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反渗透海水淡化高压给水系统运行优化研究

反渗透海水淡化高压给水系统运行优化研究

作者：郑建波江苏大学

学位级别：硕士

随着城市化发展、人口增长、全球气候变化和经济形势变化使水资源的需求快速增长,淡水资源短缺问题已成为全球共同关注的重大现实问题。海水淡化是稳定的水资源增量技术,可作为水资源的重要补充和战略储备,发展海水淡化技术是解决当前... 详细信息

随着城市化发展、人口增长、全球气候变化和经济形势变化使水资源的需求快速增长,淡水资源短缺问题已成为全球共同关注的重大现实问题。海水淡化是稳定的水资源增量技术,可作为水资源的重要补充和战略储备,发展海水淡化技术是解决当前社会淡水资源短缺问题的重要手段之一。反渗透海水淡化技术由于其技术本身优势,越来越成为世界各国海水淡化工程的主流技术。一般反渗透海水工程中的电耗成本约占制水成本的1/2～2/3,反渗透海水淡化工程的能耗指标主要取决于高压给水系统,其中高压泵是高压给水系统的主要能耗设备,高压泵的运行状态是影响反渗透海水淡化工程制水成本的主要因素。因此,对反渗透海水淡化高压泵的节能运行优化研究以降低高压给水系统的能耗具有重大的意义。本文依托国家科技支撑计划项目“海水淡化高压泵及高压增压泵研制”(2013BAB08B02)和“海水淡化装置高效节能高压泵、增压泵研发及产业化”(2014BAB08B01)。以万吨级海水淡化工程中的高压泵为研究对象,对包含此高压泵的高压给水系统进行了建模与运行优化研究。研究工作主要包括以下部分:建立反渗透海水淡化高压泵全流场三维模型并进行网格划分,通过数值模拟计算高压泵外特性,对比高压泵外特性数值模拟结果与试验结果,验证了数值模拟的正确性和可靠性,在此基础上,模拟分析了不同转速下高压泵性能特性。采用最小二乘法对不同转速下的特性曲线进行拟合,并求解获得不同转速下高压泵最优运行区域,确定了反渗透海水高压泵在不同给水压力下的高效区流量调节区域。为进一步确定反渗透海水淡化高压泵优化运行的策略提供了优化依据。建立反渗透海水淡化膜组件数学模型,模拟分析了给水温度、给水总固体溶解浓度、系统回收率等参数在恒流、恒压条件下对膜组件运行特性的影响。结果表明:给水温度、回收率对系统给水压力、系统能耗及产水含盐量影响较大,对反渗透海水淡化高压泵运行工况影响较大,因此在对海水淡高压泵运行优化时,需考虑温度、回收率对高压泵运行工况的影响,为进一步确定反渗透海水淡化的高压给水系统优化运行方案提供了依据。建立反渗透海水淡化系统高压给水系统优化运行数学模型,考虑季节日温度变化、峰谷电价对高压给水系统运行的影响,分别以系统产水能耗最小、产水费用最小为优化目标,系统日产水流量及高压泵高效区运行作为约束条件。利用MATLAB优化工具对不同优化方案进行优化求解,运行的优化结果表明:考虑季节日温度变化优化运行方案的产水能耗低于常规操作产水能耗;考虑峰谷电价、季节日温度变化优化运行方案的产水费用低于常规操作产水费用。在不同方案的优化结果中高压泵运行工况点总是位于高效区偏大流量区域,因此在高压泵的设计时高效点应向大流量偏移,使高压泵在运行过程中保持较高的效率。

关键词：海水淡化高压泵高压给水系统高效区优化运行

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高压给水系统调节阀的选择

电站辅机 1985年第1期 5-9页

作者：金维光东北电力设计院

一、引言高压给水系统是近代火力发电厂耗能较大的设备。它在一般高压和亚临界压力机组中,其功效消耗约占主机容量的2～4％。在超临界压力机组中约占3～5％,因此它的节能对降低厂用电率有较大的影响。

关键词：调节阀控制阀高压给水系统相对开度

漳州后石电厂6×600MW超临界机组高压给水系统设计特点

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热机技术 2003年第3期 1-5页

作者：王斌西南电力设计院

该文介绍了漳州后石电厂新建工程从日本三菱公司引进的600MW超临界机组高压给水系统设计特点。可供600MW等级超临界机组电站设计参考。

关键词：电厂超临界机组高压给水系统系统设计锅炉电站设计汽轮机技术规范

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供热电厂高压给水系统节能优化探索

安徽冶金科技职业学院学报 2021年第3期31卷 53-55页

作者：肖俊曹俊水谢勇翔马钢股份公司能环部安徽马鞍山243000

调研能环部发电一分厂高压给水系统现运行现状,制定高压给水系统节能优化改造方案。在保证锅炉安全、经济、稳定运行的情况下,通过整体降低热电南区高压给水母管压力,给水母管压力调整程控化。减小系统水阻,以达到减少管道、阀门冲刷降... 详细信息

调研能环部发电一分厂高压给水系统现运行现状,制定高压给水系统节能优化改造方案。在保证锅炉安全、经济、稳定运行的情况下,通过整体降低热电南区高压给水母管压力,给水母管压力调整程控化。减小系统水阻,以达到减少管道、阀门冲刷降低电耗的目的。

