一种提升工业循环水效能的控制方法与流程

1.本发明属于工业循环水效能技术领域，具体涉及一种提升工业循环水效能的控制方法。


背景技术：

2.工业生产中会产生大量废热需要冷却排出以保证生产的连续、安全进行。因此，循环冷却水系统在工厂中大量采用且长期运行。但是在工业循环水实际运行过程中，普遍存在着以下问题：循环水流速快，流量大，用户点实际用水量均大于实际循环水需求量，同时用水量不能根据实际需求进行调节，循环水不能充分带走换热器热量，使得循环水进、回水温差较小。目前全国大型钢厂的循环水进、回水温度基本在5℃以下，小于经济温差(经济温差6～8℃)运行，存在大流量、低温差的现象。
3.在排除装置热负荷减小的前提下,循环水温差小、流量大，势必会使循环水用量的增加，造成循环水水泵做功增大，冷却塔冷却效果差，电耗、水耗、药剂消耗等同步增加,大量的能源浪费情况长期存在，不利于系统的经济运行。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种提升工业循环水效能的控制方法。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种提升工业循环水效能的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.1)通过统计排查各循环水用水点回水管路管径、数量、用水需求量，确定需要增加的流量调节阀的型号、数量；
7.2)在各循环水用户点的换热器循环水回管路上、供水总管上增加温度、压力、流量传感器，在进水管路加装带开度指示要求及电动执行机构的流量调节阀门、供水高压水泵并增加变频控制系统；
8.3)设置主从plc控制系统，设置调节阀开度与进回水温差进行联锁控制，当热源发生变化，为保证用户设备冷却，冷却水量需求改变，调节阀开度会随之改变，各换热器实时用水量根据工艺生产需要实时调节功能，调节阀开度调整引发主plc控制系统的联锁控制，水泵转速实现自动调节，从而实现管网压力的稳定时输出；
9.4)在从plc控制系统内增加各个调节阀设置阀门开度下限，保证阀门开度下限时仍能正常供水；
10.5)根据流量、温度的变化，设置运行状态预测模型，判断是否存在设备损坏或者管路堵塞等异常状况，进行及时维修。
11.本发明具有以下有益效果：
12.1)通过在各循环水用水点加装自动调节阀，设置调节阀开度与温差联锁控制，根据用户需求实时调整用水量，从根源上解决了各个循环水用户点进回水温差小、流速大的问题；
13.2)用户点越多，用水量越大，其节能效果则越加明显，克服了现有局部节能改造技术节能空间挖潜不彻底的弊端；
14.3)通过调整管路压力，从源头解决电能损耗浪费的问题，实现了用户终端与供水初始端的无缝衔接，实现节水节电能耗双降效能提升绿色发展。
附图说明
15.图1为本发明的用户端循环水运行流程图。
16.图中：1-离心泵；2-主plc控制系统：3-从plc控制系统；4-换热器；5-用户主管道。
具体实施方式
17.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。
18.如图1，在各换热器循环水回管路增设温度传感器及带电动执行机构的流量调节阀门，根据用户实际使用要求设置进水管路开度指示及循环水用水温差(根据用户需求设定，一般设置为8℃-10℃)，将调节阀开度与进回水温差进行联锁。调节阀开口度的变化会造成管网压力的改变，为保证无必要的压力浪费，保证管网压力的稳定，自动调整管网供水水泵的转速分配，从而降低水泵的效能浪费。
19.当热源降低，换热器循环水进、回水温差减小，循环冷却水需求量降低，为保持进、回水温差稳定，在设定值调节阀开度自动调小。调节阀的开度变小会造成管网压力增加，为保证管网压力稳定，增加管路使用寿命，供水水泵转速就要及时减小，避免没必要的电能损耗。
20.当热源升高，换热器循环水进、回水温差加大，循环冷却水需求量增加，为保持进、回水温差稳定在设定值，调节阀开度自动调大。调节阀的开度变大会造成管网压力减小，为保证管网压力稳定，供水水泵转速就要及时增大。
21.同时调节阀控制系统要对每个调节阀设置阀门开度下限，要保证阀门开度下限时仍能正常供水，且供水量应满足大于用户点用水设备正常运行的所需的最小用水量。
22.各换热器实时用水量根据工艺生产需要实时调节功能，进而达到减少循环水用量的目标，从而最大程度上减少循环水运行过程中产生的水、电浪费。
23.一种提升工业循环水效能的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
24.1)统计排查各循环水用水点回水管路管径、数量、用水需求量，并以此为准确定需要增加的流量调节阀的型号、数量。
25.2)在各循环水用户点的换热器循环水回管路上和供水总管路上增加压力、流量等传感器，在进水管路加装带开度指示要求及电动执行机构的流量调节阀门、增加变频水泵控制系统。
26.3)设置主从控制plc控制系统。设置调节阀开度与进回水温差plc联锁控制，当热源发生变化，为保证用户设备冷却效果，冷却水量需求会发生变化，调节阀开度会随之改变，从而实现各换热器实时用水量根据工艺生产需要实时调节功能。调节阀开度调整引发主plc系统的联锁控制，水泵转速实现自动调节，从而实现管网压力的稳定时输出。
27.4)在控制系统内增加各个调节阀设置阀门开度下限。保证阀门开度下限时仍能正常供水，且供水量应满足大于用户点用水设备正常运行的所需的最小用水量。
28.5)如原系统界面设置了流量报警值，需对其设定进行系统调整，以满足实际生产需求。
29.6)根据流量、温度的变化，开发设备运行状态预测模型，判断是否存在设备损坏或者管路堵塞等异常状况，实现设备自诊断功能。
30.本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
31.本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。


