一台湿背式燃油锅炉改烧生物质燃料的实践

针对生物质燃料的燃烧特性和湿背式燃油锅炉的结构特点,对燃油锅炉运行系统进行改造使其燃烧生物质燃料,分析改造措施和改造后的使用运行情况,提出运行要求,评估改造的经济性。     

基于风险评估的供水管网水质监测点优化模型研究

供水管网内源污染和外源污染协同监测下的水质监测点优化选址一直是供水领域的研究难点。为进一步提升监测点选址的科学合理性,采用模糊数学集法分析管网区域污染物、管道完整度以及管网低负压情况,量化确定管网的风险评估指数。将基于风险评估的节点监测用时期望值纳入监测点优化选址模型,结合监测失效率、水量覆盖度和监测点占比这3个优化目标,完善选址优化体系并建立多目标优化选址模型。使用MATLAB软件搭载基于参考向量的非支配排序多目标遗传算法(NSGA-Ⅲ)成功求解该多目标优化模型,得到帕累托(Pareto)前沿解集。最后,基于Modena算例管网进行研究,与传统复合监测目标优化模型选取的选址方案进行对比发现,基于风险评估的供水管网优化选址模型选取的方案能有效降低监测用时,提高了监测效率。     

基于节点自然邻的供水管网DMA分区方法研究

在借鉴国内外供水管网分区经验及研究成果的基础上,通过引入管网节点的自然邻概念,提出了一种新型的基于谱聚类算法和遗传算法的供水管网DMA分区方法。该方法在利用谱聚类算法时,通过引入管网节点的自然邻构建相似度矩阵,有效减少了分区边界管段的数量,进而利用遗传算法,获得水表和阀门的最佳安装位置,完成DMA分区。将上述方法应用到意大利某供水管网系统的DMA分区中,结果表明采用该方法获得的分区结果不仅在经济方面具有优势,同时改善了管网系统的水力性能。     

基于多决策变量协同设计的供水管网多目标优化模型研究

在城镇供水管网设计中,管线布置和管径搭配是影响工程经济性和可靠性的重要因素。为提升管网设计的整体优化水平,以管线布置和管径搭配共同作为决策变量,选用"管网建造费用"作为经济性目标函数,选用"管网管段压力均值"、"管网恢复力"和"枝状管流量和"作为管网可靠性目标函数,建立供水管网多目标优化设计模型。使用MATLAB平台搭载EPANET2动态链接库,采用改进的非支配排序多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解模型得到帕累托(Pareto)前沿解集,并使用多标准优化和妥协解决方案(VIKOR)法选出最优折衷设计方案。最后以广东省某城镇供水管网设计为例进行验证,得到的前沿解集在多维目标空间中分布均匀,且选出的最优折衷方案综合效益良好,证明了供水管网管线布置和管道尺寸协同设计的科学性和有效性。     

NSGA-Ⅱ算法的参数取值对供水管网多目标优化设计的影响

第二代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)被广泛应用于供水管网优化设计,但在NSGA-Ⅱ算法的参数取值对优化效果的影响方面缺乏深入研究。基于此,以2个大型供水系统的多目标设计为例,系统研究NSGA-Ⅱ算法中的4个关键参数(交叉概率、变异概率、交叉分布指数和变异分布指数)对算法搜索性能的影响。结果表明:交叉和变异分布指数对NSGA-Ⅱ的性能有显著影响,2个参数中必须至少有一个保持较小值,才能使NSGA-Ⅱ发挥出较满意的搜索性能;相反,交叉和变异概率在以推荐值为中心的较大邻域范围内对算法搜索性能没有显著影响。