关键词：高压给水系统能优化改造降低能耗提高效益

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对一工业小区消防给水系统的探讨

广州大学学报（自然科学版） 2003年第2期2卷 176-178页

作者：陈柳凤广东火电工程总公司广东广州510730

重点介绍了一工业小区的消防给水系统设计。

关键词：工业小区消防给水系统系统设计高压给水系统建筑灭火循环用水

普通多层民用建筑采用低压消防给水系统的可行性

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亚洲消防 2007年第5期 72-73页

作者：张国平唐婕日照市东港区公安消防大队梧州市公安消防支队

《建规》第8．6．3条规定：设置常高压给水系统的建筑物，如能保证最不利点消火栓和自动喷水灭火设备等的水量和水压，可不设消防水箱。设置临时高压消防给水系统的建筑物，应设消防水箱或气压水罐、水塔，并符合下列要求：在建筑物的... 详细信息

《建规》第8．6．3条规定：设置常高压给水系统的建筑物，如能保证最不利点消火栓和自动喷水灭火设备等的水量和水压，可不设消防水箱。设置临时高压消防给水系统的建筑物，应设消防水箱或气压水罐、水塔，并符合下列要求：在建筑物的最高部位设置重力自流的消防水箱；室内消防水箱（包括气压水罐、水塔、分区给水系统的分区水箱），应储存10min的消防用水量。

关键词：临时高压消防给水系统多层民用建筑消防水箱消防用水量低压高压给水系统气压水罐建筑物

北京彩虹之门超高层建筑组团消防水灭火系统方案设计探讨

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给水排水 2015年第3期41卷 70-75页

作者：王帅柏诚工程技术(北京)有限公司北京100027

由若干栋建筑高度超过100m以上的超高层项目所组成的建筑组团,消防系统的安全性对于整个项目的安全至关重要。彩虹之门项目为超大超高的建筑综合体组团,4栋塔楼高分别为330m、350m、224m、224m,建筑形式独特,其消防水灭火系统(消火栓系... 详细信息

由若干栋建筑高度超过100m以上的超高层项目所组成的建筑组团,消防系统的安全性对于整个项目的安全至关重要。彩虹之门项目为超大超高的建筑综合体组团,4栋塔楼高分别为330m、350m、224m、224m,建筑形式独特,其消防水灭火系统(消火栓系统、自动喷水灭火系统、水喷雾系统及大空间智能水炮灭火系统)采用何种形式将对整个项目的安全起关键性作用。从系统安全、适用及造价平衡等方面,对比分析了高压给水系统、临时高压给水系统及高压结合临时高压给水系统在彩虹之门项目中的应用。

关键词：水灭火系统高压给水系统临时高压给水系统高压结合临时高压给水系统

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建筑小区消防给水设计实践及探讨

建厂科技交流 2007年第3期34卷 42-43页

作者：李志勇中铁建工集团北京基地处

1引言所谓建筑小区就是在一个区域内各类建筑的组合。建筑小区放大了说就是一座城镇，或者说一座城镇缩小了就是一个建筑小区，如机关大院、学校、部队营区等。建筑小区消防给水设计，不同于城市给水设计，也有别于建筑给水设计，而目... 详细信息

1引言所谓建筑小区就是在一个区域内各类建筑的组合。建筑小区放大了说就是一座城镇，或者说一座城镇缩小了就是一个建筑小区，如机关大院、学校、部队营区等。建筑小区消防给水设计，不同于城市给水设计，也有别于建筑给水设计，而目前我国又无相应规范，设计实践中多套用《建筑设计防火规范》（以下简称《建规》）和《高层建筑设计防火规范》（以下简称《高规》），尽管《建规》在条文说明中提到了区域消防，并做了一定的规范，如区域高压或临时高压给水系统。在《高规》中也明确了对于高层建筑群可集中设置消防水池和消防泵房。但是笔者认为，建筑小区类型多种多样，有必要出台一部能够基本履盖建筑小区消防给水设计的《建筑小区防火设计规范》或者《建筑小区给水设计规范》，进一步规范建筑小区消防给水设计。

关键词：消防给水设计建筑小区设计实践《建筑设计防火规范》高压给水系统防火设计规范建筑给水设计《建规》

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自动喷水灭火系统设计的若干问题探讨

消防科技 1987年第3期 40-44页

作者：蒋永琨公安部七局

一、自动喷水灭火系统的灭火、控火效果国内实践经验证明,自动喷水灭火系统有良好的灭火、控火效果,在设计高层建筑以及其他重点建筑和重点部位应积极推广采用。在国内,我国的新老建筑物,包括高层建筑、厂房、仓库以及其公共建筑,设... 详细信息

一、自动喷水灭火系统的灭火、控火效果国内实践经验证明,自动喷水灭火系统有良好的灭火、控火效果,在设计高层建筑以及其他重点建筑和重点部位应积极推广采用。在国内,我国的新老建筑物,包括高层建筑、厂房、仓库以及其公共建筑,设置的自动喷水灭火系统的面尚不太广,但从一些火灾案例看,灭火、控火效果是好的。如上海中百第一百货商场,该楼为8层,高约40米,每层面积3600平方米,各层均装有自动

关键词：喷水灭火系统建筑物消防水泵控火高层建筑喷头布置消防水池容量高压给水系统