基于深度确定性策略梯度的热力站一次侧优化控制

针对热力站供热量与需求量不匹配的现象,提出一种基于深度确定性策略梯度(DDPG)的热力站一次侧优化控制方法。采用LSTM(long short term memory)算法对热力站进行建模,然后结合集中供热系统运行机理,使用DDPG控制算法对热力站一次侧供水流量序列求解。运用包头某热力站的大量历史工况数据,进行仿真实验,结果表明该方法的有效性,一定程度上实现了热力站的按需供热,提高热量的利用率。     

严寒地区典型城市既有非节能居住建筑采暖能耗与节能潜力研究

目的研究严寒地区典型城市既有非节能居住建筑的采暖能耗,分析二次输配管网及建筑本体的节能潜力.方法选择两家供热公司的两座换热站进行实地测试,对换热站、二次输配管网以及建筑本体3处节点进行数据收集,分析采暖季的供暖能耗水平以及各节点处的能耗损失.通过与《民用建筑能耗标准》(GB/T51161—2016)及《居住建筑节能检测标准》(JGJ—T132—2009)进行对比,得出各节点处的节能潜力.结果两座换热站间的各节点处的节能潜力差异较大,换热站的补水量处于较高水平.建筑本体单位面积耗热量平均值为0.343 GJ/(m2·a),85.7%的建筑满足过量供热率,换热站的二次输配管网热损失在20%左右,换热站的供暖能耗平均值为0.37 GJ/(m2·a).结论科学评估非节能居住建筑能耗水平和节能量,加强供热运行的管理水平,按需供热,制定合理的运行调节策略,可以挖掘既有居住建筑节能潜力.     

热力站耗能设备节能措施浅析

分析了热力站在实际供热运行中能耗过大的问题,指出应从热力站的设计、设备选型、运行管理等方面采取措施,以提高运行效率,节约能源,保证供热系统的供热质量。     

基于热力站节能控制的探讨

<正>根据国家相关城市热力网设计的规定,热力站设计需经技术经济论证,合理确定换热站的供暖范围,对供暖面积加以控制。民用热力站最佳供热规模应通过技术经济比较确定,当不具备经济比较条件时,热力站最大规模供热范围以不超过本街区为限,民用热力站的规模不宜过大。     

混水泵在既有建筑采暖系统中的应用

为有效解决现有采暖建筑中普遍存在的不同楼层房间冷热不均的问题,提高楼内管网的水力稳定性,降低供热系统的输送能耗,提出在保证系统供热能力的前提下,降低二次网流量,在每栋采暖建筑的热力入口处旁通管上安装混水泵,同时适当加大末端换热面积,实施“楼内大流量、小温差,二次网小流量、大温差”的运行方式．采用EnergyPlus软件进行了模拟分析,并结合现场测试结果,对比了加装混水泵前后系统的供暖效果和能耗情况,分析了方案的可行性．结果表明,这种方案能够取得良好的供暖效果,技术上和经济上都是可行的．     

供热管网流量调节方式的探讨

热网系统不平衡造成“近热远冷”；我们采取了从锅炉房到换热站、配热站的一次网的微机控制；而二次网则采用自力式流量控制及手动平衡阀进行调节的方案。采取了“分散细化调节，集中监测控制”的办法，在每个用户的单体入户全部安装了流量控制阀，从而保证整个供热系统的正常运行。     

不同散热末端耦合运行调节方法

针对目前集中供热系统热量提供的不准确和用户端的热力失调等问题,提出3种对不同末端用户进行耦合计算的方法.采用水力失调度和热力失调度作为判断依据,进而由综合失调度进行分析比较,并通过具体实例计算分析.结果表明:加权值计算方法耦合的一次侧运行调节公式更适合指导供热系统的运行调节.     

基于负荷比值的计量供热间连网质调节方程

为了满足计量供热系统热源超量调节和超前调节的要求,避免自主调节用户加热过程的热滞后,实现及时、足量、节能运行,笔者引入同类用户及其室内设计热负荷所占总热负荷的逐时负荷比值,建立了计量供热系统间连网一、二次侧主动质调节-被动量调节的运行调节方程.通过实例计算,证实了在逐时负荷比值确定后,虽然用户自主调节随机性很大,但仍然能够确定供热系统在调节状态下的供、回水温度及其流量,进而预测自主调节状态下的逐时供热量.     

