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

[簡稱WECS]工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)特點循環(huán)水系統(tǒng)現(xiàn)狀與存在問題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)績與運行效果報告內(nèi)容工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)四大特點（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

現(xiàn)有循環(huán)水系統(tǒng)構(gòu)成泵站：水泵、電機閥門：手動閥、機械自力式調(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)字儀表對泵站的總管水壓、流量及泵出口閥門開度數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視或簡單的控制可能有的還對系統(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)狀現(xiàn)有循環(huán)水系統(tǒng)存在的問題2：水泵大多工頻或恒壓變頻運行，現(xiàn)場通過手動閥門調(diào)節(jié)常造成閥門處在大阻尼工作點，使得管網(wǎng)能量損失過大。現(xiàn)有循環(huán)水系統(tǒng)存在的問題3：沒有根據(jù)現(xiàn)場工況變化、對水泵開機臺數(shù)、運行效率和供水量進(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)存在的問題4：沒有根據(jù)氣溫變化和水量變化，采用自動調(diào)節(jié)手段對冷卻塔開機臺數(shù)、每臺冷卻塔效率進(jìn)行優(yōu)化。冷卻水循環(huán)系統(tǒng)示意圖通過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)。智慧閥門始終處在大開度位置進(jìn)行實時智能調(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，對冷卻塔的智慧閥門和冷卻風(fēng)機進(jìn)行優(yōu)化控制，使各個冷卻塔的冷卻效果、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基本策略在實行上述三項控制的同時，確定水泵組的開機臺數(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)化運行基礎(chǔ)上，可對水泵的規(guī)格特性進(jìn)行調(diào)整和改造，以達(dá)到水泵機組的能效優(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：普通閥門、簡單監(jiān)控改造：智慧閥門結(jié)合高級優(yōu)化控制智慧閥門可以實現(xiàn)每個末端冷卻設(shè)備的流動參數(shù)測量、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，智慧閥門的運行模式可進(jìn)行智能化切換，實現(xiàn)節(jié)能控制。利用冷卻溫度最優(yōu)控制軟件，通過對終端冷卻設(shè)備的負(fù)荷分析，實現(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：普通手動閥，簡單監(jiān)控。改造：智慧閥門實現(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冷卻塔的冷卻容量，確定冷卻塔的開啟臺數(shù)。通過智慧閥門對各個冷卻塔的水流量進(jìn)行優(yōu)化分配，使得各個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)機的特性曲線，實現(xiàn)冷卻風(fēng)機的最優(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：水泵單機運行效率和系統(tǒng)能效低。改造：智慧閥門結(jié)合變頻調(diào)節(jié)和水泵機組優(yōu)化運行技術(shù)，

實現(xiàn)供水量極小化。利用智慧閥門解決流量輸配的平衡問題以及管網(wǎng)阻尼過大問題，通過變頻技術(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)，對水泵機組進(jìn)行優(yōu)化控制，使水泵運行在高效區(qū)。4.泵的節(jié)能控制WECS技術(shù)方案通過D水量減少,通過智能溫度平衡閥及D最佳冷卻容量計算,確定D開機臺數(shù)與流量分配,提高冷卻效率。在C正常投運時,逐步減少B流量。C閥門開度將會開大,達(dá)到一定開度時B流量不再減少,從而減少了系統(tǒng)中冷卻水用量。B開度減到一定開度時,A降頻減少水泵出水量，使B處在較大開度。降低耗電量,減小阻力損失WECS技術(shù)方案[單回路系統(tǒng)]循環(huán)水泵站閥門(管網(wǎng))終端冷卻設(shè)備冷卻塔智慧閥門智慧閥門智慧閥門水泵變頻與臺數(shù)優(yōu)化控制軟件管網(wǎng)阻力優(yōu)化匹配軟件冷卻溫度的最優(yōu)控制軟件冷卻塔優(yōu)化運行軟件綜合能耗監(jiān)控及管理系統(tǒng)維修及事故預(yù)防檢測系統(tǒng)WECS系統(tǒng)配置WECS系統(tǒng)平臺變頻、切削WECS關(guān)鍵設(shè)備基于嵌入式軟件、傳感技術(shù)、智能控制器、調(diào)節(jié)閥與執(zhí)行機構(gòu)機電一體化的新一代閥門裝置。具有壓力、流量、壓差、溫度、溫差、能量等管道流體參數(shù)的智能測量、智能控制和網(wǎng)絡(luò)通信集成功能。以最小阻力實現(xiàn)壓力無關(guān)型智能流動。智慧閥門如圖所示，利用智慧閥門優(yōu)化管網(wǎng)的輸配特性后，水泵運行內(nèi)效率可提高10%左右。通過模擬計算表明，利用智慧閥門結(jié)合變頻技術(shù)，優(yōu)化輸配特性后水泵運行工況點偏移，盡管輸出功率增加了10%左右，但電機的輸入功率反而下降到93%。

WECS關(guān)鍵設(shè)備智慧閥門利用智慧閥門結(jié)合水泵變頻和系統(tǒng)能效優(yōu)化技術(shù)，可以顯著改善水泵與管網(wǎng)特性的良好匹配，提高設(shè)備能效與系統(tǒng)能效。WECS

應(yīng)用相關(guān)業(yè)績與運行效果地鐵車站：武廣高鐵、福州南站、鄭州火車站、蘇州地鐵、深圳地鐵、杭州蕭山國際機場、江蘇無錫機場...商業(yè)建筑:南京東效國賓館、杭州龍禧大酒店、南京新百大樓、合肥中心醫(yī)院、廈門BRT公交站...辦公樓