RESEARCH ON OPTIMAL OPERATION OF WATER PRODUCING SYSTEM

Basing on a viewpoint of all sided water producing system,a comprehensive analysis of the operation status and the relationship between each working unit in water producing system,including coagulation,sedimentation and filtration etc.was made.By investigating the influence of backwashing consumption,the amount of sludge ejected from sedimentation tank and coagulant ratio upon the cost,the cost effective function of the system was presented.Afterwards,the solution was found out and the corresponding computer program was developed.When applied with real world data,it proved that this method significantly reduced the water producing cost.

基于混合遗传算法的油田注水系统运行方案优化模型

分析了油田注水系统效率低、能耗较高的主要原因。以注水能耗最小为目标函数,以系统水力平衡、注水量和注水压力为约束条件,建立了油田注水系统运行方案优化数学模型。该模型是带有离散变量和连续变量的混合优化设计模型。根据模型的结构特点,提出了混合遗传算法的求解策略,给出了染色体选择、交叉和变异方式,编制了相应的计算机软件。运用该方法对某油田高压注水系统运行方案进行了优化计算,取得了良好的经济效益。

凝汽器变工况特性计算分析

通过汽轮机、凝汽器变工况计算相结合可以得到不同机组负荷、不同循环水进口温度下循环水泵的机组负荷切换点。在凝汽器变工况时,两台循环水泵可以灵活改成一台运行方式,合理调节循环水量,使机组在最佳真空下运行。

永定河北京段生态补水调配方案研究

针对永定河多水源、多通道、多补水点情况下生态补水调度难的问题,为了实现生态补水总量既定情况下、尽可能增加全线有水时间的目标,基于2019年、2020年永定河三次生态补水试验情况,建立水量平衡模型,对永定河北京段生态补水方式进行了深入研究。在此基础上对永定河北京段不同可配置水源、不同入渗条件下的生态补水效果进行对比分析,提出了永定河生态补水调配方案建议。结果表明:永定河首次通水时采用70 m^(3)/s的大流量集中补水方式,可有效缩短全线首次"湿河槽"通水时间,减少河道输水损失,节约首次通水补水量;后期维持水面采取官厅山峡段、平原段分段小流量补水方式,可减小山峡段大流量补水渗漏量、避开平原北段园博湖高渗漏河段,在节约水资源的同时可增加北京段全线有水时间,如常态化补水3~5 a后入渗条件下,增加平原段南水北调补水1亿m^(3),可增加永定河北京段全线流动天数200 d。

基于自适应粒子群算法的梯级小水电群优化调度研究

针对以发电为主的梯级小水电群,以各水库的发电引用流量为决策变量,建立了以发电量最大为目标的梯级小水电群优化调度数学模型;设计了PSO算法和APSO算法的工程实现方法,具体包括编码设计、迭代方法设计以及惯性权重设计等;通过一个具有两库串联的梯级小水电群实例,将PSO算法和APSO算法的仿真寻优过程进行了比较,结果显示两种算法是有效的,并且APSO算法具有更强、更快的全局搜索能力;将APSO算法的仿真结果与同一条件下的GA算法的仿真结果进行了比较,结果显示APSO算法的仿真结果更优,更能充分利用水能资源。

引滦入津引供水枢纽泵站机组的优化调度

本文根据引滦入津引供水枢纽工程的实际情况 ,以尔王庄引供水枢纽泵站为例 ,综合运用自优化模拟技术 ,进行了泵站系统优化调度问题的研究 ,并结合自动控制和计算机软件开发技术 ,建立了一个具有人机对话界面 ,简单易于操作的泵站优化调度系统。最后经过实际应用检验表明 ,该系统考虑了各台机组的运行状况 ,应用效果十分理想 ,增加了泵站调度决策的科学性 。

空气源热泵冷热水机组供热最佳平衡点温度的研究

在总结前人研究空气源热泵平衡点的基础上 ,提出了最佳能量平衡点、最佳经济平衡点 ,给出了各个平衡点的计算方法并建立了相应的数学模型 ,以北京地区为例计算出两种不同的平衡点温度 ,并对其进行了对比说明 ,为设计人员设计计算提供了参考。

