[发明专利]一种基于迭代计算的冷却塔软测量参数自整定方法

权利要求书

1.一种基于迭代计算的冷却塔软测量参数自整定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、采用已有的冷却塔设计数据或性能试验数据，通过BP神经网络算法构建冷却塔气水比软测量模型；

步骤2、采用已有的冷却塔设计数据或性能试验数据，通过BP神经网络算法构建冷却塔出塔气温软测量模型；

步骤3、以环境温度作为冷水塔出塔水温初始值，与当前工况点采集得到的参数一并代入冷却塔气水比软测量模型，输出气水比软测量值，作为后续气水比软测量的初始迭代值；

步骤4、结合冷却塔气水比软测量模型和冷却塔出塔气温软测量模型，构建气水比迭代计算机理模型；

步骤4.1、将步骤3所得气水比软测量的初始迭代值和大气压力、干球温度、相对湿度、环境风速、机组负荷、进塔水温、循环水流量一起代入冷却塔出塔气温软测量模型，输出出塔气温软测量值；

步骤4.2、通过气水比迭代计算机理模型计算常量参数：查询干湿空气比焓表、水蒸汽焓熵表，获取海水密度、海水比热、重力加速度常数、干湿空气比容、干湿空气比焓；将查询得到的数据与出塔气温软测量值一起代入冷却数计算公式，得到冷却数；冷却数的计算公式为：

上式中，C_w为水的比热容，单位为kJ/(kg·℃)；K_a为容积散质系数，单位为kg/(m³·h)；V为淋水填料的体积，单位为m³；Q_t为实测进塔水流量，单位为kg/h；h为与水温相应的饱和空气比焓，单位为kJ/kg；t为水温，单位为℃；h为湿空气比焓，单位为kJ/kg(DA)；Δt为冷却水温差，单位为℃；h_m为进、出塔湿空气比焓的平均值，单位为kJ/kg；h″₁为进塔水温t₁的饱和空气比焓，单位为kJ/kg；h″₂为出塔水温t₂的饱和空气比焓，单位为kJ/kg；h″_m为与进出塔平均水温t_m相应的饱和空气比焓，单位为kJ/kg；

步骤4.3、采用经性能试验修正的冷却塔设计数据，利用最小二乘法拟合得到冷却数与气水比按照风速分段的函数关系，计算气水比；不同风速与气水比按照风速分段的函数关系为：

Ω＝Aλ^m

上式中，Ω为冷却数，λ为气水比，A、m为常数；

步骤4.4：比较气水比计算值与气水比软测量值，若两者误差小于设定值，则对气水比软测量值进行迭代修正，输出冷却塔性能参数；否则将出塔水温按设定幅度值减小，返回执行步骤3，直至气水比计算值与气水比软测量值误差小于设定值。

2.根据权利要求1所述基于迭代计算的冷却塔软测量参数自整定方法，其特征在于，步骤1具体包括以下步骤：

步骤1.1、采集设定时间段内冷却塔系统已有的冷却塔设计数据和性能试验数据；

步骤1.2、去除步骤1采集得到的数据中的异常数据后，将剩余数据打乱顺序并分为训练数据和验证数据两部分；

步骤1.3、建立BP神经网络，将气水比作为BP神经网络的预测参数，将大气压力、干球温度、相对湿度、环境风速、机组负荷、进塔水温、出塔水温、循环水流量作为训练参数；

步骤1.4、将步骤1.2所得训练数据输入建好的BP神经网络中，并将训练好的冷却塔气水比软测量模型用步骤1.2所得验证数据进行验证，最后输出冷却塔气水比软测量模型的各层权重矩阵和气水比拟合函数。

3.根据权利要求1所述基于迭代计算的冷却塔软测量参数自整定方法，其特征在于，步骤1中已有的冷却塔设计数据、性能试验数据包括：气水比、大气压力、干球温度、相对湿度、环境风速、机组负荷、进塔水温和循环水流量。