一种循环水优化系统及方法
一种循环水优化系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及冷热电三联供领域，尤其涉及一种三联供领域内的循环水系统，具体 的讲，是一种将制冷机组循环冷却水系统与发电系统循环冷却水系统合并的循环水优化系 统及方法。
【背景技术】
[0002] 燃气电厂冷热电三联供是指以天然气为燃料实现集中的供电、供热、供冷。在其生 产过程中，发电系统和集中制冷系统都需要单独的循环水冷却系统，且各自配置2台100% 容量的循环水泵，一用一备，占地面积大。
[0003] 虽然现有的这种方案对安全性有了一定的考虑，但是系统复杂，运行方式单一，尤 其在机组低负荷运行时，水泵效率低，运行能耗高。
【发明内容】
[0004] 本发明提出一种循环水优化系统，以解决现有的电厂的循环水冷却系统占地面积 大、运行能耗高的问题。
[0005] 为了达到上述目的，本发明实施例提供一种循环水优化系统，同时为发电系统和 集中制冷系统提供循环冷却水，所述循环水优化系统包括循环水前池、冷却塔系统以及多 台循环水泵；所述循环水前池连接所述冷却塔系统，所述多台循环水泵连接所述循环水前 池；所述多台循环水泵从所述循环水前池中抽取冷却水，同时输送给所述发电系统和集中 制冷系统使用，所述发电系统和集中制冷系统的回水重新进入所述冷却塔系统进行冷却； 根据所述发电系统和集中制冷系统的实时负荷，调整所述多台循环水泵的组合运行方式。
[0006] 进一步地，在一实施例中，根据所述发电系统和集中制冷系统的实时负荷，调整所 述多台泵的组合运行方式，包括：选择多台水泵组合运行，使其组合功率与所述实时负荷的 差值最小。
[0007] 进一步地，在一实施例中，所述多台循环水泵为两组循环水泵，每一组循环水泵包 括至少两台容量相同的泵；其中，第一组循环水泵的每一台泵的容量为所述发电系统和集 中制冷系统的总的最高负荷的50%~100% ;第二组循环水泵的每一台泵的容量为所述发 电系统和集中制冷系统的总的最高负荷的30%~70%。
[0008] 进一步地，在一实施例中，所述多台循环水泵的容量各不相同。
[0009] 进一步地，在一实施例中，所述多台循环水泵为变频泵。
[0010] 进一步地，在一实施例中，所述冷却塔系统包括4个冷却塔。
[0011] 为了达到上述目的，本发明实施例还提供一种循环水优化方法，包括：获取发电系 统和集中制冷系统的实时负荷；根据所述实时负荷，调整所述多台循环水泵的组合运行方 式。
[0012] 进一步地，在一实施例中，根据所述发电系统和集中制冷系统的实时负荷，调整所 述多台泵的组合运行方式，包括：选择多台水泵组合运行，使其组合功率与所述实时负荷的 差值最小。
[0013] 本发明实施例的循环水系统及方法，将发电和制冷的两套独立循环水冷却系统合 并，实现了循环水泵运行方式的优化，提高了系统利用效率，节约能耗，并且可以减少占地， 降低了工程投资。
【附图说明】
[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根 据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本发明实施例的循环水优化系统的结构示意图；
[0016] 图2为本发明实施例的循环水优化方法的方法流程图；
[0017] 图3为本发明一较优实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019] 图1为本发明实施例的循环水优化系统的结构示意图。如图1所示，本发明的循 环水系统包括同时为发电系统和集中制冷系统提供循环冷却水，所述循环水优化系统包括 循环水前池1、冷却塔系统2以及多台循环水泵3 ;所述循环水前池1连接所述冷却塔系统 2,所述多台循环水泵3连接所述循环水前池1 ;所述多台循环水泵3从所述循环水前池1中 抽取冷却水，同时输送给所述发电系统和集中制冷系统使用，所述发电系统和集中制冷系 统的回水重新进入所述冷却塔系统2进行冷却；根据所述发电系统和集中制冷系统的实时 负荷，调整所述多台循环水泵3的组合运行方式。
[0020] 在本实施例中，所述多台循环水泵为变频泵。
[0021] 图2为本发明实施例的循环水优化方法的方法流程图。如图所示，本发明的循环 水优化方法包括：
[0022] 步骤S101，获取发电系统和集中制冷系统的实时负荷；
