学生公寓集中空调水系统管网特性研究

在我国“双碳”政策的背景下,推动建筑节能的发展有利于降低能源消耗,提高能源利用率.集中空调系统在暖通空调工程中广泛应用,越来越多的高校学生公寓也开始使用末端为风机盘管的集中空调供冷.为分析不同负荷率下集中空调冷冻水系统的管网特性,该文以某高校学生公寓为例,应用Flowmaster软件建立了该水系统风机盘管、水阀以及管网的仿真模型,并对不同工况进行了数值模拟和对比分析.结果显示,在不同工况下,该系统各支路均出现一致不等比失调的现象,且各支路在部分负荷下的实际流量大于设计值.该结论可指导后续系统运行策略的制定,实现优化系统水力特性及降低系统能耗的目的.

基于实际管网特性的并联水泵节能运行研究

文中分析了影响实际管网特性的两个主要因素,管网最小阻力的存在导致实际水泵变频运行曲线与额定工况不相似,水泵运行台数的增减会导致管网阻抗系数改变,两者都会导致并联水泵运行调节时能耗大于理论上的相似估算值。为进行并联变频泵组节能运行优化,建立了数学模型,编写了python程序,可计算不同目标流量下水泵运行的最佳方案。结合实际案例,给出了水泵变频运行下限的计算方法,仿真模拟验证了该优化方法可以计算得到不同情况下运行方案之间的能耗差异,并分析了管网最小阻力和台数不同时的运行能耗量化结果,其中水泵运行台数增减导致管网阻抗系数的改变对能耗的影响更大。该研究基于水泵运行时面临的实际问题提出的解决方案,为挖掘水泵节能潜力、提升能耗预测精度提供参考。

循环流化床一、二次风管网特性及风机选型研究

通过分析循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉一、二次风的管网特性,并结合电站CFB锅炉的运行参数,对大型CFB锅炉一、二次风机的选型进行了研究。结果表明:CFB锅炉一次风所需最大风量与最高压头不在同一工作点上,具有与煤粉锅炉一次风完全不同的管网特性。CFB锅炉二次风的管网特性与煤粉锅炉二次风的管网特性类似,不同之处在于其管网阻力中增加了由炉内颗粒浓度产生的压降;CFB锅炉一次风机选型时应使管网特性曲线完全落在风机的性能曲线内,并采用能耗较低的变速调节或入口导叶调节。CFB锅炉二次风机选型原则与普通离心风机选型原则类似,但应估计出由颗粒浓度所产生压降的大小,对300 MW CFB机组来说,其值在5.5～7.5 kPa范围内。

部分负荷下二次泵水系统管网特性研究

用Flowmaster软件对二次泵变流量空调水系统在末端压差控制和供回水干管压差控制下的管网特性进行了分析,结果显示,在末端压差控制方式下,部分使用率时系统各支路出现欠流量状态;在供回水干管压差控制方式下,部分使用率时系统各支路出现过流量状态;集中空调水系统的流量分配不仅与系统中的热用户使用率有关,还与热用户分布密切相关。提出了一种变压差控制算法,通过模拟分析发现,部分使用率时各支路的流量分配都得到明显改善。

管网特性曲线用于供水工程的节能设计

介绍了如何建立管网理论特性曲线的数学模型,研究了定速泵和调速泵并联曲线与管网理论特性曲线在高效范围内的合理配合,以便全面而直观地体现出管网和机组的效率变化情况,明确阐述了节能的理论依据、计算方法和具体技术措施及可产生的经济效益。

管网特性曲线用于校核水泵工况点的研究

研究如何利用管网特性曲线与水泵并联特性曲线校核拟选的水泵工况点是否符合要求,为水泵的选型提供技术参考。

基于管网特性曲线的分时变压供水研究

在分析了恒压和变压两种供水方式能耗的基础上,基于范宁公式建立了管网阻力特性模型,利用变频器、远传压力表和水泵特性估算出流量,根据不同用水量改变水泵工作扬程使其沿着管网阻力特性曲线移动,以达到水泵供给与用户需求间的能量平衡,从而实现节能的目的。在上海某高校宿舍区一段时间的应用实践表明,该宿舍区使用该技术后节约用水量17%、用电量28%,其单位水用电量节约13%。

