一种蒸发式空冷器组的动态节能评估方法及评估系统

摘要

本发明公开了一种蒸发式空冷器组的动态节能评估方法及评估系统，方法包括步骤：获得变频风机功率和运行频率的函数及导函数关系式，获得喷淋泵功率和喷淋水流量的函数及导函数关系式；确定流出空冷器组时循环冷却水的允许最高温度；选取任一空冷器作为试验对象进行调节，确定调节结束后的运行配置及其相对于调节前的节电功率；确定蒸发式空冷器组中各空冷器能耗最低时的运行参数组合及蒸发式空冷器组的潜在节电功率。本发明提供的蒸发式空冷器组的动态节能评估方法及评估系统，方式科学合理、简单快捷、安全稳定，评估结果准确可靠。

说明书

技术领域

本发明属于蒸发式空冷器领域，具体涉及一种蒸发式空冷器组的动态节能评估方法及评估系统。

背景技术

蒸发式空冷器，又称闭式冷却塔、封闭式冷却塔或密闭式冷却塔，是将盘管状的管式换热器置于塔内，通过流通的空气、喷淋水与循环冷却水水的热交换保证降温效果。蒸发式空冷器工作过程中，循环冷却水在盘管内部流动，而空气和喷淋水则在盘管外部流动，故循环冷却水属于闭式循环，其能够保证其水质不受污染，故能够保证被冷却设备的长期、稳定和高效运行。由于这一优点，蒸发式空冷器大量用于钢铁、冶金、化工、电力和空调系统等行业。

由于蒸发式空冷器的处理能力有限，通常在工业领域将很多台蒸发式空冷器并联使用以处理更大流量的循环冷却水。但是，单台蒸发式空冷器又具有一定的独立性，可以通过变频调节其变频风机转速来改变流通的风量，或者改变喷淋水管的阀门开度来调节喷淋水的流量。蒸发式空冷器工作过程需要消耗大量的能量，而其自身的能耗主要来源于用于流通空气的变频风机以及用于输送喷淋水的喷淋泵。考虑到蒸发式空冷器工作环境和工况条件复杂，其制冷性能受到工艺环节循环冷却水来流流量、循环冷却水来流温度、循环冷却水水质、大气环境温度、大气环境湿度、喷淋水流量、通风风量和空冷器盘管结垢等诸多因素影响，很难进行准确的理论预测。

蒸发式空冷器自身可控的操作参数一般仅限于其变频风机风量和喷淋水流量，在满足流出空冷器的循环冷却水水温要求的前提下，可以动态调节蒸发式空冷器的操作参数实现其节能。然而，由于蒸发式空冷器对循环冷却水制冷能力的影响因素众多，因此很难建立其可靠的理论模型指导其节能优化；另一方面由于其操作参数涉及变频风机风量和喷淋水流量两个方面，故也难以采取自动反馈控制手段实现其稳定有效的节能。

因此，如何突破现有公知技术的局限，在尽可能不影响蒸发式空冷器组正常工作的前提下，通过试验和数据分析的手段，实现蒸发式空冷器组的动态节能评估并发展相应的评估系统，以更好地指导蒸发式空冷器的节能操作，无疑是一个亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种稳定可靠、简便快速、客观科学、成本可控的蒸发式空冷器组的动态节能评估方法及评估系统。