[0023] 步骤S102,根据所述实时负荷，调整所述多台循环水泵的组合运行方式。
[0024] 在本实施例中，根据所述发电系统和集中制冷系统的实时负荷，调整所述多台泵 的组合运行方式，包括：选择多台水泵组合运行，使其组合功率与所述实时负荷的差值最 小。
[0025] 所谓的差值最小，实则是让循环水泵的功率负荷达到最优化分配。在现有技术中， 发电系统和集中制冷系统都要配置两台100%容量的水泵，一用一备，此时的水泵容量是很 大的，可以满足各自满负荷运转的状态。但是，当用电负荷或者制冷负荷变小时，即在低负 荷运行时，例如只有满负荷的30%，此时由于只有一台大容量水泵，只能靠这台大容量水泵 工作，则运行效率变低，能耗变高 ，造成资源浪费。
[0026] 本发明将发电系统和集中制冷系统的循环制冷系统进行合并之后，水泵数量增 加，冷却塔数量也相应增加。多台水泵的容量可以相同，也可以不同，也可以一些相同，另 一些不同。例如，可以将多台循环水泵分为两组，每一组循环水泵包括至少两台容量相同的 泵；其中，第一组循环水泵的每一台泵的容量为所述发电系统和集中制冷系统的总的最高 负荷的50%~100% ;第二组循环水泵的每一台泵的容量为所述发电系统和集中制冷系统 的总的最高负荷的30%~70%。但是，本发明不限于此，每台水泵的容量可以根据发电机 组的最低和最高负荷、制冷机组的最低和最高负荷来设定。但是，循环水泵的数量也不是越 多越好，更多的循环水泵不但会增加工程的难度，而且可能会造成资源浪费，因此建议4~ 6台为最佳。
[0027]图3为本发明一较优实施例的结构示意图。如图所示，本实施例包括了 4台循环 水泵#1、#2、#3、#4,4台冷却塔。水泵#1与水泵#2为第一组水泵，容量相同为90KM，水泵 #3与水泵#4为第二组水泵，容量相同为60KW，当发电机组和集中制冷机组所需的水泵容量 为100KW时，选择第二组水泵，即两台60KW的水泵进行工作，此时效率最高，能耗最小；当发 电机组和集中制冷机组所需的水泵容量为170KW时，选择第一组水泵其中一台与第二组水 泵的全部水泵，即一台90KM和两台60KM的水泵进行工作，此时效率最高，能耗最小；当发电 机组和集中制冷机组所需的水泵容量为250KW时，选择第一组的全部水泵和第二组水泵其 中一台，即两台90KM的水泵和一台60KW进行工作，此时效率最高，能耗最小。从下表1中 可以得到本实施例的水泵优化分配方案。
[0028]表1
[0030] 在其他实施例中，水泵容量可以各不相同。例如，水泵#1容量为100KM，水泵#2 容量为80KM，水泵#3容量为30KM，水泵#4容量为60KM，此时，如果需要的水泵容量分别为 100KW、170KW和250KW时，其优化分配方案如表2所示。
[0031]表2
[0033] 通过上述实施例可以看出，本发明实施例的循环水优化系统及方法，提高了循环 水冷却系统地利用效率，降低了循环水泵的运行能耗，节约了冷却塔和水泵的占地，降低了 工程投资。
[0034] 本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例 的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员， 依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内 容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1. 一种循环水优化系统，其特征在于，同时为发电系统和集中制冷系统提供循环冷却 水，所述循环水优化系统包括循环水前池、冷却塔系统以及多台循环水泵； 所述循环水前池连接所述冷却塔系统，所述多台循环水泵连接所述循环水前池； 所述多台循环水泵从所述循环水前池中抽取冷却水，同时输送给所述发电系统和集中 制冷系统使用，所述发电系统和集中制冷系统的回水重新进入所述冷却塔系统进行冷却； 根据所述发电系统和集中制冷系统的实时负荷，调整所述多台循环水泵的组合运行方 式。2. 根据权利要求1所述的循环水优化系统，其特征在于，根据所述发电系统和集中制 冷系统的实时负荷，调整所述多台泵的组合运行方式，包括： 选择多台水泵组合运行，使其组合功率与所述实时负荷的差值最小。3. 