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基于节能瓶颈诊断的循环冷却水系统节能改造

朱笑晨, 王福利, 牛大鹏, 贾明兴

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朱笑晨, 王福利, 牛大鹏, 等. 基于节能瓶颈诊断的循环冷却水系统节能改造[J]. 控制与决策, 2020, 35(9): 2129-2136.

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第 35卷第 9期控制与决策 Vol.35 No.9

2020年 9月 Control and Decision Sep. 2020

基于节能瓶颈诊断的循环冷却水系统节能改造

朱笑晨

†

, 王福利, 牛大鹏, 贾明兴

(东北大学信息科学与工程学院，沈阳 110004)

摘要: 循环冷却水系统是一种常用的工业辅助系统, 具有极大的节能潜力, 目前对该系统的节能改造往往具有

盲目性. 鉴于此, 基于节能瓶颈诊断对循环冷却水系统进行节能改造分析和研究, 以提高改造针对性和节能效

果. 根据循环冷却水系统特点对能耗分解方法进行改进, 提出多工况能效分解法, 将该方法与正交试验分析方法

相结合设计一种两维度的系统节能瓶颈诊断方法, 对系统节能状态进行分析, 确定系统各部分的改造优先级,以改

造优先级为基础, 结合相应的改造措施形成优化问题以实现改造方案的设计. 同时结合项目后评价知识, 对各最

优方案进行评价,从而为决策者提供更多决策信息. 最后通过案例应用验证所提出方法的应用效果.

关键词: 循环冷却水系统；节能改造；节能瓶颈诊断；改造优先级

中图分类号: TP29 文献标志码: A

DOI: 10.13195/j.kzyjc.2018.1770

引用格式: 朱笑晨, 王福利, 牛大鹏, 等. 基于节能瓶颈诊断的循环冷却水系统节能改造[J]. 控制与决策, 2020, 35(9):

2129-2136.

Energy-saving retroﬁt of circulating cooling water system based on energy-

saving bottleneck diagnosis

ZHU Xiao-chen

†

, WANG Fu-li, NIU Da-peng, JIA Ming-xing

(College of Information Science and Engineering，Northeastern University，Shenyang 110004，China)

Abstract: Circulating cooling water systems are a kind of commonly used industrial auxiliary systems with great energy

saving potential, but the energy-saving retroﬁt of the system is often blindfold. Therefore, this paper per forms an analysis

and research on energy-saving retroﬁt of a circulating cooling water system based on energy-saving bottleneck diagnosis to

improve the targeted and energy-saving eﬀects. According to the system characteristics, the energy decomposition method

is improved, and the multi-case energy eﬃciency decomposition method is proposed. Combining this method with the

orthogonal test analysis method, this paper designs a two-dimensional energy-saving bottleneck diagnosis method. Then

the system energy-saving status is analyzed, and the retroﬁt priority of each system part is determined. Based on the

retroﬁt priority, combined with the corresponding retroﬁt measures, the optimization problem is formed to realize the

design of the retroﬁt scheme. In addition, combined with post-project evaluation knowledge, each optimal scheme is

evaluated to provide decision makers with more decision information. Finally, through a case application, the eﬀect of

this method is veriﬁed.

Keywords: circulating cooling water system；energy-saving retroﬁt；energy-saving bottleneck diagnosis；retroﬁt priority

0 󰓦 󲿑

循环冷却水系统是一种常见的工业辅助系统, 已

广泛应用于化工、石油、钢冶、能源、食品等行业. 该

系统的主要任务是使用水作为介质, 吸收工业系统在

运行过程中产生的废热并将其排放至大气中, 对于保

证生产安全、提高设备的运行效率以及节约水资源

有着重要意义. 但是, 循环冷却水系统自身也是系统

流程中的一个高耗能单元, 例如在钢铁冶炼企业中,

循环冷却水系统能耗往往能达到生产流程总能耗的

20 % ∼ 30 %, 在一些大型工业系统中, 这部分能耗甚

至能够达到上万千瓦

[1-2]

. 所以, 循环冷却水系统具备

很大的节能潜力, 对其进行节能研究, 具有节约企业

运行成本、实现资源和能源高效使用的重要现实意

义.

收稿日期: 2018-12-25；修回日期: 2019-07-10.

基金项目: 国家自然科学基金项目(61533007, 61673092, 61773101)；创新研究群体科学基金项目 (61621004)；中央

高校基本科研业务费专项基金项目(N150404017).

责任编委: 阳春华.

†

通讯作者. E-mail: 763104213@qq.com.

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