循环水泵优化运行方式的在线分析与研究

根据电厂凝汽器与循环水系统的实时运行数据,计算循环水泵在不同运行方式下机组的净增功率。根据计算结果来确定循环水泵的运行方式,为循环水泵的优化调度提供了理论依据。

南水北调东线工程优化调度研究

提出了模拟模型与优化技术相结合的，适用于大型跨流域调水工程优化调度的数学模型。在模型中目标函数考虑了各子目标函数，不同供水目标，不同灌区和不同灌溉季节等四方面的平衡协调问题。在分析调水工程水量调度特点的基础上，确定了调度图的形式及其优化方法。

宾县水厂处理系统的优化运行研究

通过在宾县水厂的生产性试验 ,对水处理系统运行工况与费用的基本关系进行了研究 ,证实了最经济沉淀水浊度这一概念的存在。试验表明 ,虽然该浊度值同原水水质条件相关 ,但当其变化幅度不大时 ,在生产上实现高效经济运行是可能的。同时发现在该厂的具体条件下 ,混凝剂费用是影响运行费用的主要因素 ,降低混凝剂消耗是降低运行费用的关键。

考虑供水均衡性的南水北调东线工程江苏段优化调度

针对南水北调东线工程江苏段向省内受水区输水时遭遇的供水时空不均衡问题,同时为了增加工程运行的综合效益,提高工程的供水均衡性,建立了以受水区综合缺水率最小、泵站总抽水量最小、缺水率时间标准差最小、缺水率空间标准差最小为目标的多目标优化调度模型,并采用NSGA-Ⅲ算法求解优化调度模型,运用基于层次分析法与TOPSIS法的组合赋权法进行方案优选。结果表明:相较于常规调度方案,优化调度方案的南水北调东线工程江苏段受水区的供水率得到明显改善,在95%、75%和50%来水频率下,综合缺水率分别下降了9.2%、8.2%和10.5%;泵站总抽水量在95%、75%来水频率下增加了21.6%、15.4%,在50%来水频率下下降了39.4%;受水区供水时空均衡性明显提高,在95%、75%和50%来水频率下缺水率时间标准差、缺水率空间标准差均显著降低,不同受水区不同时段缺水率分布范围更均匀集中。

水处理系统优化运行

研究、建立了水处理系统优化运行的数学模型，提出了最优沉淀出水浊度的概念和各流程间流量最优分配的观点，探讨了系统局部最优和整体最优的关系。此外，还研制了优化运行软件包，并成功地运用于小型试验系统。结果表明，优化运行能节省１０％～３０％的运行费用，对水处理系统运行与优化设计都具有指导作用。

水文变异条件下水库生态调度研究

为了降低水库调度对河流生态系统的影响,针对尼尔基水库的生态问题,结合水文变异诊断系统,制定了有效的生态调度方案。首先,利用水文变异诊断分析水文时间序列,确定人类不同扰动下的时间节点,并考虑东北地区具有冰封期的特点,推求了混合时间尺度下的天然、次天然及现状生态径流过程;其次,建立以最大发电量为目标、多种生态径流过程为约束的尼尔基水库生态调度模型;最后,根据水量平衡方程生成初始种群,采用归一化方法将变量约束至同一感知半径内,利用萤火虫算法优化5种约束条件下的调度过程。结果表明,在现有调度规则下,河流原有的生态系统得不到有效的保护,对于来水较多的年份弃水较多,水量得不到合理的利用;考虑水文变异的生态调度,可以在水量不足的年份以降低生态目标的方式为决策者提供较低生态保证程度的调度方案,减轻对河流生态系统的破坏程度;水库发电目标与生态目标间的矛盾在枯水期较为明显,而在丰水期可以得到有效地缓解,需要决策者在不同时期做出科学的决策。

锅炉汽包水位优化运行控制分析

分析了锅炉汽包可见水位、重量水位、实际水位在水位测量中的关系及影响水位测量准确性的因素 ,并结合胜利电厂 670t/h锅炉实际运行的水位偏差 ,计算出正常水位时可见水位的控制值 ,以此进行了运行控制改进 。

