[发明专利]一种工业循环水的节水优化方法及系统

说明书

本发明涉及工业控制领域，尤其涉及一种工业循环水的节水优化方法及系统，包括建立水质最大浓缩倍数模型N_max；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P_n‑V；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；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；根据所处的区间进行水位调节。本发明对水质浓缩倍数优化、循环水量优化达到节水目的。

技术领域

本发明涉及工业循环水领域，尤其涉及一种工业循环水的节水优化方法及系统，具体应用于工业敞开式循环水系统，可应用于机械通风冷却水系统和自然通风冷却水系统。

背景技术

工业生产中，一般采用循环水将多余的热量从设备转移至大气环境。因此工业循环冷却水系统是工业生产中主工艺生产的生命线，具有系统复杂、下游用户多、水量大、循环水介质种类众多等特点，对维护设备正常运行和保障安全生产至关重要。目前，我国工业用水大户主要集中在火力发电、冶金、纺织、石油化工、造纸五大行业。大量工业用水的耗用以及废水的排放，使得我国水资源压力日益增大。

在我国现行的工业循环水系统内，仍存在着浓缩倍数低、新鲜补水量大、药剂费用高、循环水泵与风机耗电量大、水质难掌控、结垢腐蚀严重等特点。为此，如何有效地提高浓缩倍数、降低新鲜水补水量、节约电耗是工业循环水系统工作者不断探索的目标方向。

申请号为201510049980.9的中国发明专利公开了一种工业循环水系统的优化方法，包括以下步骤：(1)建立各子系统的水量优化；(2)对各子系统内的设备进行压力优化；(3)在前两步的基础上进行系统节电优化。此方法主要考虑了节电优化，未对新鲜补水量进行优化。

申请号为201821482150.0的中国发明专利公开了一种基于水平衡的火电厂水资源优化利用系统，循环水系统依次通过混凝沉淀池、过滤装置、纳滤装置及反渗透装置后返回循环水系统，该系统可节约新鲜补水量，但是需要新建构筑物，新增水处理设备，投资巨大。

目前尚无工业循环水系统内基于目前运行水质，以系统优化手段提高循环水浓缩倍数、建立优化模型降低循环水量来节约新鲜补水的公开发明专利。现行循环水系统内的水质结垢与腐蚀倾向模型大多以雷兹纳稳定指数法、碳酸钙饱和指数法为主，尚无针对同一药剂体系内循环水各控制离子的最大浓缩倍数进行优化的方案。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种工业循环水的节水优化方法及系统。

一种工业循环水的节水优化方法，应用于工业循环水系统，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；