本发明采用的技术方案是：一种蒸发式空冷器组的动态节能评估方法，所述蒸发式空冷器组由若干空冷器并联组成，包括以下步骤：

步骤(1)、获得空冷器的变频风机功率和运行频率的一元三次函数关系式及其导函数关系式，并获得空冷器的喷淋泵功率和喷淋水流量的一元三次函数关系式及其导函数关系式：

通过查阅空冷器的设备资料或对空冷器进行测试，应用最小二乘法拟合数据获得变频风机功率和运行频率的一元三次函数关系式：

P

式中:P

对变频风机功率和运行频率的一元三次函数关系式求导，得到变频风机功率和运行频率的导函数关系式：

P′

式中P′

拟合数据获得空冷器的喷淋泵功率和喷淋水流量的一元三次函数关系式：

P

式中：P

对喷淋泵功率和喷淋水流量的一元三次函数关系式求导，得到喷淋泵功率和喷淋水流量的导函数关系式：

P′

式中：P′

步骤(2)、确定流出蒸发式空冷器组时循环冷却水的允许最高温度值T

步骤(3)、选取蒸发式空冷器组中的任一台空冷器作为试验对象进行调节，确定调节结束后的运行配置及其相对于调节前的节电功率：

选取蒸发式空冷器组中的任一台空冷器作为试验对象，通过被试空冷器的变频风机运行频率和喷淋水流量的调节，确定符合工艺需求前提下被试空冷器能耗最低时的空冷器的变频风机的运行频率和喷淋泵的喷淋水流量这两参数组合，结束调节，计算调节结束后被试空冷器相对于调节前的节电功率；

步骤(4)、确定蒸发式空冷器组中各空冷器能耗最低时的运行参数组合及蒸发式空冷器组的节电功率：

将步骤(3)确定的被试空冷器调节结束后的变频风机运行频率和喷淋水流量这两参数组合输出作为蒸发式空冷器组中每一台空冷器的运行参数组合，并将步骤(3)获得的被试空冷器调节结束后相对调节前的节电功率乘以蒸发式空冷器组中的空冷器台数作为蒸发式空冷器组的节电功率。

上述的蒸发式空冷器组的动态节能评估方法中，所述步骤(3)具体操作如下：

步骤(3.1)、选取蒸发式空冷器组中某一台空冷器作为试验对象，实时采集被试空冷器的循环水出口温度T、变频风机运行频率F和喷淋泵的喷淋水流量W，并确定单次调节过程被试空冷器的变频风机运行频率的单步调节量ΔF和喷淋水流量的单步调节量ΔW；

步骤(3.2)、记录调节前被试空冷器的循环水出口温度T

步骤(3.3)、按照以下五种单步调节方式分别对被试空冷器的变频风机和喷淋泵进行调节，并基于步骤(1)分别求得五种单步调节方式下的变频风机功率和运行频率的导函数关系式以及喷淋泵功率和喷淋水流量的导函数关系式，求出被试空冷器的变频风机和喷淋泵运行功率之和的下降量ΔP值：

第一种单步调节方式：变频风机运行频率降低ΔF且喷淋水流量降低ΔW，等候1至10分钟以使被试空冷器运行稳定，对应的被试空冷器的变频风机和喷淋泵运行功率之和的下降量为：

ΔP＝ΔF(3a

第二种单步调节方式：喷淋水流量降低ΔW而变频风机运行频率维持不变，等候1至10 分钟以使被试空冷器运行稳定，对应的被试空冷器的变频风机和喷淋泵运行功率之和的下降量为：

ΔP＝ΔW(3a

第三种单步调节方式：变频风机运行频率降低ΔF而喷淋水流量维持不变，等候1至10 分钟以使被试空冷器运行稳定，对应的被试空冷器风机和喷淋泵运行功率之和的下降量为：

ΔP＝ΔF(3a

第四种单步调节方式：喷淋水流量降低ΔW且变频风机运行频率升高ΔF，等候1至10分钟以使被试空冷器运行稳定，对应的被试空冷器风机和喷淋泵运行功率之和的下降量为：

ΔP＝-ΔF(3a

第五种单步调节方式：变频风机运行频率降低ΔF且喷淋水流量升高ΔW，等候1至10分钟以使被试空冷器运行稳定，对应的被试空冷器的变频风机和喷淋泵运行功率之和的下降量为：

