本发明专利技术公开了一种基于降温需冷量变化的冷冻水供给调控方法及系统，涉及煤矿井下降温技术领域，所述冷冻水供给调控方法从区域冷冻水供给和用冷地点冷冻水供给两个方面进行供给调控；具体包括：通过监测区域供给分叉节点的冷冻水流量和进回水温差对区域冷冻水供给进行调控；根据空冷器进出口风流温差和空冷器进口冷水流量对用冷地点冷冻水供给进行调控；控制系统采用模糊PID调控方法，根据调控后的实测降温供冷量与目标需冷量的差值进行下一次调控，形成冷冻水供给调控的闭环控制环路。本发明专利技术实现了以需冷量变化为主要依据的降温冷冻水供给的自主平衡调控，能够满足不同地点的降温需求，提高了系统调控的灵活性和稳定性，优化了井下降温效果。优化了井下降温效果。优化了井下降温效果。
A chilled water supply regulation method and system based on the change of cooling demand
【技术实现步骤摘要】
一种基于降温需冷量变化的冷冻水供给调控方法及系统
[0001]本专利技术涉及煤矿井下降温
，更具体的说是涉及一种基于降温需冷量变化的冷冻水供给调控方法及系统。
技术介绍
[0002]煤炭是经济发展的重要战略资源，随着煤炭资源的开采，矿井深度逐年增加，开采深度增加后地温升高，围岩温度升高，造成煤矿高温热害影响煤矿安全生产的问题。
[0003]为有效解决矿井热害问题，采用机械降温改善矿井工作环境，但降温系统在实际运行过程中受到井下热源环境变化的影响，降温需冷量改变而空冷器的实际运行功率无法根据需冷量的改变而及时做出响应，导致空冷器的降温效果不佳，无法满足井下降温的实际需要。
[0004]因此，如何解决井下热害治理过程中需冷量变化而降温系统无法满足降温需求的不足，提高系统调控的灵活性和稳定性，优化井下降温效果是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于降温需冷量变化的冷冻水供给调控方法及系统，实现了以需冷量变化为主要依据的降温冷冻水供给的自主平衡调控，能够满足不同地点的降温需求，提高了系统调控的灵活性和稳定性，优化了井下降温效果。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种基于降温需冷量变化的冷冻水供给调控方法，所述冷冻水供给调控方法从区域冷冻水供给和用冷地点冷冻水供给两个方面进行供给调控；具体包括以下步骤：
[0008]设定目标需冷量，并实时监测降温供冷量；
[0009]通过监测区域供给分叉节点的冷冻水流量和进回水温差对区域冷冻水供给进行调控；
[0010]根据空冷器进出口风流温差和空冷器进口冷水流量对用冷地点冷冻水供给进行调控；
[0011]控制系统采用模糊PID调控方法，根据调控后的实测降温供冷量与目标需冷量的差值进行下一次调控，形成冷冻水供给调控的闭环控制环路。
[0012]可选的，所述区域冷冻水供给进行供给调控，具体包括以下步骤：
[0013]设定区域冷冻水目标流量，在冷冻水管网的分区节点位置设置流量传感器，实时监测区域供给的冷冻水流量；
[0014]设定冷冻水的目标温度，在区域供给的节点设置水温监测传感器，实时监测冷冻水温度；
[0015]控制系统采用模糊PID调控方法，以实测区域供给的冷冻水流量和目标流量的差值作为第一判定条件，以实测冷冻水温度和目标温度的差值为第二判定条件，通过冷冻水
流量差值和冷冻水温度差值来调节井下制冷机组的运行功率，以满足对降温区域的整体冷冻水供给；
[0016]控制系统根据调节后的实测冷冻水流量和冷冻水温度与目标流量、目标温度间的差值进行下一次调控，形成区域冷冻水的闭环控制环路。
[0017]可选的，所述用冷地点冷冻水供给进行供给调控，具体包括以下步骤：
[0018]设定目标出风口温度，在空冷器出风口位置设置温度传感器，实时监测出风口温度；
[0019]控制系统采用模糊PID调控方法，根据实测出风口温度与目标出风口温度间的温差对风侧换热和水侧换热进行调节；其中，风侧换热调控通过调节风机的送风量实现，水侧换热调控通过调节冷水管网的阀门开度实现；
[0020]控制系统根据调节后的实测出风口温度与目标出风口温度之间的温差进行下一次调控，形成用冷地点冷冻水供给的闭环控制环路。
[0021]可选的，所述冷水管网中设置有电动调节阀，控制系统通过调节电动调节阀对阀门开度进行控制。
[0022]可选的，调节风机的送风量及冷水管网的阀门开度的具体过程包括以下步骤：
[0023]S1、获取当前风机的送风量Q，并记录风量变化；
[0024]S2、获取当前阀门开度P；
[0025]S3、设定目标出风口温度t1，并通过温度传感器获取实测出风口温度t2；
[0026]S4、设定目标出风口温度与实测出风口温度之间差值的阈值范围为[T
min
，T
max
]；
[0027]S5、当目标出风口温度t1与实测出风口温度t2之间的差值小于设定阈值T
min
℃时，风机的送风量Q和阀门开度P保持不变，返回S1；
[0028]S6、当目标出风口温度t1大于实测出风口温度t2时，若二者之间的差值小于T
max
℃，风机的送风量Q保持不变，调节阀门开度P减少；
