CN113074500A - 一种适用于冷却器的智慧节约冷却用水装置 - Google Patents

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王诗琴
王仁雷
衡世权
唐国瑞
徐展
兰永龙
于卫卫
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    • F25D17/02—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating liquids, e.g. brine
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Abstract

本发明公开了一种适用于冷却器的智慧节约冷却用水装置，包括冷却器，冷却器连接有冷却水进口管道、冷却水出口管道、热侧进口管道和热侧出口管道，冷却水进口管道上安装有冷却水进口流量计和冷却水进口温度计，并且冷却水进口管道上设置有冷却水进口自动调试阀门，冷却水出口管道上安装有冷却水出口温度计，热侧进口管道上安装有热侧进口温度计和热侧进口流量计，热侧出口管道上安装有热测出口温度计。本发明在设定热侧出口温度条件后，通过将冷却器冷、热侧进出口温度以及流量等参数汇集至计算机智能分析单元，经过热力模型分析，将信号通过信号转换器发送至PLC/DCS程控设备，控制调节阀门，控制冷却水流量，达到节约用水的目的。

Description

一种适用于冷却器的智慧节约冷却用水装置
技术领域
本发明针对电厂冷却器冷却水用量大，设计了一种适用于冷却器的智慧节约冷却用水装置。
背景技术
冷却器是电厂常用设备，如EH冷却器、闭式水冷却器等，大部分冷却水采用工业水，为保证冷却效果，冷却水进口阀门基本全开，造成了工业水的大量浪费，为企业增加了运行负担和费用。
发明内容
本发明针对电厂冷却器冷却水用量大，提供一种适用于冷却器的智慧节约冷却用水装置。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种适用于冷却器的智慧节约冷却用水装置，包括冷却器，其特征是，所述冷却器连接有冷却水进口管道、冷却水出口管道、热侧进口管道和热侧出口管道，所述冷却水进口管道上安装有冷却水进口流量计和冷却水进口温度计，并且冷却水进口管道上设置有冷却水进口自动调试阀门，所述冷却水出口管道上安装有冷却水出口温度计，所述热侧进口管道上安装有热侧进口温度计和热侧进口流量计，所述热侧出口管道上安装有热测出口温度计。
进一步的，所述冷却水进口流量计、冷却水进口温度计、冷却水出口温度计、热侧进口温度计、热侧进口流量计和热测出口温度计的信号端均与计算机连接，向计算机实时提供相关数据，所述计算机的信号输出端与信号转换器连接，所述信号转换器的输出端与PLC/DCS程控设备连接，所述信号转换器对计算机发出的指令进行转换，并将转换后的信号发送至PLC/DCS程控设备。
进一步的，所述计算机内建立有热力模型，所述热力模型的基本公式为：换热功率=比热容*流量*温差，冷却器的主要目的为将热侧温度冷却至需要温度，通过热力模型不断分析计算将热侧温度冷却至所需温度的冷却水量，并将该信号通过信号转换器发送至PLC/DCS程控设备，控制冷却水进口自动调试阀门的开度。
进一步的，当环境温度或热侧进口温度亦或是其他因素引起热侧出口温度偏离设定值时，计算机通过热力模型重新计算所需的冷却水用量，并将信号通过信号转换器传送至PLC/DCS程控设备，调节冷却水进口自动调试阀门的开度，改变冷却水流量，若热侧出口温度回至设定值，则此流程结束，若热侧出口温度未回至设定值，则重新运行上述步骤，直到热侧出口温度回至设定值。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
本发明在设定热侧出口温度条件后，通过将冷却器冷、热侧进出口温度以及流量等参数汇集至计算机智能分析单元，经过热力模型分析，将信号通过信号转换器发送至PLC/DCS程控设备，控制调节阀门，控制冷却水流量，达到节约用水的目的，其结构简单，实用性强。
附图说明
图1是本发明中冷却器及其附属设备的结构示意图。
图2是热力模型运行流程图。
图3是信号传输图。
图中：冷却器1、冷却水进口管道2、热侧进口管道3、冷却水出口管道4、热侧出口管道5、冷却水进口流量计6、冷却水进口温度计7、热侧进口温度计8、热侧进口流量计9、冷却水出口温度计10、热测出口温度计11、冷却水进口自动调试阀门12。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例