ΔP＝ΔF(3a

式中：ΔP为单步调节后被试空冷器的变频风机和喷淋泵的喷淋泵运行功率之和的下降量，近似为单步调节前被试空冷器的变频风机和喷淋泵运行功率之和减去单步调节后变频风机和喷淋泵运行功率之和；ΔF和ΔW分别为单步调节过程被试空冷器的变频风机运行频率的单步调节量和喷淋泵的喷淋水流量的单步调节量；F

步骤(3.4)、排除步骤(3.3)中五种单步调节方式对应的被试空冷器的变频风机和喷淋泵运行功率之和的下降量ΔP值小于或等于0的单步调节方式，将剩余单步调节方式作为备选单步调节方式，并按照被试空冷器的变频风机和喷淋泵运行功率之和的下降量ΔP值从大到小的顺序分别记为第1备选单步调节方式至第N备选单步调节方式，其中：N为备选单步调节方式的种类数目且N为3或4；

步骤(3.5)、将被试空冷器按第1备选单步调节方式进行调节，判断调节后被试空冷器的循环水出口温度T与流出蒸发式空冷器组时循环冷却水的允许最高温度值T

步骤(3.6)、若步骤(3.5)判断出调节后被试空冷器的循环水出口温度T大于或等于流出蒸发式空冷器组时循环冷却水的允许最高温度值T

步骤(3.7)、将被试空冷器按第2备选单步调节方式进行调节，判断调节后被试空冷器的循环水出口温度T与流出蒸发式空冷器组时循环冷却水的允许最高温度值T

步骤(3.8)、若步骤(3.7)判断出调节后被试空冷器的循环水出口温度T大于或等于流出蒸发式空冷器组时循环冷却水的允许最高温度值T

步骤(3.9)、将被试空冷器按第3备选单步调节方式进行调节，判断调节后被试空冷器的循环水出口温度T与流出蒸发式空冷器组时循环冷却水的允许最高温度值T

步骤(3.10)、若步骤(3.9)判断出调节后被试空冷器的循环水出口温度T大于或等于流出蒸发式空冷器组时循环冷却水的允许最高温度值T

步骤(3.11)、若步骤(3.4)确定的备选单步调节方式的种类数目N为3，则直接进入步骤 (3.13)；若步骤(3.4)确定的备选单步调节方式的种类数目N为4，将被试空冷器按第4备选单步调节方式进行调节，判断调节后被试空冷器的循环水出口温度T与流出蒸发式空冷器组时循环冷却水的允许最高温度值T

步骤(3.12)、若步骤(3.11)判断出调节后被试空冷器的循环水出口温度T大于或等于流出蒸发式空冷器组时循环冷却水的允许最高温度值T

步骤(3.13)、结束调节，并记录调节结束后被试空冷器的变频风机运行频率F

式中：ΔP

上述的蒸发式空冷器组的动态节能评估方法中，所述单次调节过程被试空冷器的变频风机运行频率的单步调节量ΔF和喷淋泵的喷淋水流量的单步调节量ΔW均为固定值，被试空冷器的变频风机运行频率的单步调节量ΔF为被试空冷器的变频风机运行频率最大允许值的1％至5％，被试空冷器的喷淋泵的喷淋水流量的单步调节量ΔF为被试空冷器喷淋水流量最大允许值的1％至5％。

上述的蒸发式空冷器组的动态节能评估方法中，所述单次调节过程不得使被试空冷器的变频风机运行频率或喷淋泵的喷淋水流量超过二者各自的最大允许值，若任一单步调节将使被试空冷器的变频风机运行频率或喷淋泵的喷淋水流量超过二者各自的最大允许值，则终止调节试验，并将终止调节时的变频风机运行频率和喷淋水流量参数组合作为符合工艺需求前提下被试空冷器能耗最低时操作参数组合，计算调节结束后相对调节前的节电功率。

上述的蒸发式空冷器组的动态节能评估方法中，将被试空冷器按第i备选单步调节方式进行调节，i＝1、2、3或4，是将第i备选单步调节方式中变频风机运行频率降低ΔF或/和喷淋水流量降低ΔW改为变频风机运行频率升高ΔF或/和喷淋水流量升高ΔW。

