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案例背景

所屬動力廠管理新水系統(tǒng)，使用傳統(tǒng)PLC控制方式由于生產(chǎn)負(fù)荷動態(tài)變化且無固定規(guī)律，原系統(tǒng)使用PID根據(jù)泵后壓力調(diào)頻穩(wěn)壓，由于流量變化較大，PLC調(diào)控壓力震蕩高達(dá)±28%，為保證遠(yuǎn)端生產(chǎn)造成系統(tǒng)設(shè)定壓力無法下調(diào)。為降低系統(tǒng)壓力波動，降低電能消耗和新水浪費，要求在PLC控制系統(tǒng)之上建設(shè)一個基于工業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)測和優(yōu)化的大腦來實現(xiàn)串級控制。

方案建設(shè)

冷卻水系統(tǒng)屬于大熱慣性系統(tǒng)，具有滯后和大耦合特性，傳統(tǒng)基于實時壓力和溫度的PID控制無法實現(xiàn)這類系統(tǒng)的供需平衡，也無法對多個單元進行聯(lián)合群控。按需供應(yīng)的動態(tài)調(diào)控需要人工智能技術(shù)對熱負(fù)荷需求進行預(yù)測，依據(jù)預(yù)測的冷量需求對系統(tǒng)進行前饋控制，所以系統(tǒng)的核心是要具備智能優(yōu)化控制單元，即基于熱系統(tǒng)模型的工業(yè)AI優(yōu)化控制系統(tǒng)來動態(tài)調(diào)控多個受控單元實現(xiàn)整體能效最優(yōu)。

1、按需供應(yīng)，從固定的供水方案改成即時按需供水方案，控制方式要從泵后壓力控制變?yōu)楦鶕?jù)車間冷負(fù)荷需求動態(tài)調(diào)控；

2、提高冷卻塔效率，給每個冷卻塔上水管道加裝控制閥門，在任何情況下都不允許有水不經(jīng)冷卻直接回流。結(jié)合回水流量和環(huán)境溫度、濕度、濕球溫度動態(tài)調(diào)整冷卻塔投入數(shù)量，讓冷卻塔始終根據(jù)冷量需求動態(tài)調(diào)控，提高供回水平均溫差；

3、降低供水量，冷卻水供水溫度降低、溫差提升在保證車間降溫所需的同等冷負(fù)荷的條件下，可以大大降低冷卻水供水流量，循環(huán)量的降低不僅能夠進一步促進冷卻塔的效率還能解決回水泵流量與冷卻塔處理能力不平衡的問題。冷卻塔的效能提高意味著更大的蒸發(fā)效率，但因為總循環(huán)量的降低，相較于過去并不會產(chǎn)生更大蒸發(fā)損失；

4、降低車間浪費，將換熱器閥門與風(fēng)機運行連鎖，在用能側(cè)杜絕不必要的壓力損耗；

新水泵房實施技改前系統(tǒng)壓力波動

新水泵房實施技改后系統(tǒng)壓力波動

價值效益

項目使用歷史數(shù)據(jù)+AI智能技術(shù)建模，并根據(jù)動態(tài)數(shù)據(jù)預(yù)測流量提前調(diào)控，系統(tǒng)壓力由原來的±28%下降到±9%，系統(tǒng)壓力設(shè)定點由原來的0.4Mpa調(diào)整為0.35Mpa,實現(xiàn)降低電耗10%、降低水用量5%，實現(xiàn)年綜合節(jié)約效益50萬元。