基于水力-热力耦合模型的供热管网优化调度研究

在城市集中供热管网运行过程中,供热系统的输配能耗由水泵能耗和供、回水管网的热损组成,降低供热系统的输配能耗对实现低碳供热目标具有重要意义．本文基于网络图论、流体输配原理和管道的一维传热,建立了集中供热管网的动态水力-热力耦合模型,并针对天津市实际供热管网的运行过程进行了仿真模拟,利用实际运行数据验证了动态水力-热力耦合模型的精确性．建立了集中供热管网输配能耗的计算模型,并对供热系统的运行能耗进行经济性分析．基于所建立的能耗分析模型,结合粒子群优化算法,建立了多热源环状管网的优化调度方法,该方法以供热管网的总输配损耗的成本最低为目标函数,以热源的供水温度、热源泵的转速比、热力站入口处的阀门开度为决策变量,以满足能量守恒和质量守恒为约束条件,通过进行算法参数匹配,给出基于PSO算法的多热源环状供热管网优化调度的计算步骤,并结合天津市实际管网对优化调度方法的调控过程进行了分析．仿真计算结果表明,由于管网存在输配延迟属性,热力站的总负荷变化与室外温度变化不存在静态的正相关性,此外,也发现水泵运行费用为整个管网运行费用的主要组成部分,占总运行费用的58%以上．本研究为城市集中供热管网运行调节的优...     

自动控制技术在集中供热节能方面的应用

在集中供热系统中,采暖热水由水力管网输送到各个换热站,再由换热站换热后,把热能输送到各个热用户,换热站的平稳、节能运行在供热中就显得十分重要。本文以哈尔滨原马家沟机场开发区集中供热系统换热站自动控制方面的一些实际应用为例,对自动控制在集中供热系统中起到的作用进行一些探讨。     

真实场景下换流变压器空冷换热器换热能力提升

为保障高压直流输电换流站内换流变压器的安全稳定运行,需明确影响换流变压器空冷换热器换热能力的主要因素,并对其影响机制开展深入研究。针对某北方高压直流输电换流站内换流变压器的空冷换热器,通过数值建模与计算分析,研究了真实场景下周围墙体对空冷换热器换热能力的影响规律,提出了能够提升换热能力的技术方案。结果表明,由于降噪墙及地面的影响,下侧换热器将旁侧换热器的部分出流热风吸入,从而使得其进风温度高于环境温度,整个换热器的实际换热量比理论值低19.7%;在空冷换热器与降噪墙的间距为1.2~2.2 m、相对高度为0.2~3.0 m时,存在最优位置使空冷换热器换热效果最佳,此时换热量相对原始位置增加4.8%。     

Matlab用于热力站能量控制系统仿真

采用二次侧供回水平均温度为热力站的被控参数，并对热力站能量控制系统的每个环节的传递函数做了详细的介绍，在此基础上用Matlab／Simulink对热力站的整个控制系统做了仿真，可以很直观地看出在室外温度变化时二次侧供回水平均温度的变化情况。     

夹点理论及其在炼厂换热网络优化中的应用

为了探讨进一步降低炼厂能耗的可能性,用夹点技术对抚顺石油二厂蒸馏装置的换热网络进行了分析.根据经验确定换热网络的最小夹点温差为20℃.由于物流较多时温-焓图确定夹点位置过程繁琐,采用问题表法确定了原换热网络的夹点位置在135℃处.分析发现原换热网络中有2台冷却器处于夹点之上,存在2条换热回路及冷流不满足热容流率准则.通过拆除冷却器、分流及打断回路的改进措施来满足夹点技术设计准则及实际要求.结果表明:改造后的换热流程每年可节约664.5t标准油,所增加的分流管线费用半年即可收回.     

Entransy-dissipation-based thermal resistance analysis of heat exchanger networks

Heat exchanger network optimization has an important role in high-efficiency energy utilization and energy conservation. The thermal resistance of a heat exchanger network is defined based on its entransy dissipation. In two-stream heat exchanger networks, only heat exchanges between hot and cold fluids are considered. Thermal resistance analysis indicates that the maximum heat transfer rate between two fluids corresponds to the minimum entransy-dissipation-based thermal resistance; i.e. the minimum thermal resistance principle can be exploited in optimizing heat exchanger networks.     