一种用于实现上述的蒸发式空冷器组的动态节能评估方法的蒸发式空冷器组的动态节能评估系统，其特征在于，包括数据输入模块、数据采集模块、数据存储模块、调节运算模块和数据显示模块：

所述数据输入模块、数据采集模块、调节运算模块和数据显示模块均与数据存储模块电性连接；

数据输入模块用于输入蒸发式空冷器组的空冷器台数、空冷器变频风机功率和变频风机运行频率的一元三次函数关系式及其导函数关系式、喷淋泵功率和喷淋水流量的一元三次函数关系式及其导函数关系式，以及流出蒸发式空冷器组时循环冷却水的允许最高温度值T

数据采集模块用于实时采集被试空冷器的循环水出口温度T、变频风机运行频率F和喷淋水流量W；

数据存储模块用于存储数据输入模块、数据采集模块和调节运算模块提供的数据，并将调节运算模块获得的最终结果提供至数据显示模块；

数据显示模块用于显示蒸发式空冷器组中各空冷器能耗最低时的运行参数组合和蒸发式空冷器组的潜在节电功率；

调节运算模块读取数据输入模块和数据存储模块的数据，对蒸发式空冷器组进行动态节能评估，并最终获得蒸发式空冷器组中各空冷器能耗最低时的运行参数组合和蒸发式空冷器组的潜在节电功率。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明针对蒸发式空冷器组运行环境和工况条件复杂多变的特点，选取蒸发式空冷器组中任一台空冷器，对该空冷器进行动态调节以确定其能耗最优时的变频风机运行频率和喷淋水流量参数组合，这对蒸发式空冷器组整体的影响很小，几乎不干扰蒸发式空冷器组的正常工作，故本发明公开的动态节能评估方法安全稳定、适用性广。

2、本发明针对被试空冷器进行动态调节试验，进而确定符合流出空冷器时循环冷却水温度需求条件下能耗最优时的变频风机运行频率和喷淋泵的喷淋水流量参数组合，调节试验分步进行，每步变频风机运行频率和喷淋泵的喷淋水流量的调节量均为定值，且单步调节过程优先按照总能耗下降最快的方式调节，而一旦某一步调节导致流出空冷器时循环冷却水温度超出许可值，则立即按其反方向予以回调，这种动态调节试验能够以尽可能少的调节步骤安全快速地找到能耗最优时的变频风机运行频率和喷淋水流量参数组合配置，故具有简单快速、易于操作的优点。

3、本发明拟合获得变频风机功率和运行频率之间的函数关系式以及喷淋泵功率和喷淋水流量之间的函数关系式，并对这两个函数关系式求导，进而在被试空冷器动态调节试验过程中十分方便迅速地基于导函数来准确获得各单步调节方式对应的变频风机功率和喷淋泵功率的下降值，故具有科学合理、准确度高、计算简单的优点。

附图说明

图1为本发明蒸发式空冷器组的动态节能评估方法的流程图。

图2为本发明蒸发式空冷器组的动态节能评估方法中步骤(3)的各子步骤的流程图；

图3为本发明蒸发式空冷器组的动态节能评估系统的结构框图。

图4为本发明实施例中蒸发式空冷器的组成示意图，其中:1为壳体，2为喷淋泵，3为喷淋阀门，4为喷淋水管，5为变频风机，6为喷淋头，7为管束。

图5为本发明实施例中变频风机的功率随运行变频的变化曲线。

图6为本发明实施例中喷淋水泵的功率随喷淋水流量的变化曲线。

图7为本发明实施例中喷淋水泵的喷淋水流量随风机运行频率的变化图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种蒸发式空冷器组的动态节能评估方法及评估系统，应用于蒸发式空冷器组，所述蒸发式空冷器组由若干空冷器并联组成。如图4所示，所述空冷器包括壳体1、管束7、喷淋头6、喷淋水管4、变频风机5、喷淋阀门3和喷淋泵2，喷淋泵2位于壳体1 外，喷淋头6、管束7及变频风机5位于壳体1内。喷淋泵2的出口通过喷淋水管4连接喷淋头6，喷淋水管4上设有喷淋阀门3。喷淋头6位于管束7上方，变频风机5位于喷淋头6 上方。

