[發明專利]一種工業循環水的節水優化方法及系統

有效

• 申請號: 202011124030.5
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112484560B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 吳哲峰;王寬心;吳玉成;郭廉潔;涂陽勤
• 申請（專利權）人: 浙江中控技術股份有限公司;浙江中控軟件技術有限公司
• 主分類號: F28F27/00
• 分類號: F28F27/00
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 項軍

本發明涉及工業控制領域，尤其涉及一種工業循環水的節水優化方法及系統，包括建立水質最大濃縮倍數模型N_max；建立工業循環水系統的冷卻塔群熱力學模型C_Tower、最小循環水量模型R_min、冷卻塔群風機頻率?風量模型F_n?V、循環水泵頻率?流量模型P_n?V；利用冷卻塔群熱力學模型C_Tower計算得到冷卻塔群的出口溫度與供水溫度并修正；根據冷卻塔群風機頻率?風量模型F_n?V計算所需風量以及塔群風機所需的頻率，并調整塔群風機至該頻率下運行；根據最小循環水量模型R_min確定循環水系統的最小循環水量；根據循環水泵的頻率?流量模型P_n?V確定循環水泵的頻率，并調整循環水泵至該頻率下運行；根據所處的區間進行水位調節。本發明對水質濃縮倍數優化、循環水量優化達到節水目的。

技術領域

本發明涉及工業循環水領域，尤其涉及一種工業循環水的節水優化方法及系統，具體應用于工業敞開式循環水系統，可應用于機械通風冷卻水系統和自然通風冷卻水系統。

背景技術

工業生產中，一般采用循環水將多余的熱量從設備轉移至大氣環境。因此工業循環冷卻水系統是工業生產中主工藝生產的生命線，具有系統復雜、下游用戶多、水量大、循環水介質種類眾多等特點，對維護設備正常運行和保障安全生產至關重要。目前，我國工業用水大戶主要集中在火力發電、冶金、紡織、石油化工、造紙五大行業。大量工業用水的耗用以及廢水的排放，使得我國水資源壓力日益增大。

在我國現行的工業循環水系統內，仍存在著濃縮倍數低、新鮮補水量大、藥劑費用高、循環水泵與風機耗電量大、水質難掌控、結垢腐蝕嚴重等特點。為此，如何有效地提高濃縮倍數、降低新鮮水補水量、節約電耗是工業循環水系統工作者不斷探索的目標方向。

申請號為201510049980.9的中國發明專利公開了一種工業循環水系統的優化方法，包括以下步驟：(1)建立各子系統的水量優化；(2)對各子系統內的設備進行壓力優化；(3)在前兩步的基礎上進行系統節電優化。此方法主要考慮了節電優化，未對新鮮補水量進行優化。

申請號為201821482150.0的中國發明專利公開了一種基于水平衡的火電廠水資源優化利用系統，循環水系統依次通過混凝沉淀池、過濾裝置、納濾裝置及反滲透裝置后返回循環水系統，該系統可節約新鮮補水量，但是需要新建構筑物，新增水處理設備，投資巨大。

目前尚無工業循環水系統內基于目前運行水質，以系統優化手段提高循環水濃縮倍數、建立優化模型降低循環水量來節約新鮮補水的公開發明專利。現行循環水系統內的水質結垢與腐蝕傾向模型大多以雷茲納穩定指數法、碳酸鈣飽和指數法為主，尚無針對同一藥劑體系內循環水各控制離子的最大濃縮倍數進行優化的方案。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出一種工業循環水的節水優化方法及系統。

一種工業循環水的節水優化方法，應用于工業循環水系統，包括：

獲取工業循環水系統中同一藥劑體系的合格水質的歷史分析數據，并基于歷史分析數據建立水質最大濃縮倍數模型N_max；

針對歷史分析數據通過水質最大濃縮倍數模型N_max計算得到歷史水質情況下的水質最大濃縮倍數并進行區間劃分；

建立工業循環水系統的冷卻塔群熱力學模型C_Tower、最小循環水量模型R_min、冷卻塔群風機頻率-風量模型F_n-V、循環水泵頻率-流量模型Pn-V；