冷却塔控制系统和冷却塔控制方法技术方案

披露了一种冷却塔控制系统，该冷却塔控制系统包括多个冷却塔；多个泵；循环管线，循环的冷却水流过该循环管线；温度测量单元；第一负载控制单元；以及第二负载控制单元。该温度测量单元测量该循环的冷却水在热交换单元的上游和储存单元的下游的位置处的温度TE1。该第一负载控制单元控制冷却风扇的旋转速度，这样使得温度TE1与外部空气湿球温度TE0之间的差的绝对值ATE在第一负载时段中处于与第一负载相对应的第一接近温度AP1内。该第二负载控制单元控制这些冷却风扇的旋转速度，这样使得温度TE1与该外部空气湿球温度TE0之间的差的绝对值ΔTE在第二负载时段中处于与第二负载相对应的第二接近温度AP2内。因此，用于控制该多个冷却塔的该冷却塔控制系统及其冷却塔控制方法通过比常规情况更简单的方法来实现还对应于该设备的该负载的该冷却水的温度控制。

Control system of cooling tower and control method of cooling tower

A cooling tower control system is disclosed. The cooling tower control system includes a number of cooling towers; multiple pumps; circulating pipelines, circulating cooling water flow through the circulating pipeline; temperature measurement unit; first load control unit; and second load control unit. The temperature measuring unit measures the temperature TE1 of the circulating cooling water at the downstream position of the heat exchange unit and the storage unit. The first load control unit controls the rotation speed of the cooling fan so that the absolute value ATE of the difference between the temperature TE1 and the external air wet ball temperature TE0 is in the first approaching temperature AP1 corresponding to the first load during the first load period. The second load control unit controls the rotation speed of the cooling fans so that the absolute value Delta TE of the difference between the temperature TE1 and the external air wet ball temperature TE0 is in the temperature AP2 corresponding to the second load during the second load period. Therefore, the cooling tower control system and the cooling tower control method for controlling the plurality of cooling towers are controlled by a more simple method than the conventional case to achieve the temperature control of the cooling water corresponding to the load of the device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冷却塔控制系统和冷却塔控制方法专利技术背景
本专利技术涉及一种用于控制多个冷却塔的冷却塔控制系统及其冷却塔控制方法，该多个冷却塔对用于与设备进行热交换的冷却水执行温度控制。
技术介绍