基于布谷鸟搜索算法的空调水系统管网阻力特性辨识

空调水系统管网阻力特性辨识是建立准确可靠的管网仿真模型的必要条件,同时也是一个非常复杂的非线性函数优化问题。提出了一种基于布谷鸟搜索算法的空调水系统管网阻力特性辨识方法,该方法基于管网系统多种运行工况下的实测数据,使用布谷鸟搜索算法求解管网阻力特性辨识的目标函数,具有更高的辨识精度。案例研究表明,基于该方法校准后的管网仿真模型模拟所得的各末端流量误差均在3%以内,辨识结果能够满足工程应用的需要。

提高矿井主排水系统管网运行效率的探讨

矿井排水系统是矿井安全生产的重要保证。在保证安全和高效运行的同时,应最大限度提高综合效率,达到降低排水电耗的目的。以经济流速为基础,使管网的造价和运行费用之和最小。通过大量的试验和研究,对不同的管径和排水模式进行了详细对比和分析,得出多管并联排水时,水泵效率、管网效率、系统效率均明显提高的结论。

发动机吞水试验用喷水装置管路调控特性试验分析

喷水装置按照发动机吞水试验要求,提供所需时长及流量的水。不同发动机状态的供水量需求差异较大,需对喷水装置调控特性进行重点研究。开展阀门特性试验,阀门开度在20%~100%范围变化时,供水流量有较大变化的同时供水压力也有很大变化,从而不利于水滴粒径的有效控制。通过不同喷嘴数量条件下的调试试验,对管网调控特性进行分析,对于回水阀开度大于55%时的某一特定开度,随着喷嘴数量的增大,供水压力基本不变,而喷水流量随之增大;对于回水阀开度小于55%的某一特定开度,随着喷嘴数量的增多,供水压力有所减小,而喷水流量随之增大。因此采用阀门调节与喷嘴数量调整结合的调节方式,可将不同工况的供水压力控制在400 kPa以上,试验过程中的影像记录及水滴粒径测量结果表明,可将水滴粒径有效控制在2 mm以下,满足相关标准要求。

提高矿井排水管网运行效率的研究

矿井排水是保证井下矿工人身和生产安全的重要保证。在保证安全和高效运行的同时,应最大限度提高效率,达到降低电耗的目标。为保证流速在经济流速范围内,即管网的造价和运行费用之和最小,对不同管径和排水模式进行了对比和分析,以经济流速为目标,对提高矿井排水管网运行效率进行了研究,得出节电结论。

矿井主排水系统管网运行效率的分析

矿井排水系统是矿井安全生产的重要保证。在安全和高效运行的同时,为了最大限度地提高综合效率,降低排水电耗,以管网经济流速为基础,对管网进行改造,使之在改造后的建设造价和运行费用之和最小;在对不同的管径和排水模式进行详细对比和分析的基础上,对如何提高矿井主排水系统管网运行效率进行了分析和研究。研究表明,新更换排水管径在12吋以上并采用多管联网排水时,水泵、管网效率明显提高。

计及冰蓄冷系统热力特性的电热综合调度效果分析

我国西南地区夏季存在大量的跨省低谷水电可供消纳.为拉动电量增长,实现低谷电量来源与低谷灵活性负荷的匹配,本文提出基于冰蓄冷空调系统促进夏季水电消纳的技术方案.构建联合冰蓄冷空调系统、区域供冷系统的电力系统调度模型,分别建立三种情景下的电力调度模型,并对调度结果进行对比分析.三种情景分别为不增加储冰装置的调度、仅考虑储冰特性的电热调度、同时考虑储冰与管网特性的电热调度.结果表明,增加大型冰蓄冷装置并将其纳入电力调度系统可实现夜间低谷水电零弃水,其在促进夜间水电消纳、提升低谷电力市场开发方面具有显著作用.

