉胆加热时间；由压力继电器调定的最高蒸汽压力随着蒸汽的不断输出，炉胆水位不断下降，当处于低水位（机械式）、中水位（电子式）时，水泵自动补水，到高水位时，水泵停止补水；与此同时，炉胆内电热管继续加热，源源不断产生蒸汽，面板上或顶端上部的指针式压力表即刻显示蒸汽压力数值，整个过程均可通过指示灯自动显示。

3、现有技术中存在以下问题，通常情况下，为了测试不同工况下的制氢情况，输出的饱和蒸汽的压力、温度等都会限定于某个数值时，此时蒸汽发生系统会先将某个变量调节至指定数值，然后调节另外一个，但是在这个过程中例如压力和温度之间是会互相影响的，容易导致最终控制的压力和温度波动较大，难以控制到精确的范围内，尚有改进的空间。

技术实现思路

1、为了改善蒸汽发生系统会先将某个变量调节至指定数值，然后调节另外一个，但是在这个过程中例如压力和温度之间是会互相影响的，容易导致最终控制的压力和温度波动较大，难以控制到精确的范围内的问题，本技术提供一种蒸汽发生方法、系统、存储介质及智能终端。

2、第一方面，本技术提供一种蒸汽发生方法，采用如下的技术方案：

3、一种蒸汽发生方法，包括：

4、获取测试目标参数和当前实际参数，所述测试目标参数和当前实际参数中所对应的参数包括压力和温度；

5、根据测试目标参数和当前实际参数计算出参数差；

6、于参数差大于预设的精准调控能力值时根据参数差和预设的调控比计算出调控参数差；

7、基于当前实际参数和调控参数差计算出调控参数；

8、将所有的当前实际参数调整至调控参数后更新当前实际参数并更新参数差；

9、于参数差仍然大于精准调控能力值时更新调控参数并调整至更新后的调控参数，且继续更新当前实际参数和参数差直至不存在参数差或者参数差小于精准调控能力值；

10、于参数差小于精准调控能力值时将所有的当前实际参数调整至测试目标参数；

11、于所有的当前实际参数调整至测试目标参数时输出饱和蒸汽。

12、通过采用上述技术方案，当多个参数需要调节时，同时将所有的参数先进行宏观调控，以将参数调整至靠近目标值，然后在细节上微观进行调控，以使得最终所有的参数均同时达到目标值，例如：温度，从60摄氏度预升高至120摄氏度，那么先升高到110摄氏度，然后再逐渐靠近并达到120摄氏度，使得最终出口的参数，例如温度、压力等波动幅度较小，提高了蒸汽发生的稳定性。

13、可选的，将所有的当前实际参数调整至调控参数的方法包括：

14、根据当前实际参数从预设的关联数据库中查找到关联实际参数和关联情况，将关联实际参数对应的调控参数定义为关联调控参数；

15、根据关联情况确定先后顺序，将先调整的参数定义为第一实际参数，第一实际参数对应的调控参数定义为第一调控参数，将后调整的参数定义为第二实际参数，第二实际参数对应的调控参数定义为第二调控参数；

16、根据第一调控参数从关联情况中查找出对应第二实际参数的第二调控限值；

17、于第二调控参数小于第二调控限值时先将第一实际参数调整至第一调控参数，然后将第二实际参数调整至第二调控参数；

18、于第二调控参数大于第二调控限值时先将第一实际参数调整至第一调控参数，然后将第二实际参数调整至第二调控限值。

19、通过采用上述技术方案，在多个参数同时进行调节的过程中，有些参数会对其它参数进行限定，例如：气压会对水温进行限定，只有气压达到一定值，水温才可以继续升高，故当调整参数和调控限值之间有差别时，需要根据实际能够调控的数值进行调整，提高了参数调整的合理性。

