泵+管道輸送系統(tǒng)的優(yōu)化運行軟件與高效節(jié)能技術
1 成果簡介國民經濟各生產部門廣泛采用管道輸送系統(tǒng)。為保證輸送系統(tǒng)正常運行,需要按照流量和揚程配置若干臺泵按一定的組合作為流體的動力源。泵與泵之間首尾相接為泵的串聯(lián)模式,各泵的進口管、出口管分別連接在一起時稱為并聯(lián)模式。在大多數(shù)工業(yè)流程中,為了達到較好的動力配置常采用多臺泵串聯(lián)與并聯(lián)混合使用的方式,這些泵構成復雜的泵串并聯(lián)輸送系統(tǒng)。 泵串并聯(lián)輸送系統(tǒng)的運行調節(jié)比較復雜,在我國目前多采用常規(guī)優(yōu)化法。常規(guī)優(yōu)化法通過改變泵的轉速、改變泵的運行臺數(shù)或增加新泵等手段達到改變系統(tǒng)運行狀態(tài)的目的,屬于一種半經驗半理論的方法。常規(guī)優(yōu)化法實施得當時可提高運行效率,但一般難以達到最佳節(jié)能狀態(tài)。當調節(jié)不當時,泵系統(tǒng)中的某些設備將處于非穩(wěn)定運行工況,不僅影響設備本身的使用壽命,也使得系統(tǒng)的安全性受到影響。 清華大學在長期的研究中積累了豐富的泵及其系統(tǒng)優(yōu)化運行技術,并形成一套軟件。該軟件采用遺傳算法進行泵串并聯(lián)輸送系統(tǒng)的最優(yōu)化運行控制,可針對泵系統(tǒng)的實際串并聯(lián)情況開發(fā)優(yōu)化運行軟件,確保系統(tǒng)高效節(jié)能。2 應用說明泵串并聯(lián)系統(tǒng)主要可分成流量基本穩(wěn)定和流量經常變化的系統(tǒng)。對于流量基本穩(wěn)定的供水系統(tǒng),泵的優(yōu)化選型主要通過確定系統(tǒng)中各泵的轉速使得整個系統(tǒng)在最佳節(jié)能工況下運行;而對流量經常變化的供水系統(tǒng),如自來水供水系統(tǒng)、熱電廠鍋爐給水系統(tǒng)和供熱系統(tǒng)、高層建筑生活供水系統(tǒng)、油田高壓注水泵系統(tǒng)、中央空調的循環(huán)水系統(tǒng)和各種泵站輸水系統(tǒng)等系統(tǒng),這些系統(tǒng)是按照所需要的最大流量來選擇水泵的,應根據(jù)所需流量的變化進行泵的優(yōu)化調節(jié)。 無論哪種泵串并聯(lián)系統(tǒng),均可以通過軟件的設置自動判別,并進行相應的優(yōu)化計算,給出系統(tǒng)運行調節(jié)的參數(shù)。
清華大學
2021-04-13