[發明專利]循環水填料冷卻塔風機啟停的節能控制方法

有效

• 申請號: 201611139696.1
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106705742B
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 田宇;韓冰;劉暢;艾丹亭;張宏科;姚雨;華衛琦
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: F28F27/00
• 分類號: F28F27/00
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉

本發明公開了一種循環水場風機啟停的節能控制方法。首先利用專有的工具實時采集環境溫度、相對濕度、大氣壓力、風機各點動壓、循環水進出口溫度、上塔水量等實際運行參數。然后，根據所采集的參數，進行單塔熱工計算，得到開風機塔出水溫度T_p、不開風機塔出水溫度T_c。最后，熱力學平衡來計算不同風機數量出水溫度，建立風機啟停與循環水溫度對應關系，借助自控技術，實現風機自動啟停調整循環水供水溫度。本發明的目的在于提供一種冷卻塔風機啟停控制技術，根據氣象、工藝條件，進行科學計算與優化改造，穩定循環水出水溫度，達到穩定系統運行、節能降耗的效果。

技術領域

本發明涉及一種風機系統，特別是涉及一種用于循環水機械抽風式冷卻塔的工頻風機系統優化節能方法，更具體地說，涉及一種循環水填料冷卻塔風機啟停的節能控制方法。

背景技術

循環水冷卻塔廣泛應用于化工、鋼鐵、熱電等各領域中，它是利用水與空氣的對流方式，通過蒸發作用來去除水中熱量的一種設備。對于冷卻塔來說，風機系統按照工藝最大能力以及當地最高溫度要求進行設計，同時留有一定的余量。設備投入運行后，由于大氣溫度、濕度、工作負荷等情況的變化，必然存在偏離設計的情況，風機低負荷下運行，能量浪費情況嚴重。

目前，有些冷卻塔采用變頻控制系統，控制風機的轉速以降低電耗。但變頻系統投資較大；投入使用后，變頻器自身的能量損耗會影響節能效果；變速運行會造成風扇葉片迎風角改變，風機脫離工作點運行，效率降低；電機脫離額定轉速以低速運行，以及轉速、扭矩、功耗之間的非線性關系，使得電機的運行效率大大降低。工頻風機多采用人工控制，在裝置負荷、季節天氣或其他生產工況發生變化時，風機開停無技術支持，人員不能及時進行調整，造成風機啟停滯后，操作工作量增加等問題。

控制循環水出水溫度，為工頻風機啟停提供技術支持，需要找出環境溫度、濕度、系統換熱條件的改變與水溫變化之間的關系，實時監測循環水出水溫度，通過及時調控風機的啟停臺數穩定供水溫度，實現節能的目的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種冷卻塔風機啟停控制技術，根據氣象、工藝條件，進行科學計算與優化改造，穩定循環水出水溫度，達到穩定系統運行、節能降耗的效果。

根據本發明，提供一種循環水填料冷卻塔風機啟停的節能控制方法，該方法包括以下步驟：

1)現場數據采集：現場采集環境溫度(T_環境)，相對濕度(H_相對)，大氣壓力(P)，風機各測點的動壓(P_di)，循環水填料冷卻塔進口溫度(T_o)和填料冷卻塔出口溫度(T_i)，和上塔水量Q的數據；

2)數據分析核算：根據所采集到的數據，分為上塔開風機和上塔不開風機兩種模式進行單塔熱工計算，分別獲得開風機塔出水溫度T_p和不開風機塔出水溫度T_c，

其中

冷卻塔熱工計算公式為以下公式(1)：

式中，

Q表示上塔冷卻水量，m³/h；

β_xv表示容積散質系數，kg/m³h；

k表示蒸發水量散熱系數；

h，h″分別表示空氣焓值，飽和焓值，kJ/kg；

C_w表示水的比熱，kJ/kg；

V表示淋水填料體積；

dt表示微元填料進水與出水的水溫差，℃；