包括以下步骤：

步骤(1)、获得空冷器的变频风机功率和运行频率的一元三次函数关系式及其导函数关系式，并获得空冷器的喷淋泵功率和喷淋水流量的一元三次函数关系式及其导函数关系式：

通过查阅空冷器的设备资料或对空冷器进行测试，应用最小二乘法拟合数据获得变频风机功率和运行频率的一元三次函数关系式：

P

式中:P

对变频风机功率和运行频率的一元三次函数关系式求导，得到变频风机功率和运行频率的导函数关系式：

P′

式中P′

拟合数据获得空冷器的喷淋泵功率和喷淋水流量的一元三次函数关系式：

P

式中：P

对喷淋泵功率和喷淋水流量的一元三次函数关系式求导，得到喷淋泵功率和喷淋水流量的导函数关系式：

P′

式中：P′

步骤(2)、确定流出蒸发式空冷器组时循环冷却水的允许最高温度值T

步骤(3)、选取蒸发式空冷器组中的某一台空冷器作为试验对象进行调节，确定调节结束后的运行配置及其相对于调节前的节电功率：

具体操作如下：

步骤(3.1)、选取蒸发式空冷器组中某一台空冷器作为试验对象，实时采集被试空冷器的循环水出口温度T、变频风机运行频率F和喷淋泵的喷淋水流量W，并确定单次调节过程被试空冷器的变频风机运行频率的单步调节量ΔF和喷淋水流量的单步调节量ΔW；

步骤(3.2)、记录调节前被试空冷器的循环水出口温度T

步骤(3.3)、按照以下五种单步调节方式分别对被试空冷器的变频风机和喷淋泵进行调节，并基于步骤(1)分别求得的五种单步调节方式下的变频风机功率和运行频率的导函数关系式以及喷淋泵功率和喷淋水流量的导函数关系式，求出被试空冷器的变频风机和喷淋泵运行功率之和的下降量ΔP值：

第一种单步调节方式：变频风机运行频率降低ΔF且喷淋水流量降低ΔW，等候1至10分钟以使被试空冷器运行稳定，对应的被试空冷器的变频风机和喷淋泵运行功率之和的下降量为：

ΔP＝ΔF(3a

第二种单步调节方式：喷淋水流量降低ΔW而变频风机运行频率维持不变，等候1至10 分钟以使被试空冷器运行稳定，对应的被试空冷器的变频风机和喷淋泵运行功率之和的下降量为：

ΔP＝ΔW(3a

第三种单步调节方式：变频风机运行频率降低ΔF而喷淋水流量维持不变，等候1至10 分钟以使被试空冷器运行稳定，对应的被试空冷器的变频风机和喷淋泵运行功率之和的下降量为：

ΔP＝ΔF(3a

第四种单步调节方式：喷淋水流量降低ΔW且变频风机运行频率升高ΔF，等候1至10分钟以使被试空冷器运行稳定，对应的被试空冷器的变频风机和喷淋泵运行功率之和的下降量为：

ΔP＝-ΔF(3a

第五种单步调节方式：变频风机运行频率降低ΔF且喷淋水流量升高ΔW，等候1至10分钟以使被试空冷器运行稳定，对应的被试空冷器的变频风机和喷淋泵运行功率之和的下降量为：