改进遗传神经网络及其在水体富营养化和藻类生长预测中的应用

水体富营养化是藻类爆发性生长的主要因素,为了对其进行实时监测预报,提出一种改进遗传神经网络(QGANN),以实现智能预测.该网络从遗传算法(GA)和神经网络(NN)两方面及其相互关系着手,构造了一个基于量子力学原理的量子平衡交叉算子,设计了一种NN混合优化策略,将两者合并共生获得了一类快速、高效的神经网络预测模型.水库和湖泊蓝绿藻爆发预测实验表明:该改进遗传算法(QGA)性能优良;QGANN的泛化能力明显提高,比未经改进的方法(GAsNN)及简单改进的方法(DCGANN)取得了更加满意的效果.

许昌市水资源多模式联合调度与合理配置

水资源短缺是制约城市经济社会发展的重要因素,合理配置和有效利用有限的水资源是解决水资源供需矛盾的有效途径。以许昌市国家水生态文明试点城市建设为例,在分析水资源开发利用现状的基础上,运用定额法对需水量进行预测。以多年平均水资源量为基础,2011年作为研究基准年,根据水资源取用方式、工程方案及各种水量需求等,利用MIKE BASIN建立水资源配置模型,对许昌市水资源供需平衡进行模拟,通过三次供需平衡分析,得到不同规划水平年水资源供需配置方案,最终达到水资源供需平衡,使有限的水资源发挥最大效益。研究结果表明,本地水资源结合南水北调、引黄调蓄、中水回用等多模式联合调度,可以满足许昌市中长期经济社会可持续发展用水需求,对未来许昌市水资源可持续利用具有重要的指导意义。

大型注水系统注水站合理排量的确定方法

大型注水管网系统结构复杂 ,涉及的井点、管网节点多 ,且压力、流量互相耦合 ,注水站排量合理分配难度大。以流体力学基本理论为基础 ,利用“压力谷”的性质 ,根据注水管网特性 ,建立了注水管网的基本模型 ,并在满足注水量和管路阻力损失最小的前提下 ,给出了一种确定大型注水系统注水站设计排量和运行排量的方法。实例计算表明 ,利用该方法调节大型注水系统注水站排量 ,可以使注水站和管网同时达到最优运行状态 ,并且能够科学地计算注水站的设计排量。

系统动力学在水资源优化配置中的应用

以滇中洱海流域水资源系统结构及其特点为背景,综合考虑缺水量最小及弃水量最小目标,建立了水资源系统优化配置的系统动力学模型。以2030水平年水资源条件和开发利用状况为基础,进行水资源长系列供需平衡模拟,依据多方案模拟结果,重点分析了各蓄水工程之间的优化调水运行规则,以及相应优化规则条件下的水资源调配方案和最小缺水量。

水量调度对镇江内江水质和含沙量的影响分析

以镇江内江为例,针对滨江水体自长江引水过程中,由于长江水量、沙量时空分布不均所引起的水量-水质-泥沙不平衡问题,提出了实现水质改善、控制悬沙浓度,减少泥沙淤积三重目标的调度模式;在确定内江水量-水质-泥沙平衡关系的基础上,研究了维持三者平衡的调度方式,并对调度效果进行了预测分析,模拟计算结果表明：枯季低水位条件下,要保证内江水质、悬沙浓度同时达标,内江一次性换水率R约在50%~70%之间;洪季水位增加,换水率要求降至25%~40%;调度区间的划分、调度方式的确定与长江水位条件及引航道进水能力密切相关,洪季长江水位较高,节制闸开启后可直接满足换水量要求,调度方式为自引,而枯季长江水位较低,需通过泵站引水达到引水量要求;调度后,内江水质达到Ⅲ类水标准,全年平均悬浮物浓度由现状70mg.L^-1降至22 mg.L^-1,内江自长江全年引水量以及内江泥沙淤积量分别比现状条件下削减了90.2%8、6.0%,达到调度预期目标。

某大型公共建筑江水源与地源热泵联合系统设计

结合工程实例介绍了江水源热泵和地源热泵系统的应用,重点介绍了联合系统的冷热源系统设计,并分析了联合系统的节能性。