供熱管網(wǎng)的建模分析及水力平衡調(diào)節(jié).pdf

1、供熱管網(wǎng)是一個復(fù)雜的流體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它的運行工況受多方面的影響。對供熱管網(wǎng)水力工況進(jìn)行建模計算是對供熱管網(wǎng)運行狀況進(jìn)行分析以及對其進(jìn)行優(yōu)化計算的基礎(chǔ)。隨著城市建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大和熱用戶的不斷增多，我國政府已經(jīng)越來越重視供熱管網(wǎng)的優(yōu)化規(guī)劃及改造工作。進(jìn)行城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化研究，不但對節(jié)約投資有著重要的意義，而且是實現(xiàn)供熱安全可靠，改善供熱水平的重要環(huán)節(jié)。水力失調(diào)是供熱管網(wǎng)普遍存在的現(xiàn)象，如何克服水力失調(diào)，實現(xiàn)供熱管網(wǎng)的水力平衡，改善供熱質(zhì)量

2、，是供熱行業(yè)所面臨的問題?；诖耍疚闹饕芯苛艘韵聨追矫娴膯栴}。 本文首先利用流體網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)圖論的有關(guān)定理定律，建立供熱管網(wǎng)水力工況的數(shù)學(xué)模型，對供熱管網(wǎng)進(jìn)行流體網(wǎng)絡(luò)分析。通過供熱管網(wǎng)水力工況的數(shù)學(xué)模型，分析和計算管網(wǎng)系統(tǒng)中流量、壓力等參數(shù)的變化規(guī)律。然后分析了供熱管網(wǎng)設(shè)計優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型，建立了年折算費用的目標(biāo)函數(shù)，不僅考慮了管網(wǎng)的建設(shè)費用，還考慮了每年運行消耗的電費以及熱損失的費用，除了將各個管段的管徑作為決策變量還將循環(huán)水

3、泵的揚程作為決策變量考慮到優(yōu)化當(dāng)中，使優(yōu)化結(jié)果更接近工程實際。在水力約束條件下，本文利用粒子群優(yōu)化算法和模擬退火算法分別進(jìn)行了供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計的計算，并提出了對粒子群算法的改進(jìn)，利用分層思想解決供熱管網(wǎng)多目標(biāo)設(shè)計優(yōu)化問題。本文編制了MATLAB程序，對算例進(jìn)行了計算，首先驗證了供熱管網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型，然后對粒子群優(yōu)化算法和模擬退火算法的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了對比分析。最后在第五章，對水力平衡的相關(guān)概念進(jìn)行了介紹，并對優(yōu)化前后的水力失調(diào)狀況進(jìn)行了對