根据权利要求1所述的循环水优化系统，其特征在于，所述多台循环水泵为两组循 环水泵，每一组循环水泵包括至少两台容量相同的泵；其中， 第一组循环水泵的每一台泵的容量为所述发电系统和集中制冷系统的总的最高负荷 的 50%~100% ; 第二组循环水泵的每一台泵的容量为所述发电系统和集中制冷系统的总的最高负荷 的 30%~70%。4. 根据权利要求1所述的循环水优化系统，其特征在于，所述多台循环水泵的容量各 不相同。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的循环水优化系统，其特征在于，所述多台循环水 泵为变频泵。6. 根据权利要求1~4中任一项所述的循环水优化系统，其特征在于，所述冷却塔系统 包括4个冷却塔。7. -种循环水优化方法，其特征在于，所述方法包括： 获取发电系统和集中制冷系统的实时负荷； 根据所述实时负荷，调整所述多台循环水泵的组合运行方式。8. 根据权利要求7所述的循环水优化方法，其特征在于，根据所述发电系统和集中制 冷系统的实时负荷，调整所述多台泵的组合运行方式，包括： 选择多台水泵组合运行，使其组合功率与所述实时负荷的差值最小。
【专利摘要】本发明实施例提供了一种循环水优化系统及方法，同时为发电系统和集中制冷系统提供循环冷却水，所述循环水优化系统包括循环水前池、冷却塔系统以及多台循环水泵；所述循环水前池连接所述冷却塔系统，所述多台循环水泵连接所述循环水前池；所述多台循环水泵从所述循环水前池中抽取冷却水，同时输送给所述发电系统和集中制冷系统使用，所述发电系统和集中制冷系统的回水重新进入所述冷却塔系统进行冷却；根据所述发电系统和集中制冷系统的实时负荷，调整所述多台循环水泵的组合运行方式。本发明实施例的循环水优化系统及方法，提高了循环水冷却系统地利用效率，降低了循环水泵的运行能耗，节约了冷却塔和水泵的占地，降低了工程投资。
【IPC分类】G05B19/418
【公开号】CN104898630
【申请号】CN201510292399
【发明人】傅远雄, 游洋, 南补连, 孙辉, 蔡卫东, 黄婷
【申请人】北京京能未来燃气热电有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月1日
【技术领域】
[0001] 本发明涉及冷热电三联供领域，尤其涉及一种三联供领域内的循环水系统，具体 的讲，是一种将制冷机组循环冷却水系统与发电系统循环冷却水系统合并的循环水优化系 统及方法。
【背景技术】
[0002] 燃气电厂冷热电三联供是指以天然气为燃料实现集中的供电、供热、供冷。在其生 产过程中，发电系统和集中制冷系统都需要单独的循环水冷却系统，且各自配置2台100% 容量的循环水泵，一用一备，占地面积大。
[0003] 虽然现有的这种方案对安全性有了一定的考虑，但是系统复杂，运行方式单一，尤 其在机组低负荷运行时，水泵效率低，运行能耗高。
【发明内容】
[0004] 本发明提出一种循环水优化系统，以解决现有的电厂的循环水冷却系统占地面积 大、运行能耗高的问题。
[0005] 为了达到上述目的，本发明实施例提供一种循环水优化系统，同时为发电系统和 集中制冷系统提供循环冷却水，所述循环水优化系统包括循环水前池、冷却塔系统以及多 台循环水泵；所述循环水前池连接所述冷却塔系统，所述多台循环水泵连接所述循环水前 池；所述多台循环水泵从所述循环水前池中抽取冷却水，同时输送给所述发电系统和集中 制冷系统使用，所述发电系统和集中制冷系统的回水重新进入所述冷却塔系统进行冷却； 根据所述发电系统和集中制冷系统的实时负荷，调整所述多台循环水泵的组合运行方式。
[0006] 进一步地，在一实施例中，根据所述发电系统和集中制冷系统的实时负荷，调整所 述多台泵的组合运行方式，包括：选择多台水泵组合运行，使其组合功率与所述实时负荷的 差值最小。
[0007] 进一步地，在一实施例中，所述多台循环水泵为两组循环水泵，每一组循环水泵包 括至少两台容量相同的泵；其中，第一组循环水泵的每一台泵的容量为所述发电系统和集 中制冷系统的总的最高负荷的50%~100% ;第二组循环水泵的每一台泵的容量为所述发 电系统和集中制冷系统的总的最高负荷的30%~70%。
[0008] 进一步地，在一实施例中，所述多台循环水泵的容量各不相同。
[0009] 进一步地，在一实施例中，所述多台循环水泵为变频泵。
[0010] 进一步地，在一实施例中，所述冷却塔系统包括4个冷却塔。
