【摘要】：節(jié)能減排是我國(guó)的基本國(guó)策之一,也是鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。凈循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)工藝的重要組成部分,具有提高設(shè)備運(yùn)行效率、保證生產(chǎn)安全等重要作用,但該系統(tǒng)不僅對(duì)水資源的消耗較大,同時(shí)也是工業(yè)流程中的耗能大戶(hù)。因此,解決凈循環(huán)冷卻水系統(tǒng)節(jié)水、節(jié)能問(wèn)題是鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排所面臨的重要課題。要對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化等相關(guān)研究,首先必須建立精確的凈循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水力模型,進(jìn)而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)及各個(gè)組件進(jìn)行準(zhǔn)確的水力特性分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)的模擬運(yùn)行分析。所以,凈循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水力建模及旨在提高模型精度的修正研究具有重要的理論與應(yīng)用價(jià)值。本文在分析凈循環(huán)冷卻水系統(tǒng)工作機(jī)理的基礎(chǔ)上,建立了各組件以及整體系統(tǒng)的水力學(xué)模型,并提出了一種改進(jìn)的混合自適應(yīng)遺傳算法用于管網(wǎng)系統(tǒng)模型的修正,提高了模型精度。本文的主要研究工作歸納如下:(1)在深入分析凈循環(huán)冷卻水系統(tǒng)工作機(jī)理與管網(wǎng)系統(tǒng)水力計(jì)算方法的基礎(chǔ)上,分別建立了凈循環(huán)冷卻水系統(tǒng)各組件及整體的水力學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)水力特性分析與模擬運(yùn)行,為模型修正研究以及循環(huán)水系統(tǒng)的其它相關(guān)研究奠定了基礎(chǔ)。(2)研究?jī)粞h(huán)冷卻水系統(tǒng)水力模型的修正方法,并確定了以遺傳算法為核心的隱式模型修正方法,運(yùn)用遺傳算法相關(guān)理論知識(shí),針對(duì)遺傳算法自身缺陷進(jìn)行了算法改進(jìn),提出了基于S型生長(zhǎng)曲線的擬牛頓混合自適應(yīng)遺傳算法,提升了算法性能。(3)利用提出的模型修正方法對(duì)凈循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水力模型進(jìn)行了修正,并模擬實(shí)際工程現(xiàn)場(chǎng)測(cè)點(diǎn)不足、數(shù)據(jù)缺失的情況,進(jìn)行了模型修正,取得了良好的修正效果,證明本文模型修正方法的實(shí)用性。最后,在上述研究基礎(chǔ)上,進(jìn)行了凈循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水力特性仿真軟件開(kāi)發(fā),為系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化及節(jié)能策略分析提供了良好的仿真平臺(tái)。
【圖文】：

。但是這種方法要求了校正問(wèn)題必須等定，即待校正的參數(shù)的須是相等的，否則無(wú)法獲得方程組的解析解。同時(shí)，顯式修正決策工具和數(shù)學(xué)理論。逡逑型逡逑是將管網(wǎng)系統(tǒng)的修正問(wèn)題進(jìn)行公式化，將形成的校正公式與管相結(jié)合，利用數(shù)據(jù)信息技術(shù)進(jìn)行求解。以色列學(xué)者Ｓｈａｍｉｒ在１網(wǎng)水力系統(tǒng)的隱式修正模型，并且使用該方法對(duì)多工況狀態(tài)的進(jìn)行研究，取得了一定成果［５７１。逡逑模型的一般過(guò)程是首先選定應(yīng)用的優(yōu)化方法。之后對(duì)優(yōu)化方法置與更新，管網(wǎng)水力模型使用該參數(shù)進(jìn)行水力模擬計(jì)算。優(yōu)化果確定預(yù)測(cè)變量，進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算。通過(guò)對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，測(cè)值的差距最小，實(shí)現(xiàn)模型的修正。隱式修正模型的結(jié)構(gòu)如圖邐－．、、逡逑／一次投型輸出，例如水樂(lè)逡逑

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。逡逑冷卻水只進(jìn)行一次換熱就排放掉的冷卻水系統(tǒng)被稱(chēng)為直流冷卻水系統(tǒng)，所以也稱(chēng)逡逑作一次利用水。圖２．１為直流冷卻水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。逡逑冷水邐ｔｖＳｌ邐逡逑／邋江—＾逡逑／邋＼邋＾＼邋＼邋／邐／邐工藝介質(zhì)邐．逡逑圖２．１直流冷卻水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋Ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｏｎｃｅ－ｔｈｒｏｕｇｈ邋ｃｏｏｌｉｎｇ邋ｗａｔｅｒ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑直流冷卻水系統(tǒng)中冷卻水僅僅換熱一次后就被排放掉，用水量較大。這種冷卻水逡逑系統(tǒng)不需要額外的冷卻設(shè)備，所以建造成本低、操作也較為簡(jiǎn)便，但是對(duì)水資源消耗逡逑極大，不符合當(dāng)前節(jié)約用水的政策要求，因此，現(xiàn)在不提倡使用直流冷卻水系統(tǒng)。逡逑循環(huán)冷卻水系統(tǒng)通過(guò)冷卻塔等冷卻設(shè)備對(duì)換熱后的冷卻水進(jìn)行冷卻，實(shí)現(xiàn)冷卻水逡逑的重復(fù)使用。工業(yè)過(guò)程中，對(duì)冷卻水的需求量很大，使用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)可以大大提逡逑高水的重復(fù)利用率，有效地起到節(jié)約水資源的作用。與直流冷卻水系統(tǒng)的用水量數(shù)據(jù)逡逑進(jìn)行比較，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)單位運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，補(bǔ)水量只有直流冷卻水系統(tǒng)的１／４０左右，逡逑污水排放量也相應(yīng)減少。因此
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TF085;TP311.52

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2709842