【正文】 ④ 蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化的三個(gè)層次 優(yōu)化內(nèi)容：鍋爐 、 汽輪機(jī) 、 蒸汽管網(wǎng)的優(yōu)化 運(yùn)行；燃料 （ 煤 、 油 、 氣 、 焦 ） 的最優(yōu)利用；外部資源 （ 電 、 汽 ） 的利用 、 分時(shí)電價(jià)的利用 ?？梢?jiàn)全局尚有進(jìn)一步產(chǎn)生 HP和 MP蒸汽的潛力，各級(jí)用汽亦有改用低等級(jí)蒸汽的余地，僅通過(guò)公用工程換熱網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化配置就可使現(xiàn)有公用工程系統(tǒng)的運(yùn)行條件得到明顯的改善。若冷物流Cj入口溫度為 180℃ ，出口溫度為 310℃ ，則需用 MP、 HP和VHP分段加熱，或用 HP和 VHP分兩段加熱，也可用 VHP單獨(dú)加熱。 多過(guò)程全局夾點(diǎn) ? 對(duì)于多個(gè)過(guò)程，由于各過(guò)程的夾點(diǎn)位置一般不同，可將各過(guò)程的剩余熱源和熱阱分別組合到一起 ,得到全局溫焓分布圖，它表明熱源部分的剩余熱量和熱阱部分的需求熱量。h1 ————————————————————— HP T1 20 HP T2 35 MP T1 30 MP T3 55 LP T3 12 LP T2 32 ————————————————————— 采用頂層分析法得到的剩余熱負(fù)荷轉(zhuǎn)化途徑效率如表 2所示 , 其中 ?Qmax為剩余熱負(fù)荷上限。定義 δ= qv/qvd為工藝物流的負(fù)荷率 ， 其中 qvd為工藝物流的設(shè)計(jì)負(fù)荷 ， qv為工藝物流的操作負(fù)荷 ， 則蒸汽用量 qs=δqsd 式中， qs—— 操作狀態(tài)下的蒸汽用量； qsd—— 設(shè)計(jì)狀態(tài)下的蒸汽用量。 從而可使公用工程系統(tǒng)獲得蒸汽和燃料的節(jié)省 ， 但這并不一定獲得公用工程成本的節(jié)省 。 因此公用工程系統(tǒng)本身也是過(guò)程工業(yè)中的耗能大戶 ，它的優(yōu)化設(shè)計(jì)和節(jié)能改造具有很大的節(jié)能潛力 ， 對(duì)全局系統(tǒng)的能量利用率和經(jīng)濟(jì)性具有重要影響 。 圖 3 剩余熱負(fù)荷轉(zhuǎn)化途徑示意圖 圖 4 △Qf、△ Qp、△ Qloss和△ W的關(guān)系 不同的做功途徑會(huì)產(chǎn)生不同的效益。為彌補(bǔ)這部分做功能力的減少，公用工程系統(tǒng)需從外界購(gòu)入動(dòng)力或電力。 以上分析是以減少鍋爐新汽（ VHP） 為基礎(chǔ)，但實(shí)際中由于開(kāi)工鍋爐的最小運(yùn)行負(fù)荷為不低于設(shè)計(jì)負(fù)荷的 87% ，所以 VHP只有 30t/h左右的調(diào)節(jié)余地。 ? 全局夾點(diǎn)分析用于過(guò)程節(jié)能改造可以直觀地分析熱回收 (產(chǎn)汽 )量、過(guò)程加熱用公用工程耗量、熱功聯(lián)產(chǎn)的可能功量等能量集成目標(biāo)，但不能給出過(guò)程物流與公用工程之間產(chǎn)用汽匹配換熱網(wǎng)絡(luò)具體方案，而且這些方案不是唯一的，各方案之間有很大差別甚至可能相互矛盾和制約，需要進(jìn)一步尋求最優(yōu)方案。 i=1,2,...,I。 