技术特征：
1.一种提升工业循环水效能的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)通过统计排查各循环水用水点回水管路管径、数量、用水需求量，确定需要增加的流量调节阀的型号、数量；2)在各循环水用户点的换热器循环水回管路上、供水总管上增加温度、压力、流量传感器，在进水管路加装带开度指示要求及电动执行机构的流量调节阀门、供水高压水泵并增加变频控制系统；3)设置主从plc控制系统，设置调节阀开度与进回水温差进行联锁控制，当热源发生变化，为保证用户设备冷却，冷却水量需求改变，调节阀开度会随之改变，各换热器实时用水量根据工艺生产需要实时调节功能，调节阀开度调整引发主plc控制系统的联锁控制，水泵转速实现自动调节，从而实现管网压力的稳定时输出；4)在从plc控制系统内增加各个调节阀设置阀门开度下限，保证阀门开度下限时仍能正常供水；5)根据流量、温度的变化，设置运行状态预测模型，判断是否存在设备损坏或者管路堵塞等异常状况，进行及时维修。

技术总结
本发明公开了一种提升工业循环水效能的控制方法，包括以下步骤：通过统计排查各循环水用水点回水管路管径、数量、用水需求量，确定增加的流量调节阀的型号、数量；在各循环水用户点的换热器循环水回管路上、供水总管上增加温度、压力、流量传感器，在进水管路加装带开度指示要求及电动执行机构的流量调节阀门、供水高压水泵并增加变频控制系统；设置主从PLC控制系统，设置调节阀开度与进回水温差进行联锁控制，当热源发生变化，为保证用户设备冷却，冷却水量需求改变，调节阀开度会随之改变，各换热器实时用水量根据工艺生产需要实时调节功能，调节阀开度调整引发主PLC控制系统的联锁控制，水泵转速实现自动调节，从而实现管网压力的稳定时输出。力的稳定时输出。力的稳定时输出。


技术研发人员：薛琨 袁林 王相锋 唐怀军 卢继川 于维方
受保护的技术使用者：山东钢铁集团日照有限公司
技术研发日：2022.09.06
技术公布日：2022/11/29