一种工业循环水系统的优选方法技术方案

本发明专利技术公开了一种工业循环水系统的优选方法，包括以下步骤：A、基于实时数据库和汽轮机运行报表，模拟汽轮机运行，获得汽轮机运行数据；B、基于循环水系统和风机运行数据，分工况对循环水系统风机和水冷塔进行优化分析；C、基于工况，对凝汽器、循环水和汽轮机进行优化分析；D、基于步骤B和步骤C的分析结果，确定优化方案。本发明专利技术的方法能够提高循环水系统的操作优化水平，且可操作性强。

An optimization method of industrial circulating water system

【技术实现步骤摘要】
一种工业循环水系统的优选方法
本专利技术涉及工业循环水领域，具体涉及一种工业循环水系统的优选方法。
技术介绍
对于循环冷却水系统，冷却水在不断地循环，伴随着温度的升高和降低同时还会引起一系列的问题，涉及到水量、水质、温度等变化以及有关的技术和经济方面的问题。因此，为了提高循环冷却水的利用率以及降低能耗，工业循环冷却水系统的优化可以从节水、节能两方面考虑。现有的循环水节能，研究较多的是以循环水用量最小为目标，基于各水冷器温差优化水冷器连接方式，从而优化循环水用量，或者通过水泵运行方式降低循环水系统的运行压力，从而节约循环水系统的电力消耗。该优化方案主要以改造优化为主，如将水冷器换热流程由并联改为串联。或根据实际需求，将现有水泵更换为高效水泵，或者调整水泵间的最优运行组合，使整个泵组处于最优运行状态，并保证每台运行泵在高效区运行。由于循环水系统用户用水量由工艺需求确定，循环水泵使用变频器的较少，日常运行往往是靠操作人员的经验，很难保证水泵运行在最优区域，所以实际工厂操作有一定的难度，主要是通过改造实现。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，提供一种工业循环水系统的优选方法，在保证现场装置蒸汽和循环水需求量的情况下，将循环水系统和汽轮机组作为一个大的整体进行系统优化，即通过增开水冷塔风机降低循环水温度，来提高汽轮机凝汽器真空度，以便最大限度的增加汽轮机组出力、增发电量，为企业循环水系统整体上带来良好的经济效益和节能效果。本专利技术的专利技术人通过研究发现，目前研究较多的节水的方法是提高循环水的浓缩倍数，从节能方面考虑降低循环水系统的运行动力能耗是关键。在循环冷却水系统优化上，更多的是针对冷却水系统的某个部分进行研究，譬如循环水泵、冷却风机或者单独的冷却塔上做一定的研究，并提出了一些改进的方法，而对于整个循环冷却水系统并没有建立可行的优化模型。其实在循环冷却水系统中各部分是相互关联的，脱离了系统单独研究或者优化某个单元都不能最大限度地找到循环水系统的最优操作条件，因此对于工业循环冷却水系统的优化运行研究需要把系统作为一个整体来考虑。过去常用因子试验偏差法来确定循环水系统最优运行方式，它是根据一系列的试验数据，绘制循环水系统水泵在不同汽轮机负荷、凝汽器循环水量和水温下的最优运行方式的特性曲线，控制人员以这个特性曲线为依据选择合理的循环水系统运行方式，这种方法比较粗糙，且测定特性曲线要花费很长时间。本专利技术采用非线性规划、动态规划等方法研究循环水系统的优化运行，在线实时求解循环水系统的最优运行方式，即确定其最优运行组合和流量分配。具体地，本专利技术主要从循环冷却水节能运行这一方面进行研究，针对循环水系统的操作工况，汽轮机实际运行情况，凝汽器运行特性及其相互影响、协调运行问题，找出它们之间的相互关联和制约关系，并通过具体的工程实例来实现。本专利技术综合考虑了循环水系统风机、汽轮机、凝汽器运行情况以及天气情况的影响，分为冬季、春秋季、夏季三种工况将循环水系统和汽轮机作为一个大的整体进行节能分析，充分挖掘了风机和汽轮机实际运行情况，凝汽器运行特性及其相互影响，可操作性强，更加符合工厂实际情况。而且，本专利技术充分考虑了循环水系统各组成单元，通过增开风机降低循环水入口温度来提高汽轮机凝汽器真空度，进而最大限度的增加机组出力、增发电量，提高了循环水系统的操作优化水平，使循环水系统从整体上取得效益。为此，本专利技术提供了一种工业循环水系统的优选方法，包括以下步骤：A、基于实时数据库和汽轮机运行报表，模拟汽轮机运行，获得汽轮机运行数据；B、基于循环水系统和风机运行数据，分工况对循环水系统风机和水冷塔进行优化分析；C、基于工况，对凝汽器、循环水和汽轮机进行优化分析；D、基于步骤B和步骤C的分析结果，确定优化方案。根据本专利技术所述的优化方法的一些实施方式，所述步骤A包括以下步骤：A1、收集稳定工况下的汽轮机报表及实时数据库数据；A2、针对不同工况对汽轮机进行核算，核对、校正和补充汽轮机报表和实时数据库得到的数据。根据本专利技术所述的优化方法的一些实施方式，所述步骤A1中收集稳定工况的汽轮机报表及实时数据库数据包括进气量、抽气量、流量、温度、压力和发电量中的一种或多种。根据本专利技术所述的优化方法的一些实施方式，所述步骤A中获得汽轮机运行数据包括汽轮机发电量、凝汽器真空度、凝结水温度、凝结水量、进汽温度、排汽温度、抽气量和耗气量中的一种或多种。根据本专利技术所述的优化方法的一些实施方式，所述步骤B包括以下步骤：B1、根据风机和汽轮机的全年运行数据，确定风机运行优化计算基准；B2、利用风机启停模拟模型，模拟计算不同工况下的水冷塔出口温度。根据本专利技术所述的优化方法的一些实施方式，所述步骤B1包括：根据风机和汽轮机运行的全年运行数据，分冬季、春秋季和夏季三种工况进行优化分析。根据本专利技术所述的优化方法的一些实施方式，所述步骤B2包括：利用循环水系统风机启停模拟模型，模拟计算冬季、春秋季和夏季三种工况下的水冷塔出口温度。根据本专利技术所述的优化方法的一些实施方式，所述步骤C包括以下步骤：C1、分冬季、春秋季和夏季三种工况，分析凝汽器真空度与循环水入口温度；C2、分冬季、春秋季和夏季三种工况，利用模型计算循环水入口温度与汽轮机发电量。根据本专利技术所述的优化方法的一些实施方式，所述步骤D包括以下步骤：基于步骤B和步骤C的分析结果，分冬季、春秋季和夏季确定整个循环水系统的优选方案。根据本专利技术所述的优化方法的一些实施方式，所述优选方案包括风机启停台数、凝汽器真空度、凝汽器出口温度、循环水入口、循环水出口温度、汽轮机发电量和优化产生的效益中的一种或多种。根据本专利技术的一种具体实施方式，工业循环水系统的优选方法，可以包括以下步骤：A、基于实时数据库和汽轮机运行报表，利用汽轮机进汽和抽汽量、温度、压力数据模拟汽轮机运行情况，获得汽轮机发电量、凝汽器真空度、凝结水温度等数据；B、基于冬季、春秋季和夏季三种基准工况，对循环水系统风机启停情况和水冷塔出水温度进行优化分析；C、基于冬季、春秋季和夏季三种基准工况，对凝汽器真空度、循环水入口温度和汽轮机发电量进行优化分析；D、在循环水系统风机启停、循环水出入口温度、凝汽器真空度、汽轮机发电量变化分析的基础上，分别就冬季、春秋季和夏季确定优化方案。优选地，所述步骤A可以包括以下步骤：A1、收集稳定工况的汽轮机报表及实时数据库数据，主要包括流量、温度、压力、发电量；A2、针对不同工况对汽机进行核算，核对、校正和补充汽轮机报表和实时数据库得到的数据。优选地，所述步骤B可以包括以下步骤：B1、根据风机和汽轮机运行情况，统计风机和汽轮机全年运行情况，确定分冬季、春秋季和夏季三种工况进行全局优化分析；B2、利用风机启停情况模拟模型，模拟计算冬季、春秋季和夏季三种工况下，水冷塔出口温度随着风机开启的变化情况。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业循环水系统的优选方法，包括以下步骤：/nA、基于实时数据库和汽轮机运行报表，模拟汽轮机运行，获得汽轮机运行数据；/nB、基于循环水系统和风机运行数据，分工况对循环水系统风机和水冷塔进行优化分析；/nC、基于工况，对凝汽器、循环水和汽轮机进行优化分析；/nD、基于步骤B和步骤C的分析结果，确定优化方案。/n

