具有变频泵的泵站经济运行方式研究

为了探究具有变频泵的泵站供水系统的经济运行方式,以单方水耗电量最低为优化目标,根据水泵运行时的能量公式,推导出全泵机组单方水耗电量随水泵效率和变频器效率变化的数学模型,以山西省某供水工程泵站为例,根据水泵、变频器两者效率随变速比变化的关系曲线,提出在原运行方式下改变泵站净扬程并适当提高变频泵的变速比的经济运行方式,计算和比较了水泵机组在经济运行方式与原运行方式下的单方水耗电量。结果表明,经济运行方式比原运行方式节能,可达到降低水泵机组能耗、实现泵站经济运行的目的。     

M市供水泵站优化调度模型及应用

为降低城市供水泵站能耗、提高企业效益,以泵站运行费用最低为目标函数,建立泵站优化调度模型,使用遗传算法求解最优的水泵运行组合,在满足供水量与供水压力的前提下,使水泵均运行在高效段内,减少了能量浪费,并以M市供水系统为例测试了泵站优化调度模型,利用泵站优化调度程序优化了A、B水厂泵站的运行情况,并对比优化能耗与原运行状况的实际能耗。结果表明,A水厂节能效果不明显,B水厂节约能耗约为27.08%,两座水厂的总能耗低于优化前的能耗,节能约14.02%。泵站优化调度理论及其优化方案可在减少供水企业运营成本、提升供水企业服务和管理水平、改善管网水力条件等各方面发挥重要作用。     

张峰水库梯级泵站供水系统优化调度研究

为分析梯级泵站复杂供水系统的优化调度问题,以张峰水库梯级泵站供水系统为例,利用泵相似特性理论,对梯级泵站变速调节时的各种开机台数匹配工况进行理论计算分析,以梯级泵站供水系统效率最高为目标,对梯级泵站流量进行平衡匹配。对张峰水库梯级泵站流量匹配的分析计算表明,梯级泵站采取变速调节方式可有效解决站与站之间流量匹配的问题。张峰水库复杂供水系统一、二级站采用变速调节方式可达到流量相互匹配,通过数值模拟提出的流量匹配方式,可为张峰水库梯级泵站优化调度提供技术支持。研究成果为其他类似泵站的优化调度提供了参考。     

基于遗传算法的地表水取水泵站优化调度

针对我国地表水取水泵站运行效率不高、能源浪费等问题,基于地表水取水泵站优化调度模型,利用遗传算法以泵站运行总功率最小为目标函数编写泵站优化调度程序,分别计算北方某水库地表水处于最低水位不同日供水量、常水位不同日供水量的系统工况下泵站运行功率。结果表明,地表水常水位运行情况下比日常运行方案节能3.8%。可见遗传算法编写的泵站优化程序有效可行。     

凝结水泵的最佳调节方案分析

为研究变频调速技术在200MW凝汽机组凝结水泵调节中应用的节能效果，分别按照由机组承担的负荷、除氧器运行方式及调节形式形成的6个方案进行计算分析。首先，由管路性能曲线和泵特性曲线取得各工况点的流量、扬程和效率，椐此并利用电动机和变频器的效率等获得凝结水泵消耗的电功率和全年运行时间段的耗电量，最后可有进行方案比较分析的年费用值。在各方案中采用变频调速方式相对于节流调节方式耗电量要小；调峰负荷下的各种方案要比对应基本负荷的情况耗电量和年费用小；调峰负荷时除氧器滑压运行方式下的变频调速方案是最经济方案。结果表明，虽然凝结水泵的变速调节方式初投资较高，但在各运行工况特别是启停和非设计工况节能潜力巨大，可延长设备寿命，有较强的经济效益，推广应用性强。图4表1参6     

太阳能/空气源热泵复合热水系统的串、并联式性能研究

提出自行设计一套太阳能/空气源热泵复合热水系统方案,明确系统全年运行模式满足全天候热水供应。统计分析了福州地区典型年气象资料,得出全年各月运行工况,确定热泵最佳开启时间为15:00。在此基础上,建立串、并联式数学模型进行供热性能计算,比较分析在各月工况下,两种方式系统为制备热水(55~60℃)时热泵运行性能和耗电量的变化关系。     

300 MW汽轮机组供热改造(火用)分析优化研究

针对亚临界凝汽式发电机组热效率低、热经济性差的问题,考虑采用抽汽供热的方式实现原机组的热电联供。建立了基于热平衡法的热力学模型计算了非供热工况、主蒸汽减温减压供热工况、背压机供热工况和一抽供热工况的热经济性指标,并从能量品位的角度出发,定量计算不同抽汽供热工况下组元系统的(火用)效率及(火用)损失分布。结果表明：供热改造能有效提高系统的热效率,相比于主蒸汽减温减压供热方案和背压机供热方案,一抽供热方案的(火用)效率更高,且汽轮机组非满负荷运行时会造成更大的(火用)损失;对比不同抽汽供热方案,有助于结合实际情况调整机组的抽汽供热工况,提升其节能潜力。     

大型泵站双调机组的工况调节优化计算

为了更好地推广应用双调机组运行工况调节技术,介绍了大型泵站双调机组的技术特点,采用数值计算方法优化确定其运行工况调节方案,以实现运行节能。通过求装置效率特性曲线的最大极值点,获得给定的装置扬程下的最佳转速和最优叶片角度。结合操作可行性,拟定了不同装置扬程下双调机组的变速、调角运行方案。实例应用结果表明,双调机组运行工况调节技术简单有效,优化后双调机组具有可观的节能效果。     

基于水流数值模拟的岔管体型优化

选用标准κ-ε紊流模型,采用二阶精度及SIMPLE算法,设置相应边壁粗糙度,以Fluent流体计算软件为平台,以福建某电站为例对不同工况下出水侧流道流场进行了三维数值模拟计算,比较分析了岔管段优化前后不同工况下的速度分布,压强及紊动强度分布变化,获得水流流态变化规律与水力损失变化,并提出了优化效果明显的体型修改方案,有效减少了岔管段的水力损失,确保了电站运行效率.     

