【正文】 ④ 蒸汽動力系統(tǒng)優(yōu)化的三個層次 優(yōu)化內容：鍋爐 、 汽輪機 、 蒸汽管網的優(yōu)化 運行；燃料 （ 煤 、 油 、 氣 、 焦 ） 的最優(yōu)利用；外部資源 （ 電 、 汽 ） 的利用 、 分時電價的利用 。可見全局尚有進一步產生 HP和 MP蒸汽的潛力，各級用汽亦有改用低等級蒸汽的余地，僅通過公用工程換熱網絡的優(yōu)化配置就可使現(xiàn)有公用工程系統(tǒng)的運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單獨加熱。 多過程全局夾點 ? 對于多個過程，由于各過程的夾點位置一般不同，可將各過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荷轉化途徑效率如表 2所示 , 其中 ?Qmax為剩余熱負荷上限。定義 δ= qv/qvd為工藝物流的負荷率 ， 其中 qvd為工藝物流的設計負荷 ， qv為工藝物流的操作負荷 ， 則蒸汽用量 qs=δqsd 式中， qs—— 操作狀態(tài)下的蒸汽用量； qsd—— 設計狀態(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)本身也是過程工業(yè)中的耗能大戶 ，它的優(yōu)化設計和節(jié)能改造具有很大的節(jié)能潛力 ， 對全局系統(tǒng)的能量利用率和經濟性具有重要影響 。 圖 3 剩余熱負荷轉化途徑示意圖 圖 4 △Qf、△ Qp、△ Qloss和△ W的關系 不同的做功途徑會產生不同的效益。為彌補這部分做功能力的減少，公用工程系統(tǒng)需從外界購入動力或電力。 以上分析是以減少鍋爐新汽（ VHP） 為基礎，但實際中由于開工鍋爐的最小運行負荷為不低于設計負荷的 87% ，所以 VHP只有 30t/h左右的調節(jié)余地。 ? 全局夾點分析用于過程節(jié)能改造可以直觀地分析熱回收 (產汽 )量、過程加熱用公用工程耗量、熱功聯(lián)產的可能功量等能量集成目標，但不能給出過程物流與公用工程之間產用汽匹配換熱網絡具體方案，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，需要進一步尋求最優(yōu)方案。 i=1,2,...,I。 優(yōu)化結果 熱物流 H1,H5,H7設置新?lián)Q熱器，熱物流 H3,H4,H6利用現(xiàn)有面積調換位置，均由產 MP改為產 HP蒸汽； 冷物流 C6， C7， C8設置新?lián)Q熱器，冷物流 C2利用現(xiàn)有面積調換位置，均由用 MP改為用 LP蒸汽； 其它換熱器不變。 ⑤ 蒸汽動力系統(tǒng)優(yōu)化措施 、全局能量系統(tǒng)優(yōu)化密切結合，確定合理的汽、電負荷； 、 低溫熱利用綜合考慮充分用工藝余熱產汽和預熱給水以減少鍋爐負荷； ， 高效 、 經濟規(guī)模的設備以及合理選擇燃料結構； 、季節(jié)平衡和系統(tǒng)及管網的優(yōu)化監(jiān)控。 慮蒸汽輸送管線的特性，為保證管線隨時能輸送蒸汽，不得不使部分蒸汽減溫減壓。為此根據模型的特點，吸收遺傳算法、進化優(yōu)劃和常規(guī)數值優(yōu)化的優(yōu)點，采用了混合連續(xù)進化算法，即對整型變量采用編碼遺傳算子，而對連續(xù)變量直接采用連續(xù)化交叉、變異算子進行浮點運算，可保證很高的精度 ,充分發(fā)揮兩類算子的優(yōu)點，提高了搜索速度和獲得全局最優(yōu)解的性能。 ② 公用工程換熱網絡超結構 圖 8 公用工程換熱網絡超結構 ? 若公用工程共有新汽、高壓、中壓和低壓（ VHP， HP， MP和 LP） 4個蒸汽等級和一個冷公用工程等級（ CW）， 且溫位已知，則熱物流 Hi在冷卻降溫過程中可產生 VHP， HP， MP和 LP蒸汽，最后被冷卻水 CW冷卻；冷物流 Cj的升溫過程可用 LP、 MP、 HP和 VHP依次加熱。 Linnhoff和Zhu等人將單過程夾點分析進一步擴展到全過程的夾點分析和能量集成，可以得到全局熱回收的潛力和目標，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構混合整數非線性規(guī)劃 (MINLP)綜合策略，可以進行各子系統(tǒng)的同步熱集成聯(lián)合優(yōu)化，但超結構中可能的組合方案太多而難于求解。原系統(tǒng)中沒有低壓蒸汽回收設施，蒸汽冷凝熱全部損失。 在復雜的石化過程公用工程系統(tǒng)中，許多工藝壓縮機或機泵都是采用工藝透平直接做功驅動。 因此，對現(xiàn)有的全局過程系統(tǒng)，以公用工程系統(tǒng)為出發(fā)點進行節(jié)能改造具有巨大的節(jié)能潛力。 對于凝汽式發(fā)電 （ 作功 ） 裝置 ， 其熱效率一般在 ～ ；而對于大型復雜的過程系統(tǒng) ， 為滿足各裝置的熱功需求 ， 采用合理的熱電聯(lián)產公用工程系統(tǒng) ， 其熱效率可達 。 頂層分析法著眼于尋找剩余熱負荷的轉化途徑，當通過某