净循环冷却水系统水力建模与修正研究

发布时间：2020-06-12 17:07

【摘要】：节能减排是我国的基本国策之一,也是钢铁企业实现可持续发展的重要举措。净循环冷却水系统是钢铁企业生产工艺的重要组成部分,具有提高设备运行效率、保证生产安全等重要作用,但该系统不仅对水资源的消耗较大,同时也是工业流程中的耗能大户。因此,解决净循环冷却水系统节水、节能问题是钢铁生产过程实现节能减排所面临的重要课题。要对该系统进行节能优化等相关研究,首先必须建立精确的净循环冷却水系统水力模型,进而对整个系统及各个组件进行准确的水力特性分析,实现对管网系统的模拟运行分析。所以,净循环冷却水系统的水力建模及旨在提高模型精度的修正研究具有重要的理论与应用价值。本文在分析净循环冷却水系统工作机理的基础上,建立了各组件以及整体系统的水力学模型,并提出了一种改进的混合自适应遗传算法用于管网系统模型的修正,提高了模型精度。本文的主要研究工作归纳如下:(1)在深入分析净循环冷却水系统工作机理与管网系统水力计算方法的基础上,分别建立了净循环冷却水系统各组件及整体的水力学模型,实现了系统水力特性分析与模拟运行,为模型修正研究以及循环水系统的其它相关研究奠定了基础。(2)研究净循环冷却水系统水力模型的修正方法,并确定了以遗传算法为核心的隐式模型修正方法,运用遗传算法相关理论知识,针对遗传算法自身缺陷进行了算法改进,提出了基于S型生长曲线的拟牛顿混合自适应遗传算法,提升了算法性能。(3)利用提出的模型修正方法对净循环冷却水系统水力模型进行了修正,并模拟实际工程现场测点不足、数据缺失的情况,进行了模型修正,取得了良好的修正效果,证明本文模型修正方法的实用性。最后,在上述研究基础上,进行了净循环冷却水系统水力特性仿真软件开发,为系统运行优化及节能策略分析提供了良好的仿真平台。
【图文】：

隐式,校正模型

。但是这种方法要求了校正问题必须等定，即待校正的参数的须是相等的，否则无法获得方程组的解析解。同时，显式修正决策工具和数学理论。逡逑型逡逑是将管网系统的修正问题进行公式化，将形成的校正公式与管相结合，利用数据信息技术进行求解。以色列学者Ｓｈａｍｉｒ在１网水力系统的隐式修正模型，并且使用该方法对多工况状态的进行研究，取得了一定成果［５７１。逡逑模型的一般过程是首先选定应用的优化方法。之后对优化方法置与更新，管网水力模型使用该参数进行水力模拟计算。优化果确定预测变量，进行优化计算。通过对目标函数进行计算，测值的差距最小，实现模型的修正。隐式修正模型的结构如图逦－．、、逡逑／一次投型输出，例如水乐逡逑

结构图,直流冷却,水系统,结构图

循环冷却水系统。逡逑冷却水只进行一次换热就排放掉的冷却水系统被称为直流冷却水系统，所以也称逡逑作一次利用水。图２．１为直流冷却水系统结构图。逡逑冷水逦ｔｖＳｌ逦逡逑／邋江—＾逡逑／邋＼邋＾＼邋＼邋／逦／逦工艺介质逦．逡逑图２．１直流冷却水系统结构图逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋Ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｏｎｃｅ－ｔｈｒｏｕｇｈ邋ｃｏｏｌｉｎｇ邋ｗａｔｅｒ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑直流冷却水系统中冷却水仅仅换热一次后就被排放掉，用水量较大。这种冷却水逡逑系统不需要额外的冷却设备，所以建造成本低、操作也较为简便，但是对水资源消耗逡逑极大，不符合当前节约用水的政策要求，因此，现在不提倡使用直流冷却水系统。逡逑循环冷却水系统通过冷却塔等冷却设备对换热后的冷却水进行冷却，实现冷却水逡逑的重复使用。工业过程中，对冷却水的需求量很大，使用循环冷却水系统可以大大提逡逑高水的重复利用率，有效地起到节约水资源的作用。与直流冷却水系统的用水量数据逡逑进行比较，循环冷却水系统单位运行时间内，补水量只有直流冷却水系统的１／４０左右，逡逑污水排放量也相应减少。因此
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TF085;TP311.52

【参考文献】