ΔP＝ΔF(3a

式中：ΔP为单步调节后被试空冷器的变频风机和喷淋泵的喷淋泵运行功率之和的下降量，近似为单步调节前被试空冷器的变频风机和喷淋泵运行功率之和减去单步调节后变频风机和喷淋泵运行功率之和；ΔF和ΔW分别为单步调节过程被试空冷器的变频风机运行频率的单步调节量和喷淋泵的喷淋水流量的单步调节量；F

步骤(3.4)、排除步骤(3.3)中五种单步调节方式对应的被试空冷器的变频风机和喷淋泵运行功率之和的下降量ΔP值小于或等于0的单步调节方式，将剩余单步调节方式作为备选单步调节方式，并按照被试空冷器的变频风机和喷淋泵运行功率之和的下降量ΔP值从大到小的顺序分别记为第1备选单步调节方式至第N备选单步调节方式，其中：N为备选单步调节方式的种类数目且N为3或4；

步骤(3.5)、将被试空冷器按第1备选单步调节方式进行调节，判断调节后被试空冷器的循环水出口温度T与流出蒸发式空冷器组时循环冷却水的允许最高温度值T

步骤(3.6)、若步骤(3.5)判断出调节后被试空冷器的循环水出口温度T大于或等于流出蒸发式空冷器组时循环冷却水的允许最高温度值T

步骤(3.7)、将被试空冷器按第2备选单步调节方式进行调节，判断调节后被试空冷器的循环水出口温度T与流出蒸发式空冷器组时循环冷却水的允许最高温度值T

步骤(3.8)、若步骤(3.7)判断出调节后被试空冷器的循环水出口温度T大于或等于流出蒸发式空冷器组时循环冷却水的允许最高温度值T

步骤(3.9)、将被试空冷器按第3备选单步调节方式进行调节，判断调节后被试空冷器的循环水出口温度T与流出蒸发式空冷器组时循环冷却水的允许最高温度值T

步骤(3.10)、若步骤(3.9)判断出调节后被试空冷器的循环水出口温度T大于或等于流出蒸发式空冷器组时循环冷却水的允许最高温度值T

步骤(3.11)、若步骤(3.4)确定的备选单步调节方式的种类数目N为3，则直接进入步骤 (3.13)；若步骤(3.4)确定的备选单步调节方式的种类数目N为4，将被试空冷器按第4备选单步调节方式进行调节，判断调节后被试空冷器的循环水出口温度T与流出蒸发式空冷器组时循环冷却水的允许最高温度值T

步骤(3.12)、若步骤(3.11)判断出调节后被试空冷器的循环水出口温度T大于或等于流出蒸发式空冷器组时循环冷却水的允许最高温度值T

步骤(3.13)、结束调节，并记录调节结束后被试空冷器的变频风机运行频率F

式中：ΔP

所述单次调节过程被试空冷器的变频风机运行频率的单步调节量ΔF和喷淋泵的喷淋水流量的单步调节量ΔW均为固定值，被试空冷器的变频风机运行频率的单步调节量ΔF为被试空冷器的变频风机运行频率最大允许值的1％至5％，被试空冷器的喷淋泵的喷淋水流量的单步调节量ΔF为被试空冷器喷淋水流量最大允许值的1％至5％。

所述单次调节过程不得使被试空冷器的变频风机运行频率或喷淋泵的喷淋水流量超过二者各自的最大允许值，若任一单步调节将使被试空冷器的变频风机运行频率或喷淋泵的喷淋水流量超过二者各自的最大允许值，则终止调节试验，并将终止调节时的变频风机运行频率和喷淋水流量参数组合作为符合工艺需求前提下被试空冷器能耗最低时操作参数组合，计算调节结束后相对调节前的节电功率。

将被试空冷器按第i备选单步调节方式进行调节，i＝1、2、3或4，是将第i备选单步调节方式中变频风机运行频率降低ΔF或/和喷淋水流量降低ΔW改为变频风机运行频率升高ΔF 或/和喷淋水流量升高ΔW。

