【摘 要】
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随着科学技术的不断进步,对资源利用率提出了更高的要求,泵站工程作为水资源合理调度的首选技术手段,目前普遍存在使用效率低,能耗大等问题,严重影响输配水过程效益的发挥。因此,开展泵站节能技术研究,具有重要的工程意义。为适应节能减排的发展趋势,泵站工程运行秉承绿色可持续发展理念,优选经济及安全运行方案,最终实现能耗最小、效率最优的目标。本论文采用理论分析、数值模拟及现场测试等方法,遵循泵站优化运行准则,
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随着科学技术的不断进步,对资源利用率提出了更高的要求,泵站工程作为水资源合理调度的首选技术手段,目前普遍存在使用效率低,能耗大等问题,严重影响输配水过程效益的发挥。因此,开展泵站节能技术研究,具有重要的工程意义。为适应节能减排的发展趋势,泵站工程运行秉承绿色可持续发展理念,优选经济及安全运行方案,最终实现能耗最小、效率最优的目标。本论文采用理论分析、数值模拟及现场测试等方法,遵循泵站优化运行准则,分别以效率最高和耗电量最小为目标函数,建立水泵稳态运行及变频、变径调节模型,开发决策支持系统。利用此决策系统进行数值模拟,以襄汾北支线提水泵站工程为研究对象,对比模拟与现场测试结果,分析误差来源及泵站能耗偏低原因,分析研究泵站调速变频运行作为节能手段的可行性,为优化决策支持系统、优选节能运行方案提供依据。本文的主要研究结论如下:(1)工作点调节方式原理各不相同,能量损耗情况也不同,变速调节是有效的节能调节方式;(2)结合泵站现场测试结果,对泵站进行能耗评价,分析了装置效率偏低的原因,主要有1)所选水泵扬程大于实际所需扬程,使得工作点接近高效区右边界;2)电机效率未达到能耗限定标准;3)运行过程中汽蚀、磨损等因素影响;(3)对比现场测试结果,得出模拟结果与测试结果偏差源于水泵性能曲线拟合误差,引入非线性最小二乘法进行优化,优化后模拟结果与实测结果差距明显缩小,在此基础上优化决策支持系统;(4)考虑水泵调速变频,确定最优变频范围,优选襄汾北支线提水泵站的节能运行方案。
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