[发明专利]一种基于环境气象参数及机组运行参数的冷却塔补水控制系统

权利要求书

1.一种基于环境气象参数及机组运行参数的冷却塔补水控制系统，包括数据采集系统、厂级监控信息系统、物联网云平台和机组控制系统，其特征在于：所述数据采集系统设有环境气象参数传感器、出塔空气参数传感器、补排水流量传感器和水质监测传感器；所述厂级监控信息系统与物联网云平台相连，可向物联网云平台发送数据，也可接收来自物联网云平台的数据；所述物联网云平台由数据存储模块、数据分析模块和监控大屏组成；所述数据存储模块通过数据库存储采集数据和数据分析计算结果；所述数据分析模块结合实时采集数据、大数据分析和仿真模拟技术，由冷却塔的冷却负荷、环境气象参数、出塔空气参数、循环水水质并参考冷却塔热力特性实时计算冷却塔蒸发量和风吹损失量，并进一步通过排水流量测量值得到补水流量目标值；所述数据监控大屏用于对各项监测数据、数据分析计算结果和调控过程进行展示；所述机组控制系统通过补水流量测量值和补水流量目标值来调节补水泵实现对补水流量的控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于环境气象参数及机组运行参数的冷却塔补水控制系统，其特征在于：所述数据采集系统通过无线传输的方式将环境气象参数传感器、出塔空气参数传感器、补排水量传感器、水质监测传感器的监测数据实时传输到物联网云平台。

3.根据权利要求1所述的一种基于环境气象参数及机组运行参数的冷却塔补水控制系统，其特征在于：所述环境气象参数传感器包括温湿度传感器、大气压力传感器、风速风向传感器，各传感器组成一个环境气象参数测点。

4.根据权利要求3所述的一种基于环境气象参数及机组运行参数的冷却塔补水控制系统，其特征在于：所述环境气象参数测点布置在距冷却塔20～50m的开阔地带，每座冷却塔周围布置2～8个环境气象参数测点。

5.根据权利要求1所述的一种基于环境气象参数及机组运行参数的冷却塔补水控制系统，其特征在于：所述出塔空气参数传感器包括温湿度传感器和风速传感器，所述温湿度传感器和风速传感器组成一个出塔空气参数测点，所述出塔空气参数测点采用等面环方法布置在冷却塔除水器上方。

6.根据权利要求1所述的一种基于环境气象参数及机组运行参数的冷却塔补水控制系统，其特征在于：所述水质监测传感器包括电导率传感器、余氯传感器、pH传感器、总磷传感器，用于对补水和循环水水质进行监测。

7.根据权利要求1所述的一种基于环境气象参数及机组运行参数的冷却塔补水控制系统，其特征在于：所述补排水流量传感器，包括用于测量冷却塔补水流量的补水流量传感器、测量冷却塔排水流量的排水流量传感器。

8.根据权利要求1所述的一种基于环境气象参数及机组运行参数的冷却塔补水控制系统，其特征在于：所述物联网云平台可将数据分析模块实时计算的冷却塔蒸发量、风吹损失量、补水流量目标值发送到大屏用于展示，同时上传至厂级监控信息系统和机组控制系统，由厂级监控信息系统同步进行监控及分析，由机组控制系统根据补水流量测量值和补水流量目标值实现对冷却塔补水泵的控制。

9.根据权利要求8所述的一种基于环境气象参数及机组运行参数的冷却塔补水控制系统，其特征在于：所述数据分析模块确定补水流量的方法包括以下步骤：

(1)由机组厂级监控信息系统获取的机组运行参数，计算确定冷却塔的冷却负荷；

(2)结合各环境气象参数测点监测数据、出塔空气参数监测数据，统计确定环境气象参数和出塔空气参数；

(3)由水质监测传感器监测数据，统计确定循环水水质；

(4)由冷却塔的冷却负荷、环境气象参数、出塔空气参数、循环水水质并参考冷却塔热力特性实时计算冷却塔蒸发量和风吹损失量；

(5)由排水流量传感器监测数据，确定冷却塔排水流量；

(6)根据冷却塔蒸发量、风吹损失量和排水流量确定补水流量。

10.根据权利要求9所述的一种基于环境气象参数及机组运行参数的冷却塔补水控制系统，其特征在于：所述冷却塔的实时蒸发量Q_v通过以下公式计算：Q_v＝Q_a×(x₂-x₁)，其中，Q_a为冷却塔通风量，x₂为出塔空气含湿量，x₁为进塔空气含湿量；冷却塔通风量Q_a和出塔空气含湿量x₂可通过出塔空气参数传感器测量数据上传物联网云平台后统计计算得到，也可参考循环水质由冷却塔热力特性计算得到，进塔空气含湿量x₁可由进塔空气温湿度和环境大气压力计算得到。