[发明专利]高炉冷却壁循环冷却水系统的优化节能控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种高炉冷却壁循环冷却水系统和装置，通过获取高炉冷却壁换热总功率随循环冷却水母管的循环水流量和循环水入口温度变化的换热总功率分布；根据获取的换热总功率分布，确定合理可接受的高炉冷却壁换热总功率分布区间；在确定的高炉冷却壁换热总功率分布区间内，计算出水泵和风机在各工况组合下的组合总功耗；从计算出的组合总功耗中，寻找出组合总功耗最低时水泵和风机输出的最佳组合点；根据寻找出的最佳组合点，将水泵和风机的输出流量供给调节至最佳组合点。本发明提供的高炉冷却壁循环冷却水系统的优化节能控制方法及装置，将整个循环冷却水系统视为一个有机的整体，使得流量供给和温度值更为合理，达到减少水耗和节约能源的目的。

技术领域

本发明涉及高炉冷却领域，特别地，涉及一种高炉冷却壁循环冷却水系统的优化节能控制方法及装置。

背景技术

高炉是炼铁厂最为核心的工艺设备，高炉的安全、稳定和经济运行水平是炼铁厂技术管理能力最重要的体现。高炉装备有循环冷却水系统用于冷却炉壁，保护炉壁不被高温破坏。为提供所需要的流量和温度，高炉冷却壁循环冷却水系统运行中消耗了大量的能量，这些消耗来源于循环冷却水系统的水泵和风机。高炉的冷却壁的冷却是循环水和冷却壁内部管壁的对流换热过程，其总的冷却效果体现为换热总功率。一般地，为提高换热总功率需要增加水泵和风机的流量供给，从而造成系统能耗的增加。因此，提高换热总功率和降低系统能耗在一定程度上体现为技术矛盾，再加上高炉结构和运行工艺的复杂性，现有的公知的技术手段中未能提供高炉冷却壁循环水系统节能的满意方法。

因此，对于高炉冷却壁循环水系统的节能，是一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种高炉冷却壁循环冷却水系统的优化节能控制方法及装置，以解决高炉冷却壁循环水系统能耗大的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种高炉冷却壁循环冷却水系统的优化节能控制方法，应用于高炉冷却壁循环冷却水系统中，高炉冷却壁循环冷却水系统包括高炉、用于存储冷水的冷水池、用于将冷水池中存储的冷水泵入高炉中进行换热的多个水泵、用于对高炉换热后的水进行冷却并返回给冷水池的多个冷却塔、依次设置于冷水池、高炉和冷却塔之间用于循环导流的循环冷却水母管、以及与多个冷却塔对应设置用于对送至多个冷却塔的水进行冷却的多个风机，高炉冷却壁循环冷却水系统的优化节能控制方法包括步骤：

获取高炉冷却壁换热总功率随循环冷却水母管的循环水流量和循环水入口温度变化的换热总功率分布；

根据获取的换热总功率分布，确定合理可接受的高炉冷却壁换热总功率分布区间；

在确定的高炉冷却壁换热总功率分布区间内，计算出水泵和风机在各工况组合下的组合总功耗；

从计算出的组合总功耗中，寻找出组合总功耗最低时水泵和风机输出的最佳组合点；

根据寻找出的最佳组合点，将水泵和风机的输出流量供给调节至最佳组合点。

进一步地，获取高炉冷却壁换热总功率随循环冷却水母管的循环水流量和循环水入口温度变化的换热总功率分布的步骤包括：

获取各段循环冷却水母管中的循环水流量、循环水入口温度与高炉冷却壁换热总功率之间的关系；

根据获取的各段循环冷却水母管中的循环水流量、循环水入口温度与高炉冷却壁换热总功率之间的关系，计算出各段循环冷却水母管中的高炉冷却壁换热总功率，进而得到换热总功率分布。

进一步地，各段循环冷却水母管中的高炉冷却壁换热总功率等于各段循环冷却水母管中的循环水流量、循环水出入口温差和循环水比热三者的乘积。