[0029]S7、当目标出风口温度t1小于实测出风口温度t2时，若二者之间的差值小于T
max
℃，风机的送风量Q保持不变，调节阀门开度P增加；
[0030]S8、当目标出风口温度t1与实测出风口温度t2之间的差值大于设定阈值T
max
℃时，启动系统报警，由自动调控方式切换为人为调控方式，人为调控风机的送风量和阀门开度；
[0031]S9、调控结束；返回S1。
[0032]本专利技术还公开了一种基于降温需冷量变化的冷冻水供给调控系统，包括：
[0033]预设模块，用于设定目标需冷量；
[0034]获取模块，用于实时监测降温供冷量；
[0035]调控模块，通过监测区域供给分叉节点的冷冻水流量和进回水温差对区域冷冻水供给进行调控，以及根据空冷器进出口风流温差和空冷器进口冷水流量对用冷地点冷冻水供给进行调控；
[0036]循环调控模块，采用模糊PID调控方法，根据调控后的实测降温供冷量与目标需冷量的差值进行下一次调控，形成冷冻水供给调控的闭环控制环路。
[0037]可选的，所述获取模块包括：流量传感器、水温监测传感器、温度传感器；
[0038]所述流量传感器布设在冷冻水管网的分区节点位置，实时监测区域供给的冷冻水流量；
[0039]所述水温监测传感器布设在区域供给的节点，实时监测冷冻水温度；
[0040]所述温度传感器设置在空冷器出风口位置，实时监测出风口温度。
[0041]可选的，所述冷水管网中设置有电动调节阀，通过调节电动调节阀对阀门开度进行控制，以对水侧换热进行调节。
[0042]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种基于降温需冷量变化的冷冻水供给调控方法及系统，针对井下热害处理过程中需冷量变化降温系统无法满足降温需求的问题，从区域冷冻水供给调节和用冷地点的冷冻水供给调节两方面，建立以区域冷冻水供给量和空冷器进出口风温为判定指标、以需冷量变化为主要依据的降温冷冻水供给自主平衡调控方法，能够满足井下用冷地点需冷量改变后及时更改冷量供给，满足不同地点的降温需求；此外，基于模糊PID的矿井降温系统冷水管网流量调控方法，不仅能够对空冷器出风温度进行实时监测，还可通过设定目标送风温度，针对实测出风温度和目标出风温度差值的实时变化，根据设定的温度差值阈值范围，调控冷水供给管网的阀门开度，提高了调节效率，实现了按需冷量变化的冷水供给，极大地提高了系统调控的灵活性和稳定性，优化了井下降温效果。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于降温需冷量变化的冷冻水供给调控方法，其特征在于，所述冷冻水供给调控方法从区域冷冻水供给和用冷地点冷冻水供给两个方面进行供给调控；具体包括以下步骤：设定目标需冷量，并实时监测降温供冷量；通过监测区域供给分叉节点的冷冻水流量和进回水温差对区域冷冻水供给进行调控；根据空冷器进出口风流温差和空冷器进口冷水流量对用冷地点冷冻水供给进行调控；控制系统采用模糊PID调控方法，根据调控后的实测降温供冷量与目标需冷量的差值进行下一次调控，形成冷冻水供给调控的闭环控制环路。2.根据权利要求1所述的一种基于降温需冷量变化的冷冻水供给调控方法，其特征在于，所述区域冷冻水供给进行供给调控，具体包括以下步骤：设定区域冷冻水目标流量，在冷冻水管网的分区节点位置设置流量传感器，实时监测区域供给的冷冻水流量；设定冷冻水的目标温度，在区域供给的节点设置水温监测传感器，实时监测冷冻水温度；控制系统采用模糊PID调控方法，以实测区域供给的冷冻水流量和目标流量的差值作为第一判定条件，以实测冷冻水温度和目标温度的差值为第二判定条件，通过冷冻水流量差值和冷冻水温度差值来调节井下制冷机组的运行功率，以满足对降温区域的整体冷冻水供给；控制系统根据调节后的实测冷冻水流量和冷冻水温度与目标流量、目标温度间的差值进行下一次调控，形成区域冷冻水的闭环控制环路。3.根据权利要求1所述的一种基于降温需冷量变化的冷冻水供给调控方法，其特征在于，所述用冷地点冷冻水供给进行供给调控，具体包括以下步骤：设定目标出风口温度，在空冷器出风口位置设置温度传感器，实时监测出风口温度；控制系统采用模糊PID调控方法，根据实测出风口温度与目标出风口温度间的温差对风侧换热和水侧换热进行调节；其中，风侧换热调控通过调节风机的送风量实现，水侧换热调控通过调节冷水管网的阀门开度实现；控制系统根据调节后的实测出风口温度与目标出风口温度之间的温差进行下一次调控，形成用冷地点冷冻水供给的闭环控制环路。4.根据权利要求3所述的一种基于降温需冷量变化的冷冻水供给调控方法，其特征在于，所述冷水管网中设置有电动调节阀，控制系统通过调节电动调节阀对阀门开度进行控制。5.根据权利要求3所述的一种基于降温需冷量变化的冷冻水供给调控方法，其特征在于，调节风机的送风量及冷水管网的阀门开度的具体过程包...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘尚明，马砺，魏高明，秦志华，张雅婷，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：
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