環(huán)形蒸汽供熱管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化研究.pdf

1、SoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringByWEIPengfeiSupervisedbySupervisedbyProfGeBinSchoolofEnergy&EnvironmentApril2010東南大學(xué)碩士畢業(yè)論文摘要集中供熱對(duì)于節(jié)約一次能源、促進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)、提高居民生活質(zhì)量、改善城市環(huán)境污染具有重要意義。環(huán)形蒸汽供熱管網(wǎng)是供熱基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，具

2、有優(yōu)化調(diào)度，保證供給的特點(diǎn)。但是，長(zhǎng)期以來(lái)由于環(huán)形管網(wǎng)的復(fù)雜性和供熱蒸汽的非穩(wěn)態(tài)性，環(huán)形蒸汽供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究一直較為薄弱。為此，本文進(jìn)行了環(huán)蒸汽供熱管網(wǎng)的全局優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，詳細(xì)探討了設(shè)計(jì)計(jì)算、優(yōu)化、參數(shù)確定等問(wèn)題，研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：一、提出了環(huán)形蒸汽供熱管網(wǎng)水力一熱力聯(lián)立計(jì)算的數(shù)學(xué)模型。以往的熱水管網(wǎng)和燃?xì)夤芫W(wǎng)的計(jì)算過(guò)程沒(méi)有考慮密度變化的影響，水力計(jì)算和熱力計(jì)算是獨(dú)立進(jìn)行的。枝狀蒸汽管網(wǎng)通常采用先逐段計(jì)算再進(jìn)行水力平衡

3、的方法。鑒于水蒸汽的非穩(wěn)態(tài)性和環(huán)形管網(wǎng)的閉合性，上述方法不再適應(yīng)。為此，本文采用圖論的方法將整個(gè)管網(wǎng)矩陣化，通過(guò)聯(lián)立水力和熱力計(jì)算，在迭代求解過(guò)程中及時(shí)修正蒸汽參數(shù)，從而保證了計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。二、將遺傳算法應(yīng)用于環(huán)形蒸汽供熱管網(wǎng)全局優(yōu)化設(shè)計(jì)。環(huán)形蒸汽供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是一個(gè)多變量、多約束、強(qiáng)耦合的組合優(yōu)化問(wèn)題，采用常規(guī)優(yōu)化方法求解容易發(fā)散或陷入局部最優(yōu)。為此，本文引入遺傳算法，利用二進(jìn)制編碼同步處理管徑，通過(guò)流速預(yù)判優(yōu)選初始種群，根據(jù)