考虑网络动态特性与综合需求响应的综合能源系统协同优化

在综合能源系统中,利用电、热、气的互补耦合特性可以提高系统运行的灵活性。针对综合能源系统的日前优化问题,文中建立了考虑网络动态特性与综合需求响应的综合能源系统协同优化模型。首先,对热网与气网的管网动态特性进行分析,构建了多能流动态传输方程。其次,基于用户热感知的模糊性,考虑了热负荷的柔性调节能力。然后,同时考虑价格型负荷和替代型负荷,引入综合需求响应以优化次日的负荷曲线,挖掘用户侧的需求响应能力。最后,对所提模型进行了验证分析,结果表明管网的动态特性可以有效提升系统的整体灵活性,相对稳态模型而言,协同优化动态模型可以更加准确地反映系统的运行工况,保证系统运行安全。此外,仿真结果还表明考虑综合需求响应可以有效促进新能源消纳,提升系统运行的经济性。

提高管网动态水力稳定性的案例研究

本文针对现有空调水系统在设计过程中存在的不足,即系统在部分负荷下各末端设备的流量分配不均现象,为了提高管网的动态水力稳定性,提出了一种新的压降比例控制法,从而得出可供空调水系统设计和运行调节参考的结论。

城市集中供热管网调控滞后特性的研究

城市集中供热一级管网传输距离长、拓扑结构复杂、覆盖面积大,热源侧针对用户侧进行负荷调节时往往存在滞后特性。为实现实时精准按需供热,本文建立了供热一级管网延时特性的仿真模型,针对不同类型的热用户进行调控滞后特性分析,并通过历史数据建立模型,分析实际供热过程中调控的滞后特性。最后将理论与实际供热情况进行对比,发现换热站距离和供暖季不同阶段对温度调控滞后时间具有不同程度的影响,末端管网及供暖季末期的调控滞后特性更强。

冷冻水管网环路动态平衡探究

为解决中央空调运行中水力系统水力失衡的问题,确保空调节能运行.本文运用经典流体网络理论,将空调管网系统建立节点网路矩阵方程,充分考虑管网水力特性及各参数影响,编译参数逻辑语言,将求解可视化.基于方程求解,得到静态平衡的初始网络系统.系统运行时末端负荷量不断改变,通过各阀门的协作,在短时间达到目标流量并维持新的平衡,同时对该过程的稳定性进行分析.研究结果表明:静态平衡为出发点,系统末端展现出良好的可调性;可控性较好的动态网络,仍然存在失衡的风险性.

碳捕集电厂-电转气联合运行模式下考虑绿证-碳交易机制的综合能源系统低碳经济调度

为提高综合能源系统(integratedenergysystem,IES)的风电消纳水平,降低系统碳排放,该文提出一种碳捕集电厂–电转气联合运行模式下考虑绿色证书交易机制与阶梯式碳交易机制的综合能源系统低碳经济调度策略。首先构建绿色证书交易模型与阶梯式碳交易模型,并以绿证历史交易作为依据考虑绿证数量影响绿证交易价格的市场均衡关系;然后构建碳捕集电厂综合灵活运行模型与电转气两阶段精细化模型,将绿证–碳交易机制引入计及碳捕集电厂与电转气设备联合运行模式的综合能源系统调度中;此外兼顾气网与热网动态特性提高调度策略的灵活性以及决策结果的精确性。最后在算例中对所提调度策略进行对比分析,结果表明所提策略可能够开阔风电消纳空间,提高系统经济性以及降低碳排放水平。

对旋局部通风机高效节能运行参数研究

为研究转速与安装角调节对风机性能的影响,以FBD No8.0型对旋局部通风机为研究对象,利用FLUENT对不同工况的通风机进行了数值仿真,并结合试验验证了仿真的正确性,分析了不同管网长度下,压力、流量、效率和轴功率等随安装角或转速的变化情况。结果表明:安装角调节和转速调节均能有效的改变风机的输出能力,以此来适应不同的工况,对于同一管网,风机的效率不会因转速产生大幅度改变,但会随着安装角的减小而减小;可以采用联合调节方式,结合安装角能够改变效率和转速调节等效率降低输出的特点,实现风机的高效节能运行。

基于HacNet的供热系统水力工况分析及性能预测

采用HacNet软件和现场实测的方式对天津某小区供热二次管网的水力工况进行研究,在分析管网水力失调产生原因的基础上,两种研究方法均得出:管网水力平衡调节后相较初始不平衡状态可降低循环水量20%以上,节约水泵电耗5%以上;在支路管网中,随着管网中热负荷降低用户的位置逐渐后移,管网供回水压差增加幅度呈逐渐上升的趋势,并且管网中端和远端用户热负荷降低对管网供回水压差的升高有较大影响,在枝状管网水力平衡调试中,从中端和次末端进行调节,将更有助于直接提升最末端的流量和资用压差。该研究可为供热系统动态调节提供参考。