基于共轭传热计算的换热器热应力分析

次级换热器属于机载环控系统的主要附件,负责冷却涡轮压气机后的高温高压空气。为了分析某次级换热器服役过程中产生的热应力,首先对其传热与流动进行数值模拟,建模时针对产品的结构特点划分为周期性单元以及侧板单元两类计算模型,并提出将周期性单元的周期边界结果传递到侧板单元中作为约束条件的数值模拟策略,通过侧板单元中的共轭传热计算得到了结构上的温度分布;然后对换热器整体进行分析,在侧板结构上加载所获取的温度场结果并设置其他约束条件得出热应力分布。对比实验数据发现,数值模拟结果误差均在10%以内,共轭传热数值模拟策略在航空换热器热应力分析中的有效性得到了验证。     

利用高温热泵的区域供热热扩容技术实验与分析

通过实验研究,与其他制冷剂相比,北洋3号制冷剂在较高蒸发温度下具有最佳的热工性能．应用多元回归分析方法,建立高温热泵实验的性能系数（COP）数学模型,得出冷凝器和蒸发器进出口水温、机组制热量和高温热泵COP值的函数表达式,为高温热泵的研发,特别是工质的筛选研究工作提供了更为精确可靠的参考依据．将高温热泵技术应用于城市区域供热系统,实现城镇供热系统的热扩容．这种技术的特点是供回水温差大、供热系统热容量高、管网初投资低,且循环水泵能耗少,对城市的热负荷变化适应能力强．     

固定管板式热交换器应力分析

 管壳式热交换器因其可靠性高、适用性广泛成为很多工业部门中应用最广的热交换器。常规设计采用GB 151—1999《管壳式换热器》中当量等效近似方法,该当量等效力学模型和实际结构存在较大差异,尤其对于大型高参数热交换器,若无法应用常规设计方法,必须进行分析设计。有限元方法是最常见的分析设计方法。本文应用ANSYS通用有限元软件,对某实验台用热交换器建立了有限元模型,模型分别采用实体单元和梁、壳单元对固定管板式热交换器的壳体、管板和换热管所构成的固定连接结构进行了应力分析研究,以及温度载荷和压力载荷同时作用下的有限元分析。在实验台上进行与有限元分析中引用载荷相同的温度和压力载荷进行实验,并将实验结果与有限元分析结果进行比较,研究表明采用梁、壳单元或实体单元均能获得较精确的结果。考虑到热交换器的建模难度、工程精度需求和计算时间,对于大型高参数热交换器有限元分析采用梁、壳单元进行模拟,既可保证计算精度,又可降低建模难度,是切实可行的处理方法。     

低参数下试验回路主热交换器换热能力分析

燃料组件在高温高压试验回路中的稳态辐照考验是揭示燃料抗辐照性能以及验证新型燃料组件在投入工程应用前安全性的必经阶段。本文主要针对高温高压稳态考验,研究了低参数工况对高温高压试验回路主热交换器换热能力的影响,研究表明,两台主热交换器并联运行时的总换热功率并非总是高于单台独立运行,在一次水入口相对流量40%和温度330°C下,两台主热交换器并联运行的功率反而较单台运行时低3.9%~4.3%。同时存在一个流量转折点,在该流量转折点之上,两台主热交换器并联运行才具有实质意义。本文建立了通过分段拟合求解流量转折点的方法,整体求解了在不同一次水入口温度下的流量转折点,通过拟合求解与计算求解获得的流量转折点平均差异为0.6%,而对应的换热功率平均偏差为1.8%。并且进一步提出在低参数运行工况下,可以采用主热交换器串联的方式解决换热功率不足的问题,在一次水入口温度250°C时,串联运行时的换热功率要较单台或两台并联运行时的最大功率平均高出77.5%。     

混流系统及其换热器的选型计算

针对低温地板辐射采暖系统用换热器面积选择过大的问题,提出在换热器二次侧设混流管的方法,以提高单位面积换热器的供热量,并降低换热器二次侧的流动阻力。通过对两个厂家的换热器进行选型计算比较,得出在二次侧出水温度约等于75℃时,单位面积换热器供热能力最大,换热器面积最小,初投资额最小的结论。     

交错百叶折流板管壳式换热器性能分析

针对传统弓形折流板换热器壳侧压降大的问题,提出交错百叶折流板管壳式换热器,通过三维数值模拟,对不同周期下的交错百叶折流板管壳式换热器性能进行研究,获得壳侧流场、温度场的换热和阻力性能.结果表明:与传统弓形折流板换热器相比,交错百叶折流板管壳式换热器壳侧形成了较好的螺旋状流动,温度场分布均匀;在相同的质量流量下,交错百叶折流板管壳式换热器壳侧压降显著降低,单位压降的传热系数最高提高110.51%,综合性能大幅提高.