20、可选的，于第二调控参数大于第二调控限值时先将第一实际参数调整至第一调控参数，然后将第二实际参数调整至第二调控限值的方法包括：

21、根据第二实际参数、第二调控限值和对应的测试目标参数计算出干预调控比；

22、于干预调控比小于预设的频繁调控比时不进行调控；

23、于第一实际参数进行更新并重新输出第二调控限值时重新计算出干预调控比并判断重新计算的干预调控比是否小于频繁调控比；

24、于干预调控比大于频繁调控比时将第二实际参数调整至第二调控限值。

25、通过采用上述技术方案，当因为限值而导致单次调整比例较小时，则为了减少频繁调动使得控制器的启闭较为频繁的情况，故并不同时进行调控，直至单次调整比例上升至一定的程度后才进行调控，提高了调控的有效性和节能性。

26、可选的，还包括输出饱和蒸汽前的预热方法，该方法包括：

27、分析当前实际参数以得到当前实际温度；

28、分析调控参数以得到调控温度；

29、基于当前实际温度和预设的预热增加值计算出理论管道温度；

30、基于当前实际参数、当前实际温度和调控温度从预设的升温数据库中查找到蒸汽温度上升曲线；

31、基于蒸汽温度上升曲线和理论管道温度确定管道上升曲线；

32、将管道在未进行蒸汽发生前将管道加热到理论管道温度，于蒸汽发生时将管道按照管道上升曲线进行升温。

33、通过采用上述技术方案，在输出蒸汽前对蒸汽罐和管道接口进行预热，保证蒸汽发生系统以及管道全过程中均不会出现冷凝水，不易对蒸汽在流通过程中的流量减少，保证蒸汽流量的稳定性。

34、可选的，基于蒸汽温度上升曲线和理论管道温度确定管道上升曲线的方法包括：

35、基于蒸汽温度上升曲线和理论管道温度确定理论上升曲线；

36、基于理论上升曲线确定位于理论管道温度所对应的坐标处的切线，将该切线的斜率定义为上升速率；

37、基于理论管道温度从预设的换热数据库中查找到对应的适宜加热曲线；

38、基于适宜加热曲线和理论上升曲线分析出除理论管道温度外的交点，将该交点定义为交点温度，将理论管道温度到交点温度这一段的管道上升曲线定义为管道曲线分段，将理论管道温度到交点温度这一段的理论上升曲线定义为理论曲线分段；

39、于管道曲线分段位于理论曲线分段的上方时将管道曲线分段定义为管道上升分段；

40、于管道曲线分段位于理论曲线分段的下方时将理论曲线分段定义为管道上升分段；

41、将交点温度更新为当前实际温度后更新适宜加热曲线和理论上升曲线，并继续确定管道上升分段；

42、基于调控温度和预热增加值计算出理论管道调控温度；

43、于不存在交点温度或交点温度等于理论管道调控温度，且适宜加热曲线位于理论上升曲线的上方时，将适宜加热曲线作为管道上升分段；

44、于不存在交点温度或交点温度等于理论管道调控温度，且适宜加热曲线位于理论上升曲线的下方时，将理论上升曲线作为管道上升分段；

45、将管道上升分段整合作为管道上升曲线输出。

46、通过采用上述技术方案，将最佳温度调控曲线和理论的上升曲线进行比较，在保证温度能够符合不产生冷凝水的情况下尽可能以适宜加热曲线进行上升，保证了换热机构的换热效率。

47、可选的，还包括将所有的当前实际参数调整至调控参数的过程中压力调整依靠充入惰性气体的方法实现，故当不发生蒸汽时将惰性气体回收的方法，该方法包括：

48、获取输入的惰性气体压强；

49、基于测试目标参数确定测试温度；

50、基于惰性气体压强从预设的参数数据库中查找到对应的转化温度；

51、将测试目标参数所对应的温度从测试温度调整至转化温度后重新获取当前实际参数所对应的当前实际压强；

52、于当前实际压强等于惰性气体压强时将剩余的气体进行回收。

53、通过采用上述技术方案，当回收气体时，可以将温度下降至惰性气体输入时的压强的大小对应的温度，那么所有混合在惰性气体里的水蒸汽均会转化为液态水而和惰性气体分离，提高了惰性气体回收的智能化和效率。

