[发明专利]一种用于闭式冷却塔的热力性能评估方法及监测系统

说明书

本发明公开了一种用于闭式冷却塔的热力性能评估方法及监测系统，首先通过在闭式冷却塔正常工作状态下测出各项运行参数的定值，然后通过对实际运行工作状态下测出的各项运行参数的实际值进行对比，最后通过闭式冷却塔换热单元数学模型分析其对比结果，若管内出水温度T_po与管内出水温度定值T_po0相比升高2℃以上，以及冷却效率ε与冷却效率定值ε₀相比下降15％以上时，判断其热力性能出现问题，并通过实际值与定值的对比分析出其问题原因。该方法在冷却塔热力性能数值分析结果基础上，结合换流站阀冷系统实际运行特点与现场试验结果，提出多个运行参数相结合来进行评估冷却塔热力性能，能及时监测其热力系统出现问题及其原因，进行及时维护处理。

技术领域

本发明涉及冷却塔性能监测技术领域，具体涉及一种用于闭式冷却塔的热力性能评估方法及监测系统。

背景技术

闭式冷却塔是一种将水冷与空冷、传热与传质过程融为一体且兼有两者之长的高效节能冷却设备，具有节能、节水、结构紧凑、易安装维护、运行费用低等优点。闭式冷却塔的换热过程涉及传热、传质和气液两相流，其性能受工艺和结构参数的影响太多，如冷却水流量和进口温度、喷淋密度、空气质量流量、盘管的尺寸、管型、管间距等。国内外很多学者试验研究了不同结构和工艺参数下的闭式冷却塔热力性能，得到了喷淋水膜对流传热和水膜对空气传质系数的经验公式，这些经验公式都是基于特定的结构和工艺参数，到目前为止还没有一个通用的经验公式。因此，工程设计中普通采用经验公式来指导设计。

但是，目前基于冷却数和预测冷却塔出水温度的冷却塔热力性能评估方法仅适用于开式冷却塔，闭式冷却塔由于结构不同并不适用。闭式冷却塔运行参数影响分析仅针对冷却塔运行，未考虑整个热力循环系统的影响。并且换流站闭式冷却塔由于没有进行热力性能的监测，无法及时发现设备有问题并且进行维护，等到发现时，控制系统已经处于警告状态，运行人员只能通过降低直流系统负荷来进行处理，导致不必要的经济损失。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于闭式冷却塔的热力性能评估方法及使用该方法的监测系统，该方法在冷却塔热力性能数值分析结果基础上，结合换流站阀冷系统实际运行特点与现场试验结果，提出多个运行参数相结合来进行评估冷却塔热力性能。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

首先通过在闭式冷却塔正常工作状态下测出各项运行参数的定值，所述定值包括喷淋水流量定值L₀、进塔空气流量定值m_a0、空气湿球温度定值T_wb0、管内进水温度定值T_pi0、管内出水温度定值T_po0以及利用管内进水温度定值T_pi0计算得出的冷却效率定值ε₀；

然后通过对实际运行工作状态下测出的各项运行参数的实际值进行对比，所述实际值包括喷淋水流量L、进塔空气流量m_a、空气湿球温度T_wb、管内出水温度T_po以及利用管内进水温度T_pi计算得出的冷却效率ε；

最后通过闭式冷却塔换热单元数学模型分析其对比结果，若管内出水温度T_po与管内出水温度定值T_po0相比升高2℃以上，以及冷却效率ε与冷却效率定值ε₀相比下降15％以上时，判断其热力性能出现问题，并通过喷淋水流量L、进塔空气流量m_a、空气湿球温度T_wb以及管内进水温度T_pi与管内出水温度T_po差值与定值的对比分析出其问题原因。