【摘要】：節(jié)能減排是我國的基本國策之一,也是鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。凈循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)工藝的重要組成部分,具有提高設(shè)備運行效率、保證生產(chǎn)安全等重要作用,但該系統(tǒng)不僅對水資源的消耗較大,同時也是工業(yè)流程中的耗能大戶。因此,解決凈循環(huán)冷卻水系統(tǒng)節(jié)水、節(jié)能問題是鋼鐵生產(chǎn)過程實現(xiàn)節(jié)能減排所面臨的重要課題。要對該系統(tǒng)進行節(jié)能優(yōu)化等相關(guān)研究,首先必須建立精確的凈循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水力模型,進而對整個系統(tǒng)及各個組件進行準確的水力特性分析,實現(xiàn)對管網(wǎng)系統(tǒng)的模擬運行分析。所以,凈循環(huán)冷卻水系統(tǒng)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論與應(yīng)用價值。本文在分析凈循環(huán)冷卻水系統(tǒng)工作機理的基礎(chǔ)上,建立了各組件以及整體系統(tǒng)的水力學(xué)模型,并提出了一種改進的混合自適應(yīng)遺傳算法用于管網(wǎng)系統(tǒng)模型的修正,提高了模型精度。本文的主要研究工作歸納如下:(1)在深入分析凈循環(huán)冷卻水系統(tǒng)工作機理與管網(wǎng)系統(tǒng)水力計算方法的基礎(chǔ)上,分別建立了凈循環(huán)冷卻水系統(tǒng)各組件及整體的水力學(xué)模型,實現(xiàn)了系統(tǒng)水力特性分析與模擬運行,為模型修正研究以及循環(huán)水系統(tǒng)的其它相關(guān)研究奠定了基礎(chǔ)。(2)研究凈循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水力模型的修正方法,并確定了以遺傳算法為核心的隱式模型修正方法,運用遺傳算法相關(guān)理論知識,針對遺傳算法自身缺陷進行了算法改進,提出了基于S型生長曲線的擬牛頓混合自適應(yīng)遺傳算法,提升了算法性能。(3)利用提出的模型修正方法對凈循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水力模型進行了修正,并模擬實際工程現(xiàn)場測點不足、數(shù)據(jù)缺失的情況,進行了模型修正,取得了良好的修正效果,證明本文模型修正方法的實用性。最后,在上述研究基礎(chǔ)上,進行了凈循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水力特性仿真軟件開發(fā),為系統(tǒng)運行優(yōu)化及節(jié)能策略分析提供了良好的仿真平臺。
【圖文】：

。但是這種方法要求了校正問題必須等定，即待校正的參數(shù)的須是相等的，否則無法獲得方程組的解析解。同時，顯式修正決策工具和數(shù)學(xué)理論。逡逑型逡逑是將管網(wǎng)系統(tǒng)的修正問題進行公式化，將形成的校正公式與管相結(jié)合，利用數(shù)據(jù)信息技術(shù)進行求解。以色列學(xué)者Ｓｈａｍｉｒ在１網(wǎng)水力系統(tǒng)的隱式修正模型，并且使用該方法對多工況狀態(tài)的進行研究，取得了一定成果［５７１。逡逑模型的一般過程是首先選定應(yīng)用的優(yōu)化方法。之后對優(yōu)化方法置與更新，管網(wǎng)水力模型使用該參數(shù)進行水力模擬計算。優(yōu)化果確定預(yù)測變量，進行優(yōu)化計算。通過對目標函數(shù)進行計算，測值的差距最小，實現(xiàn)模型的修正。隱式修正模型的結(jié)構(gòu)如圖邐－．、、逡逑／一次投型輸出，例如水樂逡逑

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。逡逑冷卻水只進行一次換熱就排放掉的冷卻水系統(tǒng)被稱為直流冷卻水系統(tǒng)，所以也稱逡逑作一次利用水。圖２．１為直流冷卻水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。逡逑冷水邐ｔｖＳｌ邐逡逑／邋江—＾逡逑／邋＼邋＾＼邋＼邋／邐／邐工藝介質(zhì)邐．逡逑圖２．１直流冷卻水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋Ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｏｎｃｅ－ｔｈｒｏｕｇｈ邋ｃｏｏｌｉｎｇ邋ｗａｔｅｒ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑直流冷卻水系統(tǒng)中冷卻水僅僅換熱一次后就被排放掉，用水量較大。這種冷卻水逡逑系統(tǒng)不需要額外的冷卻設(shè)備，所以建造成本低、操作也較為簡便，但是對水資源消耗逡逑極大，不符合當前節(jié)約用水的政策要求，因此，現(xiàn)在不提倡使用直流冷卻水系統(tǒng)。逡逑循環(huán)冷卻水系統(tǒng)通過冷卻塔等冷卻設(shè)備對換熱后的冷卻水進行冷卻，實現(xiàn)冷卻水逡逑的重復(fù)使用。工業(yè)過程中，對冷卻水的需求量很大，使用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)可以大大提逡逑高水的重復(fù)利用率，有效地起到節(jié)約水資源的作用。與直流冷卻水系統(tǒng)的用水量數(shù)據(jù)逡逑進行比較，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)單位運行時間內(nèi)，補水量只有直流冷卻水系統(tǒng)的１／４０左右，逡逑污水排放量也相應(yīng)減少。因此
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TF085;TP311.52

【參考文獻】

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本文編號：2709842