54、可选的，于当前实际压强等于历史惰性气体压强时将剩余的气体进行回收的方法包括：

55、获取用于发生蒸汽的蒸汽罐体型信息和内部备用水液位，所述蒸汽罐上设置有产生蒸汽的空腔，所述空腔内含有液态水和水蒸汽，所述蒸汽罐内还滑移连接有控制空腔大小的保压盖；

56、于当前实际压强等于惰性气体压强时基于预设的输出速率和蒸汽罐体型信息确定保压盖的移动速率；

57、将保压盖按照移动速率向储存有液态水的一侧进行移动。

58、通过采用上述技术方案，当将气体回收时，内部压强会发生变化，一旦内部压强发生变化，为了达到饱和蒸汽压，液态水又会蒸发而和惰性气体混合，故为了保证内部压强不发生转化，需要将内部的容积进行变化，从而保证压强稳定在对应的温度，保证惰性气体的纯度。

59、第二方面，本技术提供一种蒸汽发生系统，采用如下的技术方案：

60、一种蒸汽发生系统，包括：

61、获取模块，用于获取测试目标参数、当前实际参数、惰性气体压强、蒸汽罐体型信息和内部备用水液位；

62、存储器，用于存储上述任一种蒸汽发生方法的控制方法的程序；

63、处理器，存储器中的程序能够被处理器加载执行且实现上述任一种蒸汽发生方法的控制方法。

64、通过采用上述技术方案，当多个参数需要调节时，同时将所有的参数先进行宏观调控，以将参数调整至靠近目标值，然后在细节上微观进行调控，以使得最终所有的参数均同时达到目标值，例如：温度，从60摄氏度预升高至120摄氏度，那么先升高到110摄氏度，然后再逐渐靠近并达到120摄氏度，使得最终出口的参数，例如温度、压力等波动幅度较小，提高了蒸汽发生的稳定性。

65、第三方面，本技术提供智能终端，采用如下的技术方案：

66、智能终端，包括存储器和处理器，存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述任一种蒸汽发生方法的计算机程序。

67、通过采用上述技术方案，当多个参数需要调节时，同时将所有的参数先进行宏观调控，以将参数调整至靠近目标值，然后在细节上微观进行调控，以使得最终所有的参数均同时达到目标值，例如：温度，从60摄氏度预升高至120摄氏度，那么先升高到110摄氏度，然后再逐渐靠近并达到120摄氏度，使得最终出口的参数，例如温度、压力等波动幅度较小，提高了蒸汽发生的稳定性。

68、第四方面，本技术提供计算机存储介质，能够存储相应的程序，具有控制精确输出稳定的特点。

69、计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：

70、计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述任一种蒸汽发生方法的计算机程序。

71、通过采用上述技术方案，当多个参数需要调节时，同时将所有的参数先进行宏观调控，以将参数调整至靠近目标值，然后在细节上微观进行调控，以使得最终所有的参数均同时达到目标值，例如：温度，从60摄氏度预升高至120摄氏度，那么先升高到110摄氏度，然后再逐渐靠近并达到120摄氏度，使得最终出口的参数，例如温度、压力等波动幅度较小，提高了蒸汽发生的稳定性。

72、综上所述，本技术包括以下至少有益技术效果：

73、1.将所有的参数先进行宏观调控，然后在细节上微观进行调控，使得最终出口的参数波动幅度较小，提高了蒸汽发生的稳定性；

74、2.输出蒸汽前对蒸汽罐和管道接口进行预热，保证蒸汽发生系统以及管道全过程中均不会出现冷凝水，不易对蒸汽在流通过程中的流量减少，保证蒸汽流量的稳定性；

75、3.将温度下降至惰性气体输入时的压强的大小对应的温度，水蒸汽均会转化为液态水而和惰性气体分离，提高了惰性气体回收的智能化和效率。