[发明专利]冷却塔半调节风机全年变频变角优化运行方案的确定方法

说明书

冷却塔半调节风机全年变频变角优化运行方案的确定方法，属于工业系统节能技术领域，计算冷却塔通风总阻力；计算确定冷却塔内风机不同叶片安装角运行参数，计算确定全年各周冷却塔需要通风量；以能耗最低为目标，设定全年运行叶片安装角不同种数，采用每小时变频变速使风机风量等于冷却塔需要风量的方法，计算确定变频变角优化运行方案；考虑风机调角及变频器费用，比较冷却塔风机全年不同叶片安装角种数的数种变频变角优化运行方案的总费用，以总费用最低为原则，确定最优全年变频变角运行方案，包括风机每小时变频、全年运行的叶片安装角种数、各叶片安装角数值和变角时间点。本发明确定的冷却塔风机全年变频变角最优运行方案节能效果显著。

技术领域

本发明属于工业系统节能技术领域，涉及设置变频装置的冷却塔半调节风机全年变频变角优化运行方案，具体的说是根据冷却塔全年不同时期所需最小通风量、以满足对水的冷却要求为前提、以节省风机运行总费用为目标的冷却塔半调节风机全年变频变角优化运行方案的确定方法。

背景技术

能源是国民经济发展的重要基础，由于能源浪费严重，能源短缺已成为我国经济发展的绊脚石，节能降耗是我国现在经济发展的重要任务之一。

循环冷却水系统遍及冶金、电力、钢铁、石化等工业部门，能耗高，其中，冷却塔通过风机强迫通风对循环水进行冷却处理，风机需要消耗大量的电能。目前，对循环冷却水系统中的水泵机组节能及冷却塔形式研究较多，忽略了冷却塔中的风机节能的研究。现在的做法是，按照全年最不利环境工况所需通风量设计选择冷却塔风机和叶片安装角，风机长年在此设计最大通风量工况下运行。而实际上，冷却塔在冬季及春秋过渡季节为满足冷量换热所需的最小通风量远低于设计最大通风量，这种冷却塔风机全年定叶片安装角、定转速运行的过度冷却通风运行方式造成了严重的能源浪费，冷却塔风机节能潜力巨大。

发明内容

本发明的目的是为了克服由于冷却塔风机全年按设计全年最大所需通风量运行产生过度冷却、造成能源严重浪费的缺点，提出一种冷却塔半调节风机全年变频变角优化运行方案的确定方法，包括在每小时变频变速的前提下，风机全年运行的叶片安装角种数、各叶片安装角数值和变角时间点，适时优化改变冷却塔风机叶片安装角，节省全年风机的运行与维护费用。

为实现以上目的，本发明提供一种冷却塔半调节风机基于每小时变频的变角优化运行方案的精确确定方法，包括以下步骤：

A.计算冷却塔通风总阻力P_Z与总阻抗S。

以逆流式冷却塔为例，塔内各部分由进风口、导风装置、进入淋水装置前气流转弯、淋水填料、淋水装置支撑梁、配水装置、收水器、风筒圈梁进口、风筒出口扩散段组成。其中，淋水填料阻力计算如下

A＝(A₁q²+A₂q+A₃)×9.81 (2)

m＝m₁q²+m₂q+m₃ (3)

P_tl＝A·ρV^m (4)