[发明专利]一种循环冷却水系统最优供水温度控制方法

权利要求书

1.一种循环冷却水系统最优供水温度控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

1-1.冷却塔热工计算：实时采集运行参数与气象信息，进行冷却塔热工计算，计算使用不同风机数量时的供水温度，得到风机能耗与循环冷却水供水温度的关系；

1-2.用户单元建模：利用专业软件进行系统建模，建立压缩机、凝汽式汽轮机、工艺换热器在不同循环冷却水供水温度下的模型，得到用户单元能耗与循环冷却水供水温度的关系；

1-3.最优供水温度优化应用：综合考虑所述循环冷却水供水温度、风机能耗、用户单元能耗三者关系，以能耗最低为目标函数优化计算，得到循环冷却水最优供水温度，并通过调节风机角度、数量的方法进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种循环冷却水系统最优供水温度控制方法，其特征在于：所述冷却塔热工计算包括以下步骤：

2-1.使用大气压计、湿度计、温度计、流量计、毕托管、数字微压计测量工具，现场实时采集大气压力、相对湿度、环境温度、循环冷却水进出塔温度、上塔水量、进塔风量的实际运行参数数据；

2-2.利用所述步骤2-1中实时采集的参数数据，通过集成公式软件模拟预测单塔出水温度，进行冷却塔单塔热工计算；

2-3.风机能耗与循环冷却水供水温度关系计算，通过所述步骤2-2的冷却塔单塔热工计算，得到开风机上水与不开风机上水两种情况对应的单塔出水温度，然后根据热量守恒计算出开启不同的风机数量或不同型号的风机组合对应的循环冷却水供水温度，并得到风机能耗与循环冷却水供水温度关系。

3.根据权利要求2所述的一种循环冷却水系统最优供水温度控制方法，其特征在于：所述步骤2-2冷却塔单塔热工计算的原理：

冷却塔热工计算基本原理如式1所示：

式1，

式1中，

k---水的蒸发散热系数；

β_xv---冷却塔淋水填料容积散质系数，kg/m³h；

V---冷却塔淋水填料体积，m³；

Q----冷却塔上塔水量，m³/h；

C_w---冷却水比热，kJ/kg；

h，h″---环境条件下的空气焓值，饱和焓值，kJ/kg；

t₁---循环冷却水回水温度，即上塔温度，℃；

t₂---循环冷却水经冷却塔冷却后温度，℃；

式1等号右边表示冷却塔冷却任务的大小，称为冷却数N，与循环冷却水进出水温、气象条件有关；式1等号左边表示冷却塔淋水填料的冷却能力，称为冷却特性数N'，由填料的热力性能和气水比λ决定；

填料的冷却特性数与气水比存在如下关系式：

式2，

式2中：

N′----填料冷却特性数，无量纲；

λ----气水比，进塔的干空气与水的质量比，kg(DA)/kg；

A、p为常数，由冷却塔提供商经试验得到；

冷却数N可采用Simpson二段公式作简化计算，满足工程误差需求：

式3，

式3中：

N----冷却数，无量纲；

h₁，h₂，h_m----分别为温度t₁，t₂，平均温度下的空气焓值，kJ/kg；

h₁″，h₂″，h_m″----分别为温度t₁，t₂，平均温度下的饱和焓值，kJ/kg；

式2、式3可通过现场实时采集大气压力、相对湿度、环境温度、循环冷却水进出塔温度、上塔水量实际运行参数数据，结合冷却塔工艺条件求得；

循环冷却水回水进塔温度t₁通过温度计实际测量得到，但循环冷却水经上塔冷却后温度t₂是需要求解的值，式3不能直接求得t₂可根据式1描述的基本原理——N=N′时，冷却塔的冷却能力能实现所要求的冷却任务，不断试差得到循环冷却水供水温度t₂即先假设一个t₂的初值，求解出一个假定的N值，然后对比N与N′的差值，不断改变t₂的预设值，当N=N′时，t₂即为循环冷却水回水经此塔冷却后的温度。