[發明專利]高爐冷卻壁循環冷卻水系統的優化節能控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201710424894.0
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN107166966B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 張翮輝;陳龍強;聶雄杰;楊燦
• 申請（專利權）人: 長沙山水節能研究院有限公司
• 主分類號: F27D9/00
• 分類號: F27D9/00;F27D19/00
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 胡亮

本發明公開了一種高爐冷卻壁循環冷卻水系統和裝置，通過獲取高爐冷卻壁換熱總功率隨循環冷卻水母管的循環水流量和循環水入口溫度變化的換熱總功率分布；根據獲取的換熱總功率分布，確定合理可接受的高爐冷卻壁換熱總功率分布區間；在確定的高爐冷卻壁換熱總功率分布區間內，計算出水泵和風機在各工況組合下的組合總功耗；從計算出的組合總功耗中，尋找出組合總功耗最低時水泵和風機輸出的最佳組合點；根據尋找出的最佳組合點，將水泵和風機的輸出流量供給調節至最佳組合點。本發明提供的高爐冷卻壁循環冷卻水系統的優化節能控制方法及裝置，將整個循環冷卻水系統視為一個有機的整體，使得流量供給和溫度值更為合理，達到減少水耗和節約能源的目的。

技術領域

本發明涉及高爐冷卻領域，特別地，涉及一種高爐冷卻壁循環冷卻水系統的優化節能控制方法及裝置。

背景技術

高爐是煉鐵廠最為核心的工藝設備，高爐的安全、穩定和經濟運行水平是煉鐵廠技術管理能力最重要的體現。高爐裝備有循環冷卻水系統用于冷卻爐壁，保護爐壁不被高溫破壞。為提供所需要的流量和溫度，高爐冷卻壁循環冷卻水系統運行中消耗了大量的能量，這些消耗來源于循環冷卻水系統的水泵和風機。高爐的冷卻壁的冷卻是循環水和冷卻壁內部管壁的對流換熱過程，其總的冷卻效果體現為換熱總功率。一般地，為提高換熱總功率需要增加水泵和風機的流量供給，從而造成系統能耗的增加。因此，提高換熱總功率和降低系統能耗在一定程度上體現為技術矛盾，再加上高爐結構和運行工藝的復雜性，現有的公知的技術手段中未能提供高爐冷卻壁循環水系統節能的滿意方法。

因此，對于高爐冷卻壁循環水系統的節能，是一個亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明提供了一種高爐冷卻壁循環冷卻水系統的優化節能控制方法及裝置，以解決高爐冷卻壁循環水系統能耗大的技術問題。

本發明采用的技術方案如下：

本發明提供一種高爐冷卻壁循環冷卻水系統的優化節能控制方法，應用于高爐冷卻壁循環冷卻水系統中，高爐冷卻壁循環冷卻水系統包括高爐、用于存儲冷水的冷水池、用于將冷水池中存儲的冷水泵入高爐中進行換熱的多個水泵、用于對高爐換熱后的水進行冷卻并返回給冷水池的多個冷卻塔、依次設置于冷水池、高爐和冷卻塔之間用于循環導流的循環冷卻水母管、以及與多個冷卻塔對應設置用于對送至多個冷卻塔的水進行冷卻的多個風機，高爐冷卻壁循環冷卻水系統的優化節能控制方法包括步驟：

獲取高爐冷卻壁換熱總功率隨循環冷卻水母管的循環水流量和循環水入口溫度變化的換熱總功率分布；

根據獲取的換熱總功率分布，確定合理可接受的高爐冷卻壁換熱總功率分布區間；

在確定的高爐冷卻壁換熱總功率分布區間內，計算出水泵和風機在各工況組合下的組合總功耗；

從計算出的組合總功耗中，尋找出組合總功耗最低時水泵和風機輸出的最佳組合點；

根據尋找出的最佳組合點，將水泵和風機的輸出流量供給調節至最佳組合點。

進一步地，獲取高爐冷卻壁換熱總功率隨循環冷卻水母管的循環水流量和循環水入口溫度變化的換熱總功率分布的步驟包括：

獲取各段循環冷卻水母管中的循環水流量、循環水入口溫度與高爐冷卻壁換熱總功率之間的關系；

根據獲取的各段循環冷卻水母管中的循環水流量、循環水入口溫度與高爐冷卻壁換熱總功率之間的關系，計算出各段循環冷卻水母管中的高爐冷卻壁換熱總功率，進而得到換熱總功率分布。

進一步地，各段循環冷卻水母管中的高爐冷卻壁換熱總功率等于各段循環冷卻水母管中的循環水流量、循環水出入口溫差和循環水比熱三者的乘積。