全廠蒸汽動力平衡及系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能研討(編輯修改稿)
2025-02-10 23:53 本頁面
【文章內容簡介】 礎數(shù)據(jù)輸入工作量大，管網(wǎng)改造后可能存在數(shù)據(jù)未及時錄入的問題。簡易在線蒸汽動力平衡表簡易在線蒸汽動力平衡表簡易在線蒸汽動力平衡表蒸汽產(chǎn)耗平衡表 A、編制原則：a. 產(chǎn)耗分別開列。b. 只計算最終的產(chǎn)及耗的發(fā)生量，不計算中間轉移量。B、分開工、運行、事故狀態(tài)三種情況分別編寫。C、分析產(chǎn)耗不平衡，查找蒸汽系統(tǒng)存在的問題。四 .蒸汽動力系統(tǒng)優(yōu)化1. 蒸汽動力系統(tǒng)優(yōu)化的方法 2. 優(yōu)化軟件應用的情況3. 實際工作中如何開展蒸汽動力系統(tǒng)優(yōu)化工作1. 蒸汽動力系統(tǒng)優(yōu)化的方法? 熱力學目標方法? 數(shù)學規(guī)劃法? 三環(huán)節(jié)模型法? 啟發(fā)式方法熱力學目標方法? A、夾點分析法? B、頂層分析法A、夾點分析法a. 產(chǎn)生： 1982年 Linnhoff等人提出的夾點技術，在此基礎上提出了熱力學目標方法。b. 夾點技術應用的演變 換熱網(wǎng)絡和單級、多級公用工程能量集成熱回收絡熱機熱泵等單個能量集中單元與全局能量集成幾個工藝過程組成組成的全局系統(tǒng)A、夾點分析法c. 核心技術：全局溫焓曲線d. 具體方法：利用全局溫焓曲線對系統(tǒng)進行直接敏銳的分析，確定熱力學目標以及提出很好的設計決策，并且根據(jù)該熱力學目標可以選擇最優(yōu)的短網(wǎng)絡。通過性能的限制約束，熱力學目標方法揭示了系統(tǒng)的改善范圍，使設計者在交互模式下進行不同的設計方案的篩選。A、夾點分析法e. 夾點技術特點： 全局過程的夾點分析法，建立了從各過程冷、熱物流構成組合曲線出發(fā)，逐步外推，最終形成全局溫焓曲線和全局公用工程總組合曲線，再進行能量集成的方法和策略。f. 優(yōu)點：該方法對于新設計節(jié)能效果顯著。：對改造項目，其公用工程系統(tǒng)已存在，有時雖實施節(jié)能，卻無經(jīng)濟效益。而且這種全局集成策略是建立在對全局各過程間的相互關系有深入了解，并已收集到全局各過程所有冷、熱物流及公用工程數(shù)據(jù)的基礎之上的；對正在運行著的大型石化企業(yè)，進行如此詳盡的數(shù)據(jù)收集需花費大量的人力和時間，這無疑會影響全局過程夾點分析法的應用。 B、頂層分析法a. 起源：夾點分析法的不足b. 1997年 Zhu XX 等提出這一概念c. 方法：從公用工程出發(fā)，先完成公用工程系統(tǒng)的用能診斷，尋找出全局節(jié)能（節(jié)約蒸汽）的潛力所在，充分發(fā)揮公用工程系統(tǒng)的各種剩余熱轉化途徑作用，使剩余熱發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益。對于公用工程系統(tǒng)難以利用的剩余熱，尋找出相關過程，再利用全局夾點分析方法進行能量集成 。B、頂層分析法d. 圖示B、頂層分析法e. 基本方法：(1) 剩余熱負荷的產(chǎn)生 (2) 剩余熱負荷通過發(fā)電汽輪機做功 (3) 外購動力節(jié)省剩余熱負荷 (4) 剩余熱負荷轉化途徑的經(jīng)濟效益分析 (1) 剩余熱負荷的產(chǎn)生 過程換熱網(wǎng)絡的優(yōu)化可使過程用蒸汽量減少或過程副產(chǎn)蒸汽量增加，這兩種結果都將打破原有公用工程系統(tǒng)的平衡關系，產(chǎn)生剩余蒸汽。