【技术特征摘要】
1.一种工业循环水系统的优选方法，包括以下步骤：
A、基于实时数据库和汽轮机运行报表，模拟汽轮机运行，获得汽轮机运行数据；
B、基于循环水系统和风机运行数据，分工况对循环水系统风机和水冷塔进行优化分析；
C、基于工况，对凝汽器、循环水和汽轮机进行优化分析；
D、基于步骤B和步骤C的分析结果，确定优化方案。


2.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述步骤A包括以下步骤：
A1、收集稳定工况下的汽轮机报表及实时数据库数据；
A2、针对不同工况对汽轮机进行核算，核对、校正和补充汽轮机报表和实时数据库得到的数据。


3.根据权利要求2所述的优化方法，其特征在于，所述步骤A1中收集稳定工况的汽轮机报表及实时数据库数据包括进气量、抽气量、流量、温度、压力和发电量中的一种或多种。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的优化方法，其特征在于，所述步骤A中获得汽轮机运行数据包括汽轮机发电量、凝汽器真空度、凝结水温度、凝结水量、进汽温度、排汽温度、抽气量和耗气量中的一种或多种。


5.根据权利要求1-4中任意一项所述的优化方法，其特征在于，所述步骤B包括以下步骤：
B1、根据风机和汽轮机的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邸雪梅，王建平，焦云强，李晨光，佟伟，吴斌斌，徐佳斌，关新虎，朱贤琨，高倩，裴旭，
申请(专利权)人：石化盈科信息技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11