[发明专利]循环水系统的优化方法与装置

说明书

本发明提供了循环水系统的优化方法，属于工控领域，包括：从循环水系统中选取设备历史运行数据，建立关联模型；根据循环水系统中设备的具体工况，结合关联模型，构建与循环水系统对应的机理模型，得到理论计算结果，结合获取到的设备实际运行数据对理论计算结果进行校正；构建循环水系统优化模型，在约束条件下，确定保证循环水系统总能耗最小条件下循环水系统的优化运行策略。通过以循环水总流量、制冷量负荷为约束，循环水系统总能耗最小为目标，构建循环水系统优化模型，通过优化计算给出最佳的循环水调度方案、冷却塔风机操作方案、循环水泵与冷水机组的运行策略，最终以人工或控制系统对循环水系统进行优化操作，使循环水系统综合能耗最低。

技术领域

本发明属于工控领域，特别涉及循环水系统的优化方法与装置。

背景技术

循环水系统作为各大工业生产企业重要的设备之一，使水得以循环，保障企业日常生产，但同时也引发了日益突出的高能耗浪费问题。在实际生产过程中，对于大多数情况，循环水系统总是处于部分负荷，即循环水系统的功率总是处于低于额定功率情况下进行。相对的，由于缺乏理论计算的支撑以及精细化的运行管理措施，生产企业往往仍使用满负荷的标准运行模式，导致大量的能源浪费，同时局限于单体节能，凭经验调节单一参数，没有从整个系统出发制定彻底节能策略，系统运行效率低下的情况并没有得到改善。

在工业企业循环水系统优化方面，主要专利技术有：

(1)一种工业循环水系统的优化方法(CN201510049980.9)；

(2)循环水系统的整体优化节能方法(CN201410408389.3)。

专利(1)主要提供了一种循环水管网优化方案，综合考虑了各用水设备所需的压头、装置内循环水管网的压力、现场用水设备的实际约束条件、循环水主管网的运行压力等因素，该技术可以优化用水网络，给出循环水用量的最佳调度方案，但未涉及装置本身的特性，无法综合考虑循环水系统中包括冷却塔风机、冷水机组等重点用能设备的综合能耗问题。

专利(2)主要提供了一种循环水系统的整体优化改造方案，通过消除不合理引起的高能耗，达到了节能效果，增加了设备改造费用。而基于实地采集的参数进行分析，未考虑实时参数的不确定性，对于设备历史运行数据未进行充分的利用与挖掘，未通过建立系统的数学模型给予理论支撑。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了用于构建优化目标函数，进而在包括能耗、物料成本、装置效率等内容的约束条件下对目标函数求解，最终确定对循环水系统实施的优化策略的优化方法及装置。

为了达到上述技术目的，一方面，本发明提供了循环水系统的优化方法，所述优化方法，包括：

从循环水系统中选取设备历史运行数据，建立流量-电流关联模型，根据获取到的设备实时数据对关联模型进行实时更新；

根据循环水系统中设备的具体工况，结合更新后的关联模型，构建与循环水系统对应的机理模型，得到关于循环水系统中流量、温度的理论计算结果，结合获取到的设备实际运行数据对理论计算结果进行校正；

构建循环水系统优化模型，在循环水总流量、制冷量负荷的约束条件下，确定保证循环水系统总能耗最小条件下循环水系统的优化运行策略，应用优化运行策略对循环水系统进行优化处理。

可选的，所述优化方法，还包括：

对循环水系统中的操作参数进行分析，确定与循环水系统能耗相关的关键可调参数，对关键可调参数进行灵敏度分析，确定影响循环水系统中影响能耗的关键参数；

对循环水系统中的关键参数进行调节。

可选的，所述对循环水系统中的操作参数进行分析，确定与循环水系统能耗相关的关键可调参数，对关键可调参数进行灵敏度分析，确定影响循环水系统中影响能耗的关键参数，包括：