[发明专利]一种循环水系统综合优化控制方法

摘要

本发明涉及一种信息与控制技术领域，涉及到自动化技术，具体是指一种在循环水系统中综合优化控制的方法。本发明是通过控制系统检测环境温度、环境湿度、循环水冷却塔进口温度、出口温度、冷却水泵能耗、冷却塔风机能耗，并通过变频调速的方式控制冷却水泵流量及冷却塔风机的风量，控制方法根据所采集的参数，计算出在当前的实际生产所需要的热交换量下，为了使总能耗达到最低，冷却塔风机风量及冷却水泵流量的最优调节量，并通过变频执行机构实现对终端设备的控制。本发明的优点是节约能耗、节能用水等效果。本发明可广泛应用于使用冷却塔的场合。

主权项

1.一种循环水系统综合优化控制方法，其特征在于该方法的步骤包括：步骤(1)通过仪器设备测量循环水系统的运行特征指标，建立实时数据库；具体测量的运行参数包括：循环水系统冷却设备进口温度、出口温度、流量、循环水泵实际功率、冷却塔风机实际功率、大气温度、湿度；步骤(2)根据冷却塔建立冷却塔冷却效果数学模型：冷却塔风机的冷却效果dT与冷却塔风机风量Q_f、循环水出口温度T_o、环境温度T_c、环境湿度相关；其中，冷却塔风机风量Q_f与冷却塔风机实际功率W_f的关系为：Wf=KQf3,]]>冷却塔冷却效果建立数学模型如下：其中，K、K₀、K₁、K₂、K₃、均为系数，是冷却塔固有的系数，下同冷却塔具有不同的系数；通过冷却塔冷却效果数学模型的建立，可以计算出在特定的气候条件下，冷却效果dT与冷却塔风机实际功率的关系；步骤(3)建立循环水系统冷却设备热交换量与循环水泵及冷却塔风机功率的关系模型；首先，对选择出的数据进行建模前的预处理，通过单位的变换或乘系数的方法，使各输入量及相应输出量的数据处于相同或相近的数量级，再对输入量进行归一化处理；其次，建立冷却设备热交换量W_e与循环水系统运行参数的关系模型：W_e＝Q_p×dT循环水流量Q_p与循环水泵实际功率W_p的关系：Qp=KpWp3]]>因此，步骤(4)建立最优化控制算法：最优化控制方法的实现目标是在热交换量W_e保持恒定的前提下，冷却塔风机的实际功率W_f与循环水泵的实际功率W_p之和达到最小：将不同的风机实际功率W_f通过上述模型，可以获得一系列的W_p+W_f值，根据工艺要求，循环水流量有最低限限定，即循环水泵的实际功率W_p有最低限制值W_pL；实际运行功率W_p不允许低于最低限制值W_pL；若，实际运行功率W_p高于最低限制值W_pL所获取W_p+W_f的最小值，即为循环水系统运行的最优控制值，在该操作参数下运行，冷却设备获得恒定的热交换量，同时，循环水系统中的耗能设备——循环水泵及冷却塔风机的实际总运行能耗达到最低。