浅析住宅小区供水系统的节能

各种住宅小区，开发区大多数分布于城市边沿地区，其供水独成一体系．本文对其不同供水方式的能耗问题作了个粗浅的比较，认为在当前技术水平状况下，“水系一水箱”方式是一个节能理想方式．而且认为，改变配用水流动方向，及管网结构优化，对供水系统节能有利。1水泵运行中的节能潜力一般地，在设计一个供水系统时，习惯于以工况所需的最大流量和扬程进行选泵．实际上，供水系统的耗用水量不是常值，而是随时不断变动的。众所周知，夏季比其它季节用水量大得多；就是每天内的用水量在不同时间，其差异很大，早、中、晚三餐时段内用水量就…     

松塔水电站工程提水泵站优化设计

为了提高松塔水电站提水泵站的效率和经济性,根据现场地形情况及工程自身特点对提水泵站进行了优化设计,将设置在大坝下游的提水泵站前移至坝后发电站旁,并将提水泵站水泵进水管由无压进水改为接坝后电站供水有压管,利用水库水位差的势能直接实现能量转换,另外为降低主供水点的提水扬程,将两个供水点一条供水管线改为两条管线分别供水,大幅降低了提水能耗。通过优化设计,节能降耗效果十分显著。     

基于BP神经网络与改进遗传算法的泵站优化调度

通常泵组件的调节主要依靠工程师经验,难以保证水泵在所有时段内均高效运行,易造成能源浪费,对此提出了以效率模型为依据的泵站优化调度方法。为减小误差,使用泵站实际运行数据基于BP神经网络训练水泵特性。在此基础上,利用训练后的数据初始化种群,以泵站效率之和最小为目标,建立泵站优化调度数学模型,设定水量、压力和高效区等约束条件,采用改进的遗传算法求解水泵组合方案及各泵运行参数。结果表明,改进遗传算法对泵站调度的优化效果明显,可适用于泵站的优化节能运行。研究成果为泵站优化调度运行提供了一种新方法。     

Neuro-optimal operation of a variable air volume HVAC&R system

Low operational efficiency especially under partial load conditions and poor control are some reasons for high energy consumption of heating, ventilation, air conditioning and refrigeration (HVAC&R) systems. To improve energy efficiency, HVAC&R systems should be efficiently operated to maintain a desired indoor environment under dynamic ambient and indoor conditions. This study proposes a neural network based optimal supervisory operation strategy to find the optimal set points for chilled water supply temperature, discharge air temperature and VAV system fan static pressure such that the indoor environment is maintained with the least chiller and fan energy consumption. To achieve this objective, a dynamic system model is developed first to simulate the system behavior under different control schemes and operating conditions. A multi-layer feed forward neural network is constructed and trained in unsupervised mode to minimize the cost function which is comprised of overall energy cost and penalty cost when one or more constraints are violated. After training, the network is implemented as a supervisory controller to compute the optimal settings for the system. Simulation results show that compared to the conventional night reset operation scheme, the optimal operation scheme saves around 10% energy under full load condition and 19% energy under partial load conditions.     

某市给水系统的模拟一级优化调度

本文对榆次市的给水系统进行了模拟一级优化调度,结果表明,模拟24小时优化调度结果各水厂的供水量和水压都与原来有显著不同,模拟优化调度节能效果十分显著,经计算估计年节约电费约31万元,占年总运行电费的10．6％。     

基于改进NSGA-II算法的公共建筑江水源热泵系统集成多目标优化研究

以集成江水源热泵供能系统的公共建筑为对象,建立建筑供能成本最低、非舒适性时间最短、热泵用电峰谷比最小的多目标函数,基于动态能耗瞬时模拟技术和改进非支配排序遗传算法联合求解帕累托前沿,引入熵权优劣解距离法评价最优决策解;以夏热冬冷地区办公建筑为例,验证优化方法的可行性和最优设计方案。结果显示：最优方案与基准方案相比,建筑供能成本增加2.6%,非舒适性时间减少3.7%,热泵用电峰谷比降低90.6%;运行成本虽然稍有增加,但舒适性得到了提升,且用电峰谷波动性得到较大改善。     

基于低负荷率工况下地源热泵系统的运行性能分析

以桂林市岩溶地质条件下某地源热泵系统示范项目为研究对象,基于典型季节运行工况下的实测数据,按照影响因素重要度排序主要研究系统极低负荷率及机组负荷率对地源热泵系统运行效果的影响。研究结果表明：在典型季节系统负荷率低于30%及机组负荷率大于80%工况下地源热泵系统处于良好的运行状态,机组与水泵耗电量占比符合输配系统能耗要求。热泵机组在7月运行期间机组平均制冷性能系数为4.48,平均系统制冷能效比为3.59;1月运行期间机组平均制热性能系数为4.26,平均系统制热能效比为3.32;夏冬季节节能率高达30.72%和35.93%。地源热泵系统的节能效果显著,值得在桂林地区推广应用。