[0011] 为了达到上述目的，本发明实施例还提供一种循环水优化方法，包括：获取发电系 统和集中制冷系统的实时负荷；根据所述实时负荷，调整所述多台循环水泵的组合运行方 式。
[0012] 进一步地，在一实施例中，根据所述发电系统和集中制冷系统的实时负荷，调整所 述多台泵的组合运行方式，包括：选择多台水泵组合运行，使其组合功率与所述实时负荷的 差值最小。
[0013] 本发明实施例的循环水系统及方法，将发电和制冷的两套独立循环水冷却系统合 并，实现了循环水泵运行方式的优化，提高了系统利用效率，节约能耗，并且可以减少占地， 降低了工程投资。
【附图说明】
[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根 据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本发明实施例的循环水优化系统的结构示意图；
[0016] 图2为本发明实施例的循环水优化方法的方法流程图；
[0017] 图3为本发明一较优实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019] 图1为本发明实施例的循环水优化系统的结构示意图。如图1所示，本发明的循 环水系统包括同时为发电系统和集中制冷系统提供循环冷却水，所述循环水优化系统包括 循环水前池1、冷却塔系统2以及多台循环水泵3 ;所述循环水前池1连接所述冷却塔系统 2,所述多台循环水泵3连接所述循环水前池1 ;所述多台循环水泵3从所述循环水前池1中 抽取冷却水，同时输送给所述发电系统和集中制冷系统使用，所述发电系统和集中制冷系 统的回水重新进入所述冷却塔系统2进行冷却；根据所述发电系统和集中制冷系统的实时 负荷，调整所述多台循环水泵3的组合运行方式。
[0020] 在本实施例中，所述多台循环水泵为变频泵。
[0021] 图2为本发明实施例的循环水优化方法的方法流程图。如图所示，本发明的循环 水优化方法包括：
[0022] 步骤S101，获取发电系统和集中制冷系统的实时负荷；
[0023] 步骤S102,根据所述实时负荷，调整所述多台循环水泵的组合运行方式。
[0024] 在本实施例中，根据所述发电系统和集中制冷系统的实时负荷，调整所述多台泵 的组合运行方式，包括：选择多台水泵组合运行，使其组合功率与所述实时负荷的差值最 小。
[0025] 所谓的差值最小，实则是让循环水泵的功率负荷达到最优化分配。在现有技术中， 发电系统和集中制冷系统都要配置两台100%容量的水泵，一用一备，此时的水泵容量是很 大的，可以满足各自满负荷运转的状态。但是，当用电负荷或者制冷负荷变小时，即在低负 荷运行时，例如只有满负荷的30%，此时由于只有一台大容量水泵，只能靠这台大容量水泵 工作，则运行效率变低，能耗变高 ，造成资源浪费。
[0026] 本发明将发电系统和集中制冷系统的循环制冷系统进行合并之后，水泵数量增 加，冷却塔数量也相应增加。多台水泵的容量可以相同，也可以不同，也可以一些相同，另 一些不同。例如，可以将多台循环水泵分为两组，每一组循环水泵包括至少两台容量相同的 泵；其中，第一组循环水泵的每一台泵的容量为所述发电系统和集中制冷系统的总的最高 负荷的50%~100% ;第二组循环水泵的每一台泵的容量为所述发电系统和集中制冷系统 的总的最高负荷的30%~70%。但是，本发明不限于此，每台水泵的容量可以根据发电机 组的最低和最高负荷、制冷机组的最低和最高负荷来设定。但是，循环水泵的数量也不是越 多越好，更多的循环水泵不但会增加工程的难度，而且可能会造成资源浪费，因此建议4~ 6台为最佳。
[0027]图3为本发明一较优实施例的结构示意图。如图所示，本实施例包括了 4台循环 水泵#1、#2、#3、#4,4台冷却塔。水泵#1与水泵#2为第一组水泵，容量相同为90KM，水泵 #3与水泵#4为第二组水泵，容量相同为60KW，当发电机组和集中制冷机组所需的水泵容量 为100KW时，选择第二组水泵，即两台60KW的水泵进行工作，此时效率最高，能耗最小；当发 电机组和集中制冷机组所需的水泵容量为170KW时，选择第一组水泵其中一台与第二组水 泵的全部水泵，即一台90KM和两台60KM的水泵进行工作，此时效率最高，能耗最小；当发电 机组和集中制冷机组所需的水泵容量为250KW时，选择第一组的全部水泵和第二组水泵其 中一台，即两台90KM的水泵和一台60KW进行工作，此时效率最高，能耗最小。从下表1中 可以得到本实施例的水泵优化分配方案。