常规地，已知一种系统，在该系统中，布置有多个冷却塔(例如，三个塔)，并且在冷却塔中冷却的冷却水由泵供应至设备的热交换器以在那里与气体等经受热交换并且之后返回至冷却塔。为了使用以低成本可用的夜间电力，设备的负载在夜间(例如，从22点至第二天8点)较高，反之，设备的负载在白天(例如，从8点至22点)较低。为了使冷却水保持在恒定温度，通过使多个冷却塔的冷却风扇对应地运行来进行温度调整。当设备的负载较低(白天)时或当外部空气温度较低时，多个冷却风扇中的全部经受逆变器控制并且被控制来使旋转速度降低。通过使旋转速度降低，空气流量被减少并且电力被减少。然而，在逆变器控制的情况下，可能存在如下情况：当希望将冷却水的温度在春季和秋季控制在例如20℃时，将水温度控制在20℃可能是不可能的，即使当风扇输出在白天由于外部空气温度上升而变为100％时也是不可能的。另一方面，在夜间，外部空气温度下滑，这样使得可以将水温度控制在20℃，即使当风扇输出小于或等于100％时也是如此。换言之，风扇必须在100％输出下操作，即使在白天设备的负载较低时。此外，当希望将冷却水的温度在夏季控制在例如15℃时，将水温度控制在15℃可能是不可能的，因为外部空气温度一直处于高的状态下，这样使得风扇在白天和在夜间都必须在100％输出下操作。换言之，风扇必须在100％输出下操作，即使在白天设备的负载较低时。此外，当希望将冷却水的温度在冬季控制在例如25℃时，可以将水温度一直控制在25℃，因为外部空气温度较低。在设备负载较低的白天，操作被切换，其方式为使得当三个风扇达到阈值(最低限度旋转速度)时，使一个冷却风扇停止，由此仅两个冷却风扇在运行。当另外的两个风扇达到阈值时，使另一个冷却风扇停止，由此仅一个冷却风扇在运行。专利文献1披露的是，对多个冷却塔的风扇的旋转速度进行控制以使得冷却塔出口温度将是设定温度。此外，披露的是，当将冷却塔出口温度低于或等于指定温度1(其是用于迫使终止冷却塔的阈值并且是基于由冷冻机确定的冷却水温度的下限值的温度)所处的状态维持预定时间段时，一个冷却塔被停止。此外，披露的是，当将冷却塔出口温度高于或等于指定温度2(其是用于迫使启动另外的冷却塔的阈值并且是外部空气湿球温度或通过向外部空气干球温度添加任意裕度获得的值)所处的状态维持预定时间段时，一个冷却塔被添加。专利文献2披露的是，从整体提高热源系统的效率角度来看，通过参考提前设定的最佳冷却塔性能关系、基于外部空气湿球温度和涡轮冷冻机的部分负载比来确定运行冷却塔的数目。现有技术文献专利文献专利文献1：JP-A-2013-210178专利文献2：JP-A-2010-236728
技术实现思路
在上述逆变器控制中，即使在设备负载在春季、夏季和秋季较低的白天，三个风扇必须在100％的输出下操作，从而导致高的电力消耗量。在以上专利文献1中，运行冷却塔的数目通过使用两个不同参数，也就是通过将冷却塔出口温度与指定的温度1(基于冷冻机的冷却水温度的下限值的温度)和指定的温度2(外部空气湿球温度)进行比较来确定。此外，在专利文献2中，运行冷却塔的数目是基于外部空气湿球温度、涡轮冷冻机的部分负载比和最佳冷却塔性能关系来确定的。因此，专利文献1和专利文献2两者采用复杂的控制方法，这样使得存在对通过更简单的方法在多个冷却塔中对冷却水执行温度控制的需求。此外，因为所需要的冷却水量取决于设备的负载而不同，所以需求的是运行冷却塔的数目根据负载来进行控制。尽管在专利文献2中，冷冻机的部分负载比用作用于确定的判据，但是确定条件如上文所述是复杂的。此外，因为专利文献1和2中的两者基于反馈控制，所以响应特性较慢，这样使得即使暂时地在负载具有极大变化时，高的水温度上升也可能发生。本专利技术鉴于上述当前情况而得出，并且本专利技术的主题是提供一种用于控制多个冷却塔的冷却塔控制系统，该冷却塔控制系统通过更简单的方法实现还对应于设备的负载的冷却水的温度控制；以及一种其冷却塔控制方法。专利技术要解决的问题一种用于控制多个冷却塔的冷却塔控制系统，该多个冷却塔对用于与设备进行热交换的冷却水执行温度控制，该冷却塔控制系统包括：该多个冷却塔，每个冷却塔具有：冷却风扇；旋转驱动单元，该旋转驱动单元是用于使该冷却风扇旋转的驱动源；供应单元，该供应单元将已经过该设备的热交换单元的循环的冷却水供应至该冷却塔；以及储存单元，该储存单元储存已通过该冷却风扇的鼓风而被冷却的该循环的冷却水；多个泵，该多个泵将该循环的冷却水从该储存单元发送至该设备的该热交换单元；循环管线，该循环管线具有管道，该管道分别连接在该储存单元与这些泵之间、这些泵与该设备的热交换单元之间以及该热交换单元与这些冷却塔的这些供应单元之间，以便允许该循环的冷却水从其中流过；温度测量单元，该温度测量单元测量该循环的冷却水在该循环管线内、在该热交换单元的上游和该储存单元的下游的位置处的温度，或该循环的冷却水在该储存单元内或在这些泵内的温度；第一负载控制单元，该第一负载控制单元利用对应的旋转驱动单元控制这些冷却风扇的旋转速度，这样使得在该温度测量单元中测量的温度TE1与外部空气湿球温度TE0之间的差的绝对值ΔTE在该设备的第一负载时段中处于与第一负载相对应的第一接近温度AP1内；以及第二负载控制单元，该第二负载控制单元利用对应的旋转驱动单元控制这些冷却风扇的旋转速度，这样使得在该温度测量单元中测量的温度TE1与该外部空气湿球温度TE0之间的差的绝对值ΔTE在该设备的第二负载时段中处于与高于该第一负载的第二负载相对应并且具有比该第一接近温度AP1更低值的第二接近温度AP2内。这种结构允许的是，通过控制对应的冷却风扇的旋转速度，这样使得该循环的冷却水在该热交换单元的上游位置处的温度TE1与该外部空气湿球温度TE0之间的差的绝对值ΔTE处于与该设备的该负载(白天的第一负载＜夜间的第二负载)相对应的接近温度AP(第一接近温度AP1>第二接近温度AP2)内，还对应于该设备的该负载的冷却水的温度控制通过比上文专利文献1和2更简单的方法实现。换言之，当该设备的该负载在白天与夜间之间大大地改变时，这些冷却风扇在白天和在夜间对应的时间段中的输出可以通过改变白天与夜间之间的接近温度来被控制成几乎不改变，由此这些冷却风扇可以在正常操作时被适当地控制。