[发明专利]一种工业循环水的节水优化方法及系统

权利要求书

1.一种工业循环水的节水优化方法，应用于工业循环水系统，其特征在于，包括：

获取工业循环水系统中同一药剂体系的合格水质的历史分析数据，并基于历史分析数据建立水质最大浓缩倍数模型N_max；

针对历史分析数据通过水质最大浓缩倍数模型N_max计算得到历史水质情况下的水质最大浓缩倍数并进行区间划分；

建立工业循环水系统的冷却塔群热力学模型C_Tower、最小循环水量模型R_min、冷却塔群风机频率-风量模型F_n-V、循环水泵频率-流量模型Pn-V；

获取工业循环水系统中当前工艺设备运行状况，确定冷却负荷；利用冷却塔群热力学模型C_Tower计算得到冷却塔群的出口温度与供水温度并修正，同时计算得到循环水的实时蒸发速率E_v；根据冷却塔群风机频率-风量模型F_n-V计算所需风量以及塔群风机所需的频率，并调整塔群风机至该频率下运行；根据最小循环水量模型R_min确定循环水系统的最小循环水量；根据循环水泵的频率—流量模型P_n-V确定循环水泵的频率，并调整循环水泵至该频率下运行；

获取当前工业循环水系统中的实时水质分析数据并通过水质最大浓缩倍数模型N_max计算当前连续几个循环周期时间内的最大浓缩倍数处于的相应区间，并根据所处的区间进行水位调节。

2.根据权利要求1所述的一种工业循环水的节水优化方法，其特征在于，所述基于分析数据建立水质最大浓缩倍数模型N_max包括：

建立最大浓缩倍数N_max浓缩倍数的系数矩阵D：

其中，ki（i=0，1，2……52）表示水质指标浓度的校正系数；N表示当前浓缩倍数；Fe³⁺表示Fe³⁺浓度；Calc表示钙硬度；Elc表示电导率；Cl^-表示Cl^-浓度；Mglc表示镁硬度；SiO₂表示SiO₂浓度；TDS表示当前TDS浓度；SO₄^2-表示当前SO₄^2-浓度；COD表示COD浓度；TP表示总磷浓度；TOP表示总有机磷浓度；IP表示无机总磷浓度；K⁺、Zn²⁺、NH₄⁺分别表示钾离子、锌离子、氨氮浓度；M、P分别表示M碱度和P碱度；ClO^-表示次氯酸根；

建立最大浓缩倍数模型N_max：

其中， j_i（i=1，2，3）表示药剂浓度的校正系数，分别为阻垢剂、缓蚀剂、杀菌剂；D表示系数矩阵；Con_水质表示循环水水质指标浓度；Con_药剂表示循环水药剂浓度；V_总表示循环水系统总容积。

3.根据权利要求1所述的一种工业循环水的节水优化方法，其特征在于，所述建立工业循环水系统的冷却塔群热力学模型C_Tower包括：

建立冷却塔群热力学模型C_Tower：

其中，t₁、t₂分别表示进、出塔水温；Cw表示循环水的比热；It^’’表示温度t下的饱和焓值，I_θ表示空气温度为θ时的湿空气焓；A、m为常数；λ为气水比。