关于混合泵站优化调度问题的探讨

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1、关于混合泵站优化调度问题的探讨长安大学环境科学与工程学院，陕丙丙安710064摘要：在供水管网系统中，泵房的优化设计占有及其重要的地位。合理的选择定速泵及变速泵的型号和台数可以提高泵房的整体优化效果，使泵处于高效段运行，并且降低供水管网成木，节省动力费用。因此，木课题从变速泵的工作原理出发，探讨变速泵在泵站优化调度中的节能作用。关键词：变速泉；优化调度；节能0引言泵站在给水系统中具有举足轻重的作用，但是泵站的运行成木确实相当地高。因此，如何提高泵站的运行效率，降低泵站的动力费用成为我们需要去解决的一个问题。如果我们能够较好地利用变速泵，是变速泵与定速泵进行优化

2、组合（即使用混合泵站），使其在高效段进行运行，那么我们就可以最大限度的达到节能的效果。接下来我们就对混合泵站优化调度的问题进行探讨。1变速泵的节能原理在工程的设计当中，水泵的选型基木上都是根据工程中最高设计流量以及所需扬程而选择的，然而在实际运行中，系统中的耗水量在不断变化，大部分时间里，系统的耗水量都小于其最高设计流量，这将会使水泵在低效率以及压力过剩的情况下工作，这样就会造成一些不必要的浪费。变速泵与定速泵相比较,之所以能够节能，是因为它的特性可以随转速的改变而改变，其流量、扬程、轴功率与转速的关系可以通过以下公式计算，BP:（1）式中：nl、n2—水泵调

3、速前、后的转速（r/min）;Ql、Q2—水泵调速前、后的流量（m3/s）;Hl、H2—水泉调速前、后的水泉扬程（m）;Nl、N2—水泵调速前、后的输出轴功率(kw)。从(1)式之中我们可以看出，若转速发生变化，则扬程会比流量更加地敏感，因此通常会用压力信号反馈来调节水泵的转速。就这样在变速调速泵中,其自动调速装置可以通过压力传感器来获得所需的压力信号，然后通过它的控制器来调节水泵的转速。当水泵接收到超压信号时，控制器将会下调水泵转速。而当水泵接收到欠压信号时，控制器就将会上调水泵转速。于是通过这种调节就可以使水泵的转速保持与管网的工况能够相匹配，同时能够让水

4、泵在高效段工作，从而减少或消除了水泵运行吋效率低下和扬程过剩的情况出现，促使泵房得到优化运行。2供水泵房的优化运行设计泵房在给水系统中的主要作用就是保证供水压力，将所需的水量能够提升到所要求的高度。以给水系统的整体来看，由泵房、管网和调节构筑物等组成的输配水系统相对来说是投资最大、能耗最高的子系统。而泵房的能耗又是苏中居于首要位置的。主要探讨的泵房运行优化方法是在泵房中使用变速泵，通过变速泵与定速泵的优化组合来进行供水，从而可以达到节能的0的，而变速泵的节能作用则主要体现在以下两个方面：(1)水泵在进行调速后，由于水泵的特性曲线发生了偏移，那么工况点也就会发生

5、相应的变化，水泵效率由此就会增高。(2)运行过程中由于变速泵的使用会减少或者消除水泵出水扬程过剩的情况，降低泵房的能耗，提升管网以及泵房运行的可靠性。当前，随着供水规模的扩大，给水工程中变速泵与定速泵组合供水的方式己经得到非常普遍的运用。这样做的0的既可以节能，又能降低成本。3变速泵与定速泵的混合供水系统运行的工况点分析如图1所示，当管路确定之后，管路的特性曲线是固定不变的。在最大的用水吋，变速泵以额定转速nr与定速泵并联工作后，合成的特性曲线(Q—H)合成与管路的特性曲线相交于A点，这吋就能够满足最大用水量Qmax的要求。当用水量减小吋，为了最大限度地节能，

6、须使工况点沿管路特性曲线经B点向左下方转移。这样，就需要来改变水泵的合成特性曲线，将变速泵的转速下调至nl。由图1所示，在混合泵站供水的过程中，定速泵的运行工况在苏高效区内是由左向右来移动，并逐渐地靠近其右下侧的低效工作区，供水量逐渐增大；然而变速泵的运行工况是在其高效区内由右向左来移动，并逐渐地靠近苏左上侧的低效工作区，供水量逐渐减小。由此可以得出这样一个结论，若是要扩大定速泵高效率的运行范围，就应该将最人供水吋的水泵的工作点，能够尽量地靠近高效段的左侧的等效曲线；另外若是想要扩大变速泵的高效率的运行范围，则须要将最大供水吋的水泵以额定转速nr运转时的工作点

7、尽量靠近其高效段的右侧等效曲线。然而如果定速泵与变速泵是同一种型号水泵的吋候，这显然是一个矛盾，不能同吋保证定速泵与变速泵都处于高效率运行的要求，其中若是奋一台泵充分利用了高效率工作段，那么另一台则处于低效率工作段，很显然，这样是不能达到充分节能的目的的。为此，要使定速泵与变速泵都尽可能的在最人范围内保持高效运行，应该选择不同型号的变速泵与定速泵，另外我们应该将最高流量吋的定速泵的工况点选择在高效段的左侧，而将变速泵的工况点选择在额定转速吋的高效段的右侧。这样就可以令定速泵与变速泵能够尽可能地在最人范围内高效地运行。4混合泵站供水的约束条件混合泵站除了要遵循上

8、述选泵的原则之外，还必须要考虑其它的水