一种循环水系统质能综合优化方法技术方案

本发明专利技术涉及一种循环水系统质能综合优化方法，该方法针对循环水系统操作优化问题。本发明专利技术综合考虑了循环水系统运行能耗、工质的补充，涵盖了循环水系统水、热、电、风间的耦合关系，建立起用水网络计算层、循环水全系统计算层、经济目标优化层的三层迭代优化模型。计算过程采用生产过程中工艺负荷、环境等实时数据，并应用遗传模拟退火算法进行优化求解。最终得到当前生产条件下循环水系统的最优操作点，以及该系统中一整套操作数据。为循环水系统操作参数的设定提供科学依据，促进节能降耗。

【技术实现步骤摘要】
一种循环水系统质能综合优化方法
本专利技术涉及循环水系统质能综合优化方法。
技术介绍
循环冷却水作为石化行业为代表的过程工业的重要公用工程，其用水量占工业用水量的70％左右，是过程工业用水量最大的系统。循环冷却水系统运行的质量直接关系到工艺生产的正常运行、单元操作设备的安全以及产品的产率与品质。如何减少循环水的用量、提升循环水系统的用能效率等的循环水系统优化是石化企业节能减排的重要内容之一。循环冷却水系统从本质上讲，即是一个能量搬运系统：将工艺流程中多余的能量经由热工质(即循环水)搬运至环境中，是一个“能量排放”过程。因而循环水优化的根本应该是用于维持该能量搬运系统正常运行的工质与能耗的综合优化。其中工质的优化包含新鲜水补充量优化、缓蚀阻垢剂等优化，能耗的优化包含冷却风机用能优化、流体输送用能优化。常见的循环水优化方法或是针对新鲜水补充量，或是基于能耗目标的供水温度优化做了重点研究，或是更为具体的供水设备的优化。为数不多的一些整体优化技术也仅是着眼于风机与水泵的综合能耗，尚缺乏一种能更为全面的考虑循环水系统中质量、能量综合影响的有效优化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种循环水系统质能综合优化方法，其特征在于包括以下步骤：/n步骤一：基于热衡算及传热速率方程进行迭代计算，得到换热设备的冷却水出口温度和冷却水所需流量；/n步骤二：根据各换热设备的冷却水出口温度、冷却水所需流量汇总得到水网主回水线的回水温度、回水流量、压降、压力；/n步骤三：根据回水温度、回水流量应用焓差法获取冷却塔循环水冷却后温度、循环水冷却后流量、蒸发损失量；/n步骤四：根据回水流量、压降及水泵特性曲线得到水泵所需运行功率；/n步骤五：根据步骤三中循环水冷却后温度、循环水冷却后流量、补水温度、补水流量得到循环水供水温度及供水流量，分别作为步骤一的参数继续迭代；/n步骤六：以风机运行数目...

【技术特征摘要】
1.一种循环水系统质能综合优化方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：基于热衡算及传热速率方程进行迭代计算，得到换热设备的冷却水出口温度和冷却水所需流量；
步骤二：根据各换热设备的冷却水出口温度、冷却水所需流量汇总得到水网主回水线的回水温度、回水流量、压降、压力；
步骤三：根据回水温度、回水流量应用焓差法获取冷却塔循环水冷却后温度、循环水冷却后流量、蒸发损失量；
步骤四：根据回水流量、压降及水泵特性曲线得到水泵所需运行功率；
步骤五：根据步骤三中循环水冷却后温度、循环水冷却后流量、补水温度、补水流量得到循环水供水温度及供水流量，分别作为步骤一的参数继续迭代；
步骤六：以风机运行数目和排水量为优化变量，以总经济费用最小为目标实现循环水系统全局优化。


2.根据权利要求1所述的一种循环水系统质能综合优化方法，其特征在于，所述步骤一具体如下：
设第i次计算中，冷却水出口温度设定值为冷却水出口温度迭代区间为冷却水出口温度设定值为
(1)冷却水出口温度初值选取：冷却水出口温度Tc,out大于冷却水进口温度Tc,in，小于热流股进口温度Th,in；因此设置冷却水出口温度的迭代初始区间为(Tc,in，Th,in)；
(2)根据热衡算方程得到换热设备冷却水所需流量；
(3)对传热系数进行校正；
(4)根据冷却水所需流量、校正后的传热系数通过传热速率方程得到热负荷；
(5)迭代终止判定：比较热负荷与目标热负荷，若二者差值小于收敛范围，则迭代结束；若二者差值大于收敛范围，则在下一步...

【专利技术属性】
技术研发人员：李继龙，曾鹏，王挺，陶晔，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21