步骤(4)、确定蒸发式空冷器组中各空冷器能耗最低时的运行参数组合及蒸发式空冷器组的节电功率：

将步骤(3)确定的被试空冷器调节结束后的变频风机运行频率和喷淋水流量这两参数组合输出作为蒸发式空冷器组中每一台空冷器的运行参数组合，并将步骤(3)获得的被试空冷器调节结束后相对调节前的节电功率乘以蒸发式空冷器组中的空冷器台数作为蒸发式空冷器组的节电功率。

如图3所示,一种用于实现上述的蒸发式空冷器组的动态节能评估方法的蒸发式空冷器组的动态节能评估系统，包括数据输入模块、数据采集模块、数据存储模块、调节运算模块和数据显示模块：

所述数据输入模块、数据采集模块、调节运算模块和数据显示模块均与数据存储模块电性连接；

数据输入模块用于输入蒸发式空冷器组的空冷器台数、空冷器的变频风机功率和变频风机运行频率的一元三次函数关系式及其导函数关系式、喷淋泵功率和喷淋水流量的一元三次函数关系式及其导函数关系式，以及流出蒸发式空冷器组时循环冷却水的允许最高温度值 T

数据采集模块用于实时采集被试空冷器的循环水出口温度T、变频风机运行频率F和喷淋水流量W；

数据存储模块用于存储数据输入模块、数据采集模块和调节运算模块提供的数据，并将调节运算模块获得的最终结果提供至数据显示模块；

数据显示模块用于显示蒸发式空冷器组中各空冷器能耗最低时的运行参数组合和蒸发式空冷器组的潜在节电功率；

调节运算模块读取数据输入模块和数据存储模块的数据，对蒸发式空冷器组进行动态节能评估，并最终获得蒸发式空冷器组中各空冷器能耗最低时的运行参数组合和蒸发式空冷器组的潜在节电功率。

实施例

某炼铁厂使用20台蒸发式空冷器单机并联组成一个蒸发式空冷器组，用于冷却循环冷却水。每一台蒸发式空冷器单机包括壳体、管束、喷淋头、喷淋水管、1台变频风机、喷淋阀门和1台喷淋泵。对变频风机和喷淋泵进行测试，获得变频风机的功率随运行变频的变化曲线见图5，喷淋水泵的功率随喷淋水流量的变化曲线见图6。

对图5的曲线数据基于最小二乘法进行拟合，获得变频风机功率P

P

对式(11)所示变频风机功率和风机运行频率的一元三次函数关系式求导，获得变频风机功率和风机运行频率的导函数关系式为：

P′

对图6的曲线数据基于最小二乘法进行拟合，获得喷淋泵功率和喷淋水流量的一元三次函数关系式为：

P

对喷淋泵功率和喷淋水流量的一元三次函数关系式求导，获得喷淋泵功率和喷淋水流量的导函数关系式为：

P′

根据工艺需求，确定流出蒸发式空冷器组时循环冷却水的允许最高温度值T

取蒸发式空冷器组中任一台空冷器单机作为试验对象，该空冷器单机的热力性能和维护保养状态处于蒸发式空冷器组中所有空冷器单机的居中水平。实时采集被试空冷器单机的循环水出口温度T、风机运行频率F和喷淋水流量W。由于被试空冷器单机的风机运行频率最大允许值为50Hz，喷淋水流量最大允许值为20m

调节前被试空冷器单机的循环水出口温度T

设定有可能使被试空冷器单机风机和喷淋泵运行功率之和降低的五种单步调节方式，以调节前的风机运行频率和喷淋水流量为基准，并求出这五种单步调节方式各自对应的被试空冷器单机风机和喷淋泵运行功率之和的下降量ΔP值如下：

第一种单步调节方式：风机运行频率降低1Hz且喷淋水流量降低1m

第二种单步调节方式：仅喷淋水流量降低1m

第三种单步调节方式：仅风机运行频率降低1Hz而喷淋水流量维持不变，等候1至10 分钟以使被试空冷器单机运行稳定，对应的被试空冷器单机风机和喷淋泵运行功率之和的下降量为0.798kW；