[0028]表1
[0030] 在其他实施例中，水泵容量可以各不相同。例如，水泵#1容量为100KM，水泵#2 容量为80KM，水泵#3容量为30KM，水泵#4容量为60KM，此时，如果需要的水泵容量分别为 100KW、170KW和250KW时，其优化分配方案如表2所示。
[0031]表2
[0033] 通过上述实施例可以看出，本发明实施例的循环水优化系统及方法，提高了循环 水冷却系统地利用效率，降低了循环水泵的运行能耗，节约了冷却塔和水泵的占地，降低了 工程投资。
[0034] 本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例 的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员， 依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内 容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1. 一种循环水优化系统，其特征在于，同时为发电系统和集中制冷系统提供循环冷却 水，所述循环水优化系统包括循环水前池、冷却塔系统以及多台循环水泵； 所述循环水前池连接所述冷却塔系统，所述多台循环水泵连接所述循环水前池； 所述多台循环水泵从所述循环水前池中抽取冷却水，同时输送给所述发电系统和集中 制冷系统使用，所述发电系统和集中制冷系统的回水重新进入所述冷却塔系统进行冷却； 根据所述发电系统和集中制冷系统的实时负荷，调整所述多台循环水泵的组合运行方 式。2. 根据权利要求1所述的循环水优化系统，其特征在于，根据所述发电系统和集中制 冷系统的实时负荷，调整所述多台泵的组合运行方式，包括： 选择多台水泵组合运行，使其组合功率与所述实时负荷的差值最小。3. 根据权利要求1所述的循环水优化系统，其特征在于，所述多台循环水泵为两组循 环水泵，每一组循环水泵包括至少两台容量相同的泵；其中， 第一组循环水泵的每一台泵的容量为所述发电系统和集中制冷系统的总的最高负荷 的 50%~100% ; 第二组循环水泵的每一台泵的容量为所述发电系统和集中制冷系统的总的最高负荷 的 30%~70%。4. 根据权利要求1所述的循环水优化系统，其特征在于，所述多台循环水泵的容量各 不相同。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的循环水优化系统，其特征在于，所述多台循环水 泵为变频泵。6. 根据权利要求1~4中任一项所述的循环水优化系统，其特征在于，所述冷却塔系统 包括4个冷却塔。7. -种循环水优化方法，其特征在于，所述方法包括： 获取发电系统和集中制冷系统的实时负荷； 根据所述实时负荷，调整所述多台循环水泵的组合运行方式。8. 根据权利要求7所述的循环水优化方法，其特征在于，根据所述发电系统和集中制 冷系统的实时负荷，调整所述多台泵的组合运行方式，包括： 选择多台水泵组合运行，使其组合功率与所述实时负荷的差值最小。
【专利摘要】本发明实施例提供了一种循环水优化系统及方法，同时为发电系统和集中制冷系统提供循环冷却水，所述循环水优化系统包括循环水前池、冷却塔系统以及多台循环水泵；所述循环水前池连接所述冷却塔系统，所述多台循环水泵连接所述循环水前池；所述多台循环水泵从所述循环水前池中抽取冷却水，同时输送给所述发电系统和集中制冷系统使用，所述发电系统和集中制冷系统的回水重新进入所述冷却塔系统进行冷却；根据所述发电系统和集中制冷系统的实时负荷，调整所述多台循环水泵的组合运行方式。本发明实施例的循环水优化系统及方法，提高了循环水冷却系统地利用效率，降低了循环水泵的运行能耗，节约了冷却塔和水泵的占地，降低了工程投资。
【IPC分类】G05B19/418
【公开号】CN104898630
【申请号】CN201510292399
【发明人】傅远雄, 游洋, 南补连, 孙辉, 蔡卫东, 黄婷
【申请人】北京京能未来燃气热电有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月1日
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