剩余熱負荷的轉化途徑一般有：（ａ）用做功效率最高的途徑做功，使公用工程系統(tǒng)多產(chǎn)功；（ｂ）減少剩余熱負荷，直接節(jié)省燃料，同時使公用工程系統(tǒng)做功能力下降，產(chǎn)／用功之間的差額需外購動力彌補；（ｃ）維持現(xiàn)有消耗途徑。因此，實現(xiàn)過程優(yōu)化改造所產(chǎn)生的效益，必須尋找剩余熱負荷的最佳轉化途徑。 (2) 剩余熱負荷通過發(fā)電汽輪機做功 過剩熱負荷 ΔＱ Ｐ 通過某一途徑轉化可增加系統(tǒng)做功量 ΔＷ，而節(jié)省 ΔＱ Ｐ 對應的燃料消耗量的變化為 ΔＱ Ｆ 。過剩熱負荷轉化途徑的做功效率為： (3) 外購動力節(jié)省剩余熱負荷 對于必須進行熱功權衡的公用工程系統(tǒng)，節(jié)省剩余熱負荷 ΔＱ Ｐ 就等于節(jié)省了鍋爐蒸汽，其結果是燃料消耗減少 ΔＱ Ｆ ，同時造成了系統(tǒng)做功量的下降。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。若購買單位燃料所需費用為Ｃ Ｆ ，外購單位動力所需費用為Ｃ Ｐ，定義外購動力的效率為 ηin＝Ｃ Ｆ ／Ｃ Ｐ ηin1，則應購入外部動力。(4) 剩余熱負荷轉化途徑的經(jīng)濟效益分析 若將 1MJ燃料的熱負荷從現(xiàn)有途徑移至最佳效率途徑可多產(chǎn)功 ΔWadd為： ΔWadd＝ ΔWm－ ΔWc＝ ηm－ ηc 式中， ηc為現(xiàn)有途徑效率， ηm為最佳途徑效率。 為保持公用工程系統(tǒng)產(chǎn)／用功的平衡，多產(chǎn)的功量ΔWadd可從效率最差的途徑減少相應的功量，相應節(jié)省燃料為： ΔＱ F＝ ΔWadd／ ηleast＝（ ηm－ ηc）／ ηleast 式中， ηleast為最差途徑效率。即在公用工程系統(tǒng)中，1MJ燃料的熱負荷從現(xiàn)有途徑移至最佳效率途徑可多做功ΔWadd。 (4) 剩余熱負荷轉化途徑的經(jīng)濟效益分析 通過做功效率最差的途徑減少做功ΔWadd，即可實現(xiàn)最大的燃料節(jié)省，其相應節(jié)省燃料費用為： CFΔQF＝ CF（ ηm－ ηc ）／ ηleast 若 1t蒸汽相當于Ｑ s(MJ)燃料，經(jīng)濟效益B（元／ t）為： Ｂ＝ CFＱ s（ ηm－ ηc）／ ηleast 式中Ｑ s＝（ ΔＱ P＋ ΔＱ loss）／ ηboilerB、頂層分析法f. 基本步驟 ：（１）收集公用工程數(shù)據(jù)；（２）計算現(xiàn)有和可選蒸汽消耗途徑效率及負荷限制；（３）計算節(jié)省剩余熱負荷外購動力途徑效率；（４）比較現(xiàn)有途徑，可選途徑和外購動力效率；（５）選擇最優(yōu)轉化途徑并計算優(yōu)化后的效益。 數(shù)學規(guī)劃法A、基礎：數(shù)學模型B、原理：通過把蒸汽動力系統(tǒng)優(yōu)化問題轉換為一個數(shù)學規(guī)劃問題并提供一個合適的優(yōu)化算法來實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化。C、發(fā)展： 80年代，隨著計算機的普及的熱力學理論的日益完善，才發(fā)展起來的。 1983年，Grossmann采用結構最優(yōu)化合成換熱網(wǎng)絡，提出用轉運模型的線性規(guī)劃方法，求出最小公用工程費用，較為方便地考慮物流匹配有約束的情況。 數(shù)學規(guī)劃法D、方法：第一步是構造一個超結構
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