第四种单步调节方式：喷淋水流量降低1m

第五种单步调节方式：风机运行频率降低1Hz且喷淋水流量升高1m

显然，以上第四种单步调节方式对应的被试空冷器单机风机和喷淋泵运行功率之和的下降量ΔP值小于0，故予以排除。将剩余4种单步调节方式作为备选单步调节方式并按照被试空冷器单机风机和喷淋泵运行功率之和的下降量ΔP值从大到小的顺序设置如下：

第1备选单步调节方式为第一种单步调节方式：风机运行频率降低1Hz且喷淋水流量降低1m

第2备选单步调节方式为第三种单步调节方式：仅风机运行频率降低1Hz而喷淋水流量维持不变，等候1至10分钟以使被试空冷器单机运行稳定，对应的被试空冷器单机风机和喷淋泵运行功率之和的下降量为0.798kW；

第3备选单步调节方式为第五种单步调节方式：风机运行频率降低1Hz且喷淋水流量升高1m

第4备选单步调节方式为第二种单步调节方式：仅喷淋水流量降低1m

请参照图7，图7中用实心圆点标记各单步调节过程的运行工况点。

调节前风机运行频率为45Hz且喷淋水流量为15m

接着，应用第2备选单步调节方式将运行工况点调节至风机运行频率为43Hz且喷淋水流量为14m

接着，应用第3备选单步调节方式将运行工况点调节至风机运行频率为43Hz且喷淋水流量为15m

最后，应用第4备选单步调节方式将运行工况点调节至风机运行频率为42Hz且喷淋水流量为15m

至此，被试空冷器单机的调节试验结束，将调节结束后被试空冷器单机的风机运行频率 F

ΔP

亦即与调节前相比，虽然调节后喷淋水流量略有增加并导致喷淋泵功率略有上升，但变频风机的运行频率有所下降，故风机和喷淋泵的总功耗下降了2.2kW。

最终，将以上确定的被试空冷器单机调节结束后的风机运行频率和喷淋水流量这两大参数组合，即风机运行频率42Hz和喷淋水流量16m

以上蒸发式空冷器组的动态节能评估过程是依赖于动态节能评估系统进行的，该系统包括数据输入模块、数据采集模块、数据存储模块、调节运算模块和数据显示模块，各模块的连接和运用方式可参见发明内容和具体实施方式。其中本实施例中的调节运算模块由西门子可编程逻辑控制器构成。

根据以上节能评估结果以及获得的运行参数组合，蒸发式空冷器组的现场操作人员可以科学合理地进行蒸发式空冷器组的动态操作和控制。现场实际场合关于蒸发式空冷器组的动态节能评估，可根据固定或非固定的时间间隔进行，也可以随时根据需要进行。

本实施例提供的蒸发式空冷器组的动态节能评估方法及评估系统，选取某一台空冷器单机进行动态调节，这对蒸发式空冷器组整体的影响很小，不干扰整体正常工作；调节试验分步进行，每步风机运行频率和喷淋水流量的调节量均为定值，且单步调节过程优先按照总能耗下降最快的方式调节，而一旦某一步调节导致流出空冷器时循环冷却水温度超出许可值，则立即按其反方向予以回调，这能够以尽可能少的调节步骤安全快速地找到能耗能耗最优时的风机运行频率和喷淋水流量参数组合配置；在调节计算过程，拟合获得变频风机功率和风机运行频率之间的函数关系式以及喷淋泵功率和喷淋水流量之间的函数关系式，并对这两个函数关系式求导，进而十分方便迅速地基于导函数来准确获得各单步调节方式对应的变频风机功率和喷淋泵功率的下降值。因此，本实施例提供的蒸发式空冷器组的动态节能评估方法科学合理、安全稳定、简单快速且准确度高，对应的评估系统普适性广、成本低廉。