工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)演講1

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1、工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)[簡(jiǎn)稱WECS]杭州哲達(dá)科技股份有限公司主講人：趙凱工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)特點(diǎn)循環(huán)水系統(tǒng)現(xiàn)狀與存在問(wèn)題WECS基本原理與技術(shù)方案WECS系統(tǒng)配置與關(guān)鍵設(shè)備WECS應(yīng)用業(yè)績(jī)與運(yùn)行效果報(bào)告內(nèi)容工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)四大特點(diǎn)（以鋼鐵企業(yè)為例）應(yīng)用面廣涉及燒結(jié)、焦化、煉鐵、煉鋼、軋鋼生產(chǎn)全流程能耗巨大以中小型鋼鐵廠為例，僅水泵年耗電量就達(dá)3億度以上工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)四大特點(diǎn)（以鋼鐵企業(yè)為例）自動(dòng)化程度較低大多使用手動(dòng)操作，即使采用自動(dòng)控制系統(tǒng)，控制要求和水平也不高節(jié)能空間巨大循環(huán)水系統(tǒng)做為生產(chǎn)輔助系統(tǒng)，只要能滿

2、足冷卻設(shè)備溫度要求即可，在控制技術(shù)與管理上比較粗放，節(jié)能潛力巨大(節(jié)能空間20%以上）現(xiàn)有循環(huán)水系統(tǒng)構(gòu)成泵站：水泵、電機(jī)閥門：手動(dòng)閥、機(jī)械自力式調(diào)節(jié)閥等終端冷卻設(shè)備：高爐爐壁、風(fēng)口小套、熱交換器等冷卻塔：逆流式冷卻塔循環(huán)水泵站閥門(管網(wǎng))冷卻塔終端冷卻設(shè)備工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)現(xiàn)狀循環(huán)水泵站閥門(管網(wǎng))冷卻塔終端冷卻設(shè)備工頻+全手動(dòng)閥門調(diào)節(jié)各終端配水量變頻恒壓定流量供水節(jié)能泵+變頻恒壓定流量供水現(xiàn)有循環(huán)水系統(tǒng)操作方式工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)現(xiàn)狀循環(huán)水泵站閥門(管網(wǎng))冷卻塔終端冷卻設(shè)備PLC或數(shù)字儀表對(duì)泵站的總管水壓、流量及泵出口閥

3、門開度數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視或簡(jiǎn)單的控制可能有的還對(duì)系統(tǒng)中重要數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史記錄循環(huán)水控制系統(tǒng)現(xiàn)狀工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)現(xiàn)狀1：管網(wǎng)復(fù)雜、耦合度高，手動(dòng)閥門難以保證冷卻終端之間水力平衡，不能按照終端需求進(jìn)行水量合理輸配。現(xiàn)有循環(huán)水系統(tǒng)存在的問(wèn)題現(xiàn)有循環(huán)水系統(tǒng)存在的問(wèn)題2：水泵大多工頻或恒壓變頻運(yùn)行，現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)手動(dòng)閥門調(diào)節(jié)常造成閥門處在大阻尼工作點(diǎn)，使得管網(wǎng)能量損失過(guò)大?，F(xiàn)有循環(huán)水系統(tǒng)存在的問(wèn)題3：沒(méi)有根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況變化、對(duì)水泵開機(jī)臺(tái)數(shù)、運(yùn)行效率和供水量進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化控制，導(dǎo)致能耗增加?，F(xiàn)有循環(huán)水系統(tǒng)存在的問(wèn)題4：沒(méi)有根據(jù)氣溫變化和水量變化

4、，采用自動(dòng)調(diào)節(jié)手段對(duì)冷卻塔開機(jī)臺(tái)數(shù)、每臺(tái)冷卻塔效率進(jìn)行優(yōu)化。WECS基本原理WECS是一種新型的工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)。它是根據(jù)流體力學(xué)與熱交換原理，分析工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)能量輸配與交換效率，并采用先進(jìn)控制方法與智慧閥門技術(shù)，對(duì)工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)中水泵、閥門與管網(wǎng)、終端設(shè)備、冷卻塔等單元進(jìn)行綜合優(yōu)化控制，提高工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)整體能效，達(dá)到綜合節(jié)能目標(biāo)。WECS(WaterEnergyConservationSystem)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)示意圖通過(guò)水泵水量和智慧閥門的優(yōu)化控制，將冷卻終端溫度嚴(yán)格控制在設(shè)定的區(qū)間內(nèi)。智慧

