反滲透海水淡化系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行與調(diào)度研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，世界范圍內(nèi)的淡水資源愈發(fā)緊缺，解決淡水資源問(wèn)題已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。海水淡化是一種能夠大規(guī)模開(kāi)發(fā)穩(wěn)定可靠水源的高科技手段，其中反滲透法海水淡化技術(shù)因其能耗低、系統(tǒng)安裝維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，以及反滲透膜元件在材料、結(jié)構(gòu)等方面不斷取得突破，目前已得到了廣泛的應(yīng)用。但是大型反滲透海水淡化系統(tǒng)仍存在系統(tǒng)復(fù)雜、運(yùn)行成本相對(duì)較高等問(wèn)題需要解決，隨著能源的緊張，通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化與調(diào)度降低成本成為亟待解決的問(wèn)題，本課題通過(guò)對(duì)反滲

2、透法海水淡化流程分析、系統(tǒng)建模與優(yōu)化調(diào)度的研究，對(duì)運(yùn)行過(guò)程中復(fù)雜環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，降低運(yùn)行成本。
　　 本文對(duì)海水淡化處理方法進(jìn)行了分析，對(duì)反滲透法海水淡化技術(shù)的原理、流程、發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了闡述，在此基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)流程的主要環(huán)節(jié)進(jìn)行了建模與優(yōu)化調(diào)度研究，研究工作主要包括以下幾個(gè)部分：
　　 1.對(duì)反滲透海水淡化系統(tǒng)運(yùn)行與優(yōu)化調(diào)度進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，以用水量預(yù)測(cè)作為調(diào)度實(shí)現(xiàn)的前提和基礎(chǔ)，以多機(jī)組組合制水優(yōu)化作為系統(tǒng)的核心，以設(shè)備運(yùn)行

3、維護(hù)方案作為系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定的保障。
　　 2.利用六橫臺(tái)門(mén)地區(qū)8日的用水觀測(cè)數(shù)據(jù)及六橫島連續(xù)幾年的日平均用水量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)描述了短期和中長(zhǎng)期的用水量變化特征。采用3種預(yù)測(cè)模型對(duì)日用水量進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)果的平均絕對(duì)百分誤差控制在6.5％以內(nèi)。同時(shí)根據(jù)六橫2007～2010年的年用水量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，建立了中長(zhǎng)期用水量的灰色預(yù)測(cè)模型，并對(duì)2011～2015年的年用水量進(jìn)行了預(yù)測(cè)。
　　 3.研究機(jī)械過(guò)濾器清洗周期問(wèn)題。通過(guò)分析過(guò)濾理論

4、流體力學(xué)模型，得出過(guò)濾過(guò)程中體積比沉積量、孔隙率、壓力等參數(shù)隨過(guò)濾總流量的變化趨勢(shì)，以及過(guò)濾過(guò)程中壓力與流量的關(guān)系式。在建立過(guò)濾器年運(yùn)行費(fèi)用的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，對(duì)該模型進(jìn)行求解，確定最佳的反洗周期，得到了年運(yùn)行費(fèi)用的最小值。對(duì)比優(yōu)化前后的不同運(yùn)行方案，節(jié)省了7.99％的運(yùn)行費(fèi)用。
　　 4.以一級(jí)一段工藝系統(tǒng)每產(chǎn)一噸淡水的電耗最小為目標(biāo)函數(shù)，建立了高壓泵和增壓泵電耗的數(shù)學(xué)模型。利用MATLAB優(yōu)化工具箱的FMINCON函數(shù)對(duì)電耗