優(yōu)化結(jié)果 熱物流 H1,H5,H7設(shè)置新?lián)Q熱器，熱物流 H3,H4,H6利用現(xiàn)有面積調(diào)換位置，均由產(chǎn) MP改為產(chǎn) HP蒸汽； 冷物流 C6， C7， C8設(shè)置新?lián)Q熱器，冷物流 C2利用現(xiàn)有面積調(diào)換位置，均由用 MP改為用 LP蒸汽； 其它換熱器不變。 ⑤ 蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化措施 、全局能量系統(tǒng)優(yōu)化密切結(jié)合，確定合理的汽、電負(fù)荷； 、 低溫?zé)崂镁C合考慮充分用工藝余熱產(chǎn)汽和預(yù)熱給水以減少鍋爐負(fù)荷； ， 高效 、 經(jīng)濟(jì)規(guī)模的設(shè)備以及合理選擇燃料結(jié)構(gòu)； 、季節(jié)平衡和系統(tǒng)及管網(wǎng)的優(yōu)化監(jiān)控。 慮蒸汽輸送管線的特性，為保證管線隨時(shí)能輸送蒸汽，不得不使部分蒸汽減溫減壓。為此根據(jù)模型的特點(diǎn)，吸收遺傳算法、進(jìn)化優(yōu)劃和常規(guī)數(shù)值優(yōu)化的優(yōu)點(diǎn)，采用了混合連續(xù)進(jìn)化算法，即對(duì)整型變量采用編碼遺傳算子，而對(duì)連續(xù)變量直接采用連續(xù)化交叉、變異算子進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算，可保證很高的精度 ,充分發(fā)揮兩類算子的優(yōu)點(diǎn)，提高了搜索速度和獲得全局最優(yōu)解的性能。 ② 公用工程換熱網(wǎng)絡(luò)超結(jié)構(gòu) 圖 8 公用工程換熱網(wǎng)絡(luò)超結(jié)構(gòu) ? 若公用工程共有新汽、高壓、中壓和低壓（ VHP， HP， MP和 LP） 4個(gè)蒸汽等級(jí)和一個(gè)冷公用工程等級(jí)（ CW）， 且溫位已知，則熱物流 Hi在冷卻降溫過(guò)程中可產(chǎn)生 VHP， HP， MP和 LP蒸汽，最后被冷卻水 CW冷卻；冷物流 Cj的升溫過(guò)程可用 LP、 MP、 HP和 VHP依次加熱。 Linnhoff和Zhu等人將單過(guò)程夾點(diǎn)分析進(jìn)一步擴(kuò)展到全過(guò)程的夾點(diǎn)分析和能量集成，可以得到全局熱回收的潛力和目標(biāo)，但不能給出具體的匹配方案； Grossmann等人基于線性化分解算法提出了超結(jié)構(gòu)混合整數(shù)非線性規(guī)劃 (MINLP)綜合策略，可以進(jìn)行各子系統(tǒng)的同步熱集成聯(lián)合優(yōu)化，但超結(jié)構(gòu)中可能的組合方案太多而難于求解。原系統(tǒng)中沒(méi)有低壓蒸汽回收設(shè)施，蒸汽冷凝熱全部損失。 在復(fù)雜的石化過(guò)程公用工程系統(tǒng)中，許多工藝壓縮機(jī)或機(jī)泵都是采用工藝透平直接做功驅(qū)動(dòng)。 因此，對(duì)現(xiàn)有的全局過(guò)程系統(tǒng)，以公用工程系統(tǒng)為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行節(jié)能改造具有巨大的節(jié)能潛力。 對(duì)于凝汽式發(fā)電 （ 作功 ） 裝置 ， 其熱效率一般在 ～ ；而對(duì)于大型復(fù)雜的過(guò)程系統(tǒng) ， 為滿足各裝置的熱功需求 ， 采用合理的熱電聯(lián)產(chǎn)公用工程系統(tǒng) ， 其熱效率可達(dá) 。 頂層分析法著眼于尋找剩余熱負(fù)荷的轉(zhuǎn)化途徑，當(dāng)通過(guò)某