5、閥門始終處在大開度位置進(jìn)行實(shí)時(shí)智能調(diào)節(jié)，使管網(wǎng)阻尼極小化。根據(jù)冷卻水溫度的在線檢測(cè)，對(duì)冷卻塔的智慧閥門和冷卻風(fēng)機(jī)進(jìn)行優(yōu)化控制，使各個(gè)冷卻塔的冷卻效果、效率最優(yōu)化。循環(huán)水泵站閥門(管網(wǎng))冷卻塔終端冷卻設(shè)備WECS基本策略在實(shí)行上述三項(xiàng)控制的同時(shí)，確定水泵組的開機(jī)臺(tái)數(shù)和變頻的優(yōu)化控制，使水泵輸出功率極小化，從而達(dá)到節(jié)電的最大效果。在總結(jié)節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行基礎(chǔ)上，可對(duì)水泵的規(guī)格特性進(jìn)行調(diào)整和改造，以達(dá)到水泵機(jī)組的能效優(yōu)化配置。循環(huán)水泵站閥門(管網(wǎng))冷卻塔終端冷卻設(shè)備WECS基本策略冷卻水循環(huán)系統(tǒng)示意圖WECS技術(shù)方案現(xiàn)狀：普

6、通閥門、簡(jiǎn)單監(jiān)控改造：智慧閥門結(jié)合高級(jí)優(yōu)化控制智慧閥門可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)末端冷卻設(shè)備的流動(dòng)參數(shù)測(cè)量、流量分配與能量調(diào)節(jié)的一體化控制。根據(jù)冷卻終端設(shè)備的工況變化，智慧閥門的運(yùn)行模式可進(jìn)行智能化切換，實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制。利用冷卻溫度最優(yōu)控制軟件，通過(guò)對(duì)終端冷卻設(shè)備的負(fù)荷分析，實(shí)現(xiàn)輸配能效與終端設(shè)備能效的持續(xù)優(yōu)化。1.冷卻終端設(shè)備溫度優(yōu)化控制現(xiàn)狀：普通手動(dòng)閥調(diào)節(jié),管網(wǎng)系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)高效輸配。改造：采用智慧閥門實(shí)現(xiàn)輸配節(jié)能控制。對(duì)智慧閥門控制的管網(wǎng)進(jìn)行高級(jí)設(shè)定，通過(guò)閥門開度的合理化，提高輸配能效。當(dāng)管網(wǎng)的冷卻水使用量隨機(jī)變化時(shí)，支管對(duì)

7、應(yīng)的水流量也將自動(dòng)適應(yīng)變化、達(dá)到按需分配。在線計(jì)算分析管網(wǎng)各個(gè)單元的冷/熱負(fù)荷，進(jìn)行輸配能效優(yōu)化分析，實(shí)現(xiàn)技術(shù)節(jié)能、管理節(jié)能與行為節(jié)能的一體化。2.管網(wǎng)閥門的自動(dòng)調(diào)節(jié)WECS技術(shù)方案現(xiàn)狀：普通手動(dòng)閥，簡(jiǎn)單監(jiān)控。改造：智慧閥門實(shí)現(xiàn)冷卻塔最佳冷卻控制根據(jù)氣候條件、系統(tǒng)所需冷卻水流量和各個(gè)冷卻塔的冷卻容量，確定冷卻塔的開啟臺(tái)數(shù)。通過(guò)智慧閥門對(duì)各個(gè)冷卻塔的水流量進(jìn)行優(yōu)化分配，使得各個(gè)冷卻塔的冷卻效果整體最佳。利用冷卻塔的負(fù)荷分析和風(fēng)機(jī)的特性曲線，實(shí)現(xiàn)冷卻風(fēng)機(jī)的最優(yōu)節(jié)能控制。3.冷卻塔的優(yōu)化控制WECS技術(shù)方案現(xiàn)狀：水泵單

8、機(jī)運(yùn)行效率和系統(tǒng)能效低。改造：智慧閥門結(jié)合變頻調(diào)節(jié)和水泵機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)，實(shí)現(xiàn)供水量極小化。利用智慧閥門解決流量輸配的平衡問(wèn)題以及管網(wǎng)阻尼過(guò)大問(wèn)題，通過(guò)變頻技術(shù)，可降低水泵的輸出功率。根據(jù)水泵特性曲線，利用智慧閥門結(jié)合變頻技術(shù)，對(duì)水泵機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化控制，使水泵運(yùn)行在高效區(qū)。4.泵的節(jié)能控制WECS技術(shù)方案通過(guò)D水量減少,通過(guò)智能溫度平衡閥及D最佳冷卻容量計(jì)算,確定D開機(jī)臺(tái)數(shù)