集中供暖系統(tǒng)熱負(fù)荷預(yù)測(cè)及運(yùn)行優(yōu)化

1、集中供暖系統(tǒng)熱負(fù)荷預(yù)測(cè)及運(yùn)行優(yōu)化集中供暖系統(tǒng)熱負(fù)荷預(yù)測(cè)及運(yùn)行優(yōu)化HeatingLoadPredictionOperationOptimizationofDistrictHeatingSystems一級(jí)學(xué)科：土木工程學(xué)科專業(yè)：供熱、供燃?xì)?、通風(fēng)及空調(diào)工程研究生：介鵬飛指導(dǎo)教師：朱能教授李德英教授天津大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院二零一三年五月摘要集中供暖系統(tǒng)由于其自身的優(yōu)點(diǎn)，得到了普遍的推廣和應(yīng)用，但是，集中供暖系統(tǒng)的能耗卻居高不下。集中供暖系統(tǒng)

2、的不合理的運(yùn)行調(diào)節(jié)方式是造成其能耗偏高的主要原因之一。本文分析了集中供暖系統(tǒng)在運(yùn)行過程中存在的問題，對(duì)集中供暖系統(tǒng)的運(yùn)行過程進(jìn)行了深入的優(yōu)化研究，主要包括供暖熱負(fù)荷的預(yù)測(cè)、熱源的優(yōu)化調(diào)度、供暖參數(shù)的優(yōu)化選擇以及優(yōu)化結(jié)果的敏感性分析。把集中供暖系統(tǒng)與灰色系統(tǒng)比較后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)研究供暖熱負(fù)荷時(shí)，可以把集中供暖系統(tǒng)作為灰色系統(tǒng)進(jìn)行研究。引入了灰色系統(tǒng)理論，結(jié)合具體的工程實(shí)例，研究了常規(guī)灰色模型與新陳代謝灰色模型在供暖熱負(fù)荷的預(yù)測(cè)中的應(yīng)用，結(jié)果表明

3、新陳代謝灰色模型能夠比較準(zhǔn)確的對(duì)供暖熱負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)。重點(diǎn)分析了預(yù)測(cè)模型中原始數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)對(duì)預(yù)測(cè)精度的影響程度，結(jié)果表明合適的原始數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)可以使預(yù)測(cè)模型取得更加滿意的預(yù)測(cè)精度。引入灰色關(guān)聯(lián)法，結(jié)合具體工程實(shí)例，進(jìn)一步研究了相關(guān)的參數(shù)對(duì)供暖熱負(fù)荷的影響程度。提出了在供暖熱負(fù)荷的預(yù)測(cè)值的基礎(chǔ)上，實(shí)施熱量調(diào)節(jié)的運(yùn)行策略。使用最優(yōu)化方法，對(duì)熱量的生產(chǎn)過程和熱量的輸送過程進(jìn)行了優(yōu)化研究。分別從經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能性的角度，建立了熱源優(yōu)化調(diào)度的數(shù)學(xué)模型以及熱量

4、輸送過程的優(yōu)化模型，并將相應(yīng)的優(yōu)化模型應(yīng)用到具體的工程實(shí)例中，使用MATLAB軟件對(duì)優(yōu)化模型編程求解，得到了熱源優(yōu)化調(diào)度的結(jié)果以及熱量輸送過程的優(yōu)化調(diào)節(jié)方案，驗(yàn)證了優(yōu)化模型的正確性。使用敏感性分析的方法，分析了集中供暖系統(tǒng)中的相關(guān)參數(shù)對(duì)優(yōu)化結(jié)果的影響程度，分別得到了這些參數(shù)對(duì)優(yōu)化結(jié)果的影響程度的大小關(guān)系。本文對(duì)集中供暖系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)方式進(jìn)行了優(yōu)化，包括熱量的生產(chǎn)過程和熱量的輸送過程。在保證按需供暖的前提下，這種優(yōu)化的運(yùn)行調(diào)節(jié)方式能夠更加