参见图1至图3，本实施例中，一种适用于冷却器的智慧节约冷却用水装置，包括冷却器1，冷却器1连接有冷却水进口管道2、冷却水出口管道4、热侧进口管道3和热侧出口管道5，冷却水进口管道2上安装有冷却水进口流量计6和冷却水进口温度计7，并且冷却水进口管道2上设置有冷却水进口自动调试阀门12，冷却水出口管道4上安装有冷却水出口温度计10，热侧进口管道3上安装有热侧进口温度计8和热侧进口流量计9，热侧出口管道5上安装有热测出口温度计11。
冷却水进口流量计6、冷却水进口温度计7、冷却水出口温度计10、热侧进口温度计8、热侧进口流量计9和热测出口温度计11的信号端均与计算机连接，向计算机实时提供相关数据，计算机的信号输出端与信号转换器连接，信号转换器的输出端与PLC/DCS程控设备连接，信号转换器对计算机发出的指令进行转换，并将转换后的信号发送至PLC/DCS程控设备。
根据所需要求，对热侧出口设定一个温度，针对这一设定值，调节冷却水流量，使热侧出口温度达到设定值。
结合图2，具体实施过程如下：
1）首先将设定值输入至计算机智能分析单元；
2）当计算机智能分析单元检测到热侧出口温度高于设计值时，根据热力模型，给出冷却水流量增加、增大调节阀门3%的信号值；
3）信号通过信号转换器传送至PLC/DCS控制设备，PLC/DCS控制设备将冷却水进口自动调试阀门12开度增大5%；
4）3分钟后，计算机智能分析单元继续检测热侧出口温度，若热侧出口温度继续高于设计值，则继续2）、3）步骤，直到热侧温度回至设计值；
5）当计算机智能分析单元检测到热侧出口温度低于设计值时，根据热力模型，给出冷却水流量减少、减小调节阀门3%的信号值；
6）信号通过信号转换器传送至PLC/DCS控制设备，PLC/DCS控制设备将冷却水进口自动调试阀门12开度减小3%；
7）3分钟后，计算机智能分析单元继续检测热侧出口温度，若热侧出口温度继续低于设计值，则继续5）、6）步骤，直到热侧温度回至设计值。
实施例2。
山东某火力发电厂，机组容量为2台145MW和2台330MW，2018年进行夏季水平衡试验时，2台33MW汽水取样间冷却器冷却水进口流量为123m3/h，且机组停运与运行期时，均不操作冷却水进口阀门，于2019年年初按本发明进行改造，运行一年时间内，监测到冷却水进口流量最大为82m3/h，最小时63m3/h，每年减少工业水用量约为44万吨。若对全厂所有主要冷却器进行改造，初步估计每年可节约工业水约200万吨。
本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种适用于冷却器的智慧节约冷却用水装置，包括冷却器（1），其特征是，所述冷却器（1）连接有冷却水进口管道（2）、冷却水出口管道（4）、热侧进口管道（3）和热侧出口管道（5），所述冷却水进口管道（2）上安装有冷却水进口流量计（6）和冷却水进口温度计（7），并且冷却水进口管道（2）上设置有冷却水进口自动调试阀门（12），所述冷却水出口管道（4）上安装有冷却水出口温度计（10），所述热侧进口管道（3）上安装有热侧进口温度计（8）和热侧进口流量计（9），所述热侧出口管道（5）上安装有热测出口温度计（11）；
所述冷却水进口流量计（6）、冷却水进口温度计（7）、冷却水出口温度计（10）、热侧进口温度计（8）、热侧进口流量计（9）和热测出口温度计（11）的信号端均与计算机连接，向计算机实时提供相关数据，所述计算机的信号输出端与信号转换器连接，所述信号转换器的输出端与PLC/DCS程控设备连接，所述信号转换器对计算机发出的指令进行转换，并将转换后的信号发送至PLC/DCS程控设备。
2.根据权利要求1所述的适用于冷却器的智慧节约冷却用水装置，其特征是，所述计算机内建立有热力模型，所述热力模型的基本公式为：换热功率=比热容*流量*温差，冷却器用于将热侧温度冷却至需要温度，通过热力模型不断分析计算将热侧温度冷却至所需温度的冷却水量，并将该信号通过信号转换器发送至PLC/DCS程控设备，控制冷却水进口自动调试阀门（12）的开度；
当热侧出口温度偏离设定值时，计算机通过热力模型重新计算所需的冷却水用量，并将信号通过信号转换器传送至PLC/DCS程控设备，调节冷却水进口自动调试阀门（12）的开度，改变冷却水流量，若热侧出口温度回至设定值，则此流程结束，若热侧出口温度未回至设定值，则重新运行上述步骤，直到热侧出口温度回至设定值。
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