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