供水工程優(yōu)化選型及安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略研究.pdf

1、供水工程是利用機(jī)電提水設(shè)備及其配套建筑物，給水流增加能量，使其滿足興利除害要求的綜合性系統(tǒng)工程。供水工程主要用于農(nóng)田排灌、城市給排水以及跨流域調(diào)水等領(lǐng)域。我國(guó)供水工程每年的耗電量約占全國(guó)總用電量的20％～25％。根據(jù)部頒要求，離心泵系統(tǒng)的裝置效率必須不低于54.4％，而我國(guó)泵站由于水泵選型不合理等原因，其運(yùn)行效率一般為30％左右，有的甚至更低，造成了能源的大量浪費(fèi)，究其主要原因，水泵的選型不合理是其中的主要原因之一。另外，泵站的安全問(wèn)題

2、(主要指壓力管路的水錘問(wèn)題)，給供水工程的安全運(yùn)行構(gòu)成很大威脅，水錘事故的發(fā)生也屢次給人民的生產(chǎn)和生活帶來(lái)巨大損失。因此水泵實(shí)現(xiàn)優(yōu)化快速選型，供水系統(tǒng)進(jìn)行必要的安全防護(hù)措施研究，以及研究供水工程的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略措施，從整體上提高供水工程的運(yùn)行效率，對(duì)實(shí)現(xiàn)供水工程的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和節(jié)約能源都有十分重要的意義。 本論文以系統(tǒng)工程的理論和方法為原則，以系統(tǒng)效率最高或能耗最小為目標(biāo)函數(shù)，進(jìn)行離心泵的優(yōu)化選型研究和不同防護(hù)措施下的壓力管路安全

3、防護(hù)措施研究，并對(duì)供水工程內(nèi)部機(jī)組運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)，以保證整個(gè)供水工程的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。具體內(nèi)容有： 1)．借助SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理功能，以目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的離心泵種類為基礎(chǔ)建立離心泵數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)共包括805種不同型號(hào)的離心泵，2149組水泵主要特性參數(shù)。 2)．以系統(tǒng)效率最高或者系統(tǒng)功率最小為目標(biāo)函數(shù)，采用整數(shù)規(guī)劃(分枝定界法)及常規(guī)尋優(yōu)方法建立相應(yīng)數(shù)學(xué)模型，確保水泵的選型滿足整數(shù)解并確定水

4、泵臺(tái)數(shù)的前提下，實(shí)現(xiàn)離心泵的快速選型研究，確定水泵的型號(hào)(所選水泵可能型號(hào)不同)。為不同運(yùn)行目標(biāo)下供水工程提供不同的水泵優(yōu)化選型模型和方法，并結(jié)合實(shí)際工程進(jìn)行了檢驗(yàn)，結(jié)果合理，說(shuō)明該軟件有一定的實(shí)用性。 3)．根據(jù)水錘基本原理及方法，采用特征線法結(jié)合實(shí)際工程，分別采用三種不同水錘防護(hù)措施(水錘消除器、液控蝶閥、液控蝶閥和進(jìn)排氣閥)進(jìn)行相應(yīng)壓力管路安全防護(hù)措施研究，以對(duì)壓力管路的安全運(yùn)行提出必要的防護(hù)措施，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合山西省禹

5、門口供水工程的實(shí)際，以液控蝶閥為防護(hù)措施，進(jìn)行壓力管路安全防護(hù)優(yōu)化方式的研究。 4)．采用變速調(diào)節(jié)和變徑調(diào)節(jié)方法，分別建立相應(yīng)數(shù)學(xué)模型，優(yōu)化調(diào)節(jié)供水工程(離心泵機(jī)組)的運(yùn)行，以達(dá)到供水工程經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。 5)．采用界面性強(qiáng)、面向?qū)ο蟮目梢暬幊誊浖?-Visual Basic語(yǔ)言，結(jié)合SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)的強(qiáng)大功能，開(kāi)發(fā)界面友善、交互性強(qiáng)、性能可靠、操作方便的供水工程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件。 本研究著重對(duì)離心泵