测量“外部空气湿球温度”的位置没有具体限制，这样使得外部空气湿球温度可以在冷却塔内部、冷却塔的外部、冷却塔的邻域、以及冷却塔控制系统、冷却塔控制系统的邻域等等中的任一者的位置处测量。外部空气湿球温度可以例如使用湿度传感器进行测量。关于“第一负载”＜“第二负载”的关系，假设第二负载是100，第一负载例如可以是5至20。关于“第一接近温度AP1”>“第二接近温度AP2”，接近温度可以是例如根据该设备的该负载和该外部空气湿球温度设定的阈值。该“第一接近温度AP1”可以是例如2至7，优选地为3至5。该“第二接近温度AP2”(其是高于该第一接近温度AP1的值)可以是例如3至8，优选地为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制多个冷却塔的冷却塔控制系统，该多个冷却塔对用于与设备进行热交换的冷却水执行温度控制，该冷却塔控制系统包括：该多个冷却塔，每个冷却塔具有：冷却风扇；旋转驱动单元，该旋转驱动单元是用于使该冷却风扇旋转的驱动源；供应单元，该供应单元将已经过该设备的热交换单元的循环的冷却水供应至该冷却塔；以及储存单元，该储存单元储存已通过该冷却风扇的鼓风而被冷却的该循环的冷却水；多个泵，该多个泵将该循环的冷却水从该储存单元发送至该设备的该热交换单元；循环管线，该循环管线具有管道，该管道分别连接在该储存单元与这些泵之间、这些泵与该设备的热交换单元之间以及该热交换单元与这些冷却塔的这些供应单元之间，以便允许该循环的冷却水从其中流过；温度测量单元，该温度测量单元测量该循环的冷却水在该循环管线内、在该热交换单元的上游和该储存单元的下游的位置处的温度，或该循环的冷却水在该储存单元内或在这些泵内的温度；第一负载控制单元，该第一负载控制单元利用对应的旋转驱动单元控制这些冷却风扇的旋转速度，这样使得在该温度测量单元中测量的温度TE1与外部空气湿球温度TE0之间的差的绝对值ΔTE在该设备的第一负载时段中处于与第一负载相对应的第一接近温度AP1内；以及第二负载控制单元，该第二负载控制单元利用对应的旋转驱动单元控制这些冷却风扇的旋转速度，这样使得在该温度测量单元中测量的温度TE1与该外部空气湿球温度TE0之间的差的绝对值ΔTE在该设备的第二负载时段中处于与高于该第一负载的第二负载相对应并且具有比该第一接近温度AP1更低值的第二接近温度AP2内。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.05 JP 2015-1977501.一种用于控制多个冷却塔的冷却塔控制系统，该多个冷却塔对用于与设备进行热交换的冷却水执行温度控制，该冷却塔控制系统包括：该多个冷却塔，每个冷却塔具有：冷却风扇；旋转驱动单元，该旋转驱动单元是用于使该冷却风扇旋转的驱动源；供应单元，该供应单元将已经过该设备的热交换单元的循环的冷却水供应至该冷却塔；以及储存单元，该储存单元储存已通过该冷却风扇的鼓风而被冷却的该循环的冷却水；多个泵，该多个泵将该循环的冷却水从该储存单元发送至该设备的该热交换单元；循环管线，该循环管线具有管道，该管道分别连接在该储存单元与这些泵之间、这些泵与该设备的热交换单元之间以及该热交换单元与这些冷却塔的这些供应单元之间，以便允许该循环的冷却水从其中流过；温度测量单元，该温度测量单元测量该循环的冷却水在该循环管线内、在该热交换单元的上游和该储存单元的下游的位置处的温度，或该循环的冷却水在该储存单元内或在这些泵内的温度；第一负载控制单元，该第一负载控制单元利用对应的旋转驱动单元控制这些冷却风扇的旋转速度，这样使得在该温度测量单元中测量的温度TE1与外部空气湿球温度TE0之间的差的绝对值ΔTE在该设备的第一负载时段中处于与第一负载相对应的第一接近温度AP1内；以及第二负载控制单元，该第二负载控制单元利用对应的旋转驱动单元控制这些冷却风扇的旋转速度，这样使得在该温度测量单元中测量的温度TE1与该外部空气湿球温度TE0之间的差的绝对值ΔTE在该设备的第二负载时段中处于与高于该第一负载的第二负载相对应并且具有比该第一接近温度AP1更低值的第二接近温度AP2内。2.根据权利要求1所述的冷却塔控制系统，其中该第一负载控制单元进行控制以在将该设备的负载从该第一负载切换至该第二负载之前将该第一接近温度AP1切换至该第二接近温度AP2，以便允许该差的绝对值ΔTE处于该第二接近温度AP2内，并且随后将操作从该第一负载控制单元切换至该第二负载控制单元，和/或该第二负载控制单元进行控制以在将该设备的该负载从该第二负载切换至该第一负载之前将该第二接近温度AP2切换至该第一接近温度AP1，以便允许该差的绝对值ΔTE处于该第一接近温度AP1内，并且随后将操作从该第二负载控制单元切换至该第一负载控制单元。3.根据权利要求1或2所述的冷却塔控制系统，其中，当正在运行的这些冷却塔的这些冷却风扇中的至少一个或全部的旋转速度超过上限阈值时，该第一负载控制单元和/或该第二负载控制单元进行设定以使得当前正在运行的这些冷却塔和一个新运行的冷却塔的这些冷却风扇的空气流量的总和将等于在该旋转速度超过该上限阈值之前正在运行的这些冷却塔的这些冷却风扇的空气流量的总和，并且进行设定以使得从当前正在运行的这些冷却塔和该新运行的冷却塔的这...

【专利技术属性】
技术研发人员：金田拓也，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR