长输气管道设计优化模型建立与计算研究

以长输气管道系统建设和运行总费用最小为目标函数建立优化数学模型,约束条件包括站间距约束、管径约束和压比约束等,优化变量为管道设计压力、管道直径、压缩机压比、站间距离等。利用改进的POWELL法对建立优化数学模型进行了计算求解,经过实例计算,模型合理反映出管道系统设置压气站的数量、管道直径、输气设计压力对总费用的影响性,与工程实际设计参数误差较小,对建立的模型可靠性进行了验证。     

压缩机组运行风险分析及消减措施

燃气轮机驱动离心式压缩机(以下简称压缩机组)是天然气管道输送的核心设备,自2005年兰州输气分公司涩北首站两台压缩机组投产以来,已经积累了8年运行经验,累计运行超过17万h。以兰州输气分公司压缩机组运行数据为基础,对压缩机组出现的严重故障进行了深入的分析,并提出了针对性措施以消减风险。     

大型天然气管道稳态运行优化研究

针对天然气长输管道压缩机站运行能耗高的问题，基于动态规划法，建立以大型天然气管道压缩机站总能耗最低为目标函数的管道运行优化模型，确定压缩机开机数量和出站压力为优化变量。根据此优化模型，求解西气东输一线管道算例，该算例管道规模庞大（含22座压缩机站和32台压缩机，管线全长3 840 km，设计年输量为170×10⁸ t），优化模型可在60 s内求解得出结果，动态规划法求解快速有效。根据优化结果，优化运行方案比运行日报表中增加了2台压缩机的开机数量，管道总压降减少了3.40 MPa，燃气轮机组平均效率提高了4.234%，电驱机组平均效率提高了4.875%，压缩机总功率减少187 20.38 kW，生产单耗减少16.24 kgce/（10⁷ Nm³·km），可大幅降低西气东输一线管道的总能耗，证明了所建优化模型的正确性和可行性。     

基于遗传算法的盐穴储气库注气能力方案优化

盐穴储气库作为中国天然气调峰的重要手段之一,承担着战略储备的重要任务。为提高川气东送输气管网的运行优化能力,对金坛盐穴储气库提出合适的注气配产方案以降低压缩机能耗作为当前阶段的首要目标。通过对金坛盐穴储气库的地理环境、管道参数、储气井参数、压缩机能耗等综合因素进行分析后,以该地区十口井注气流程为例,将其配气方案的能耗分析作为主要目标,在满足于储气库总量、单井注气约束条件的情况下,应用遗传算法对注气任务方案进行优化。通过分析了5组遗传算法进行优化的注气配气过程,结果表明当迭代步数达到25步左右时,总能耗达到收敛且平均每组运行时间为4.57 s,进一步分析得出各单井注气量在优化过程中的趋势图。在符合现场条件、满足于注气需求的情况下,最终模拟优化后的配产方案系相比最初配产方案压缩机能耗下降了33%,实际现场压缩机能耗下降普遍在30%～35%,大幅降低了压缩机能耗浪费,对实际生产应用具有一定的指导作用。     

基于误差修正模型的压缩机组性能预测

针对前期制定的压缩机组运行方案不切实际的问题，开展了离心压缩机性能预测研究。采用误差修正的思想，以某压气站离心压缩机组为研究对象，运用多变换算法对压缩机组性能曲线进行换算，然后，基于最小二乘法曲面拟合原理对经过相似变换后的性能曲线进行拟合。考虑到压缩机组的劣化情况，运用最小二乘法一元拟合原理获得了性能参数的误差修正模型，并与不同工况下的多组历史数据进行对比分析，由误差修正模型得到的轴功率、压比预测值与其实测值的相对误差在3%以内，验证了误差修正模型的可靠性，为压缩机组运行方案的制定提供了切合实际的生产运行基础数据。     

制冷装置冷凝压力优化分析

通过分析厦门某厂典型工业制冷装置的历史运行参数,研究了工业制冷装置的实际运行状况.研究发现,在部分负荷工况下,该厂压缩机和蒸发式冷凝器的负荷匹配不合理,冷凝压力值偏低,造成运行能耗上升.现场实际测试计算表明,该厂通过压缩机和冷凝器的合理匹配,减少一台冷凝器的运行,节能可达5.43 kW.研究发现,冷凝压力过低也会造成能...     

浅析高压变频器在电驱压气站中的应用

以两种类型的交直交变频器为例,比较了高压变频器的拓扑结构和技术参数,分析了两种类型高压变频器的优缺点,指出高压变频器应用中存在的问题,提出了高压变频器在电驱压气站中的应用方案,以便在工程设计中合理推广和应用。     

节能坡与编组方案影响下的地铁列车运行能耗分析

地铁列车在运行过程中,能耗受线路条件以及运营组织方案影响较大。为了更准确地模拟线路运营条件与列车运行能耗之间的关系,在列车运行计算的基础上,分析列车在运行过程中的特点,设计牵引-惰行-制动的站间运行模式下的列车仿真模型,研究列车节能坡设计以及编组方案对列车运行能耗的影响。该模型主要由列车受力分析、站间操纵策略设计以及能耗计算3个部分组成,并在Visual studio平台上设计不同的线路条件及编组方案进行仿真实验,分析其对列车运行能耗的影响规律以及能耗的变化特点。研究发现,采取合理的节能坡设计以及编组方案有利于降低列车运行能耗。     

西气东输压气站GE公司压缩机组安装施工质量控制及风险识别

本文以国家重点工程西气东输二线部分压气站GE公司压缩机组安装为例,着重从现场质量控制的角度,根据离心式压缩机组安装程序,总结出了大型压缩机组安装质量控制要点,并做出相应分析和风险识别,为同类大型压缩机组安装质量控制提供借鉴。     

基于大型压缩机组对中工序的合理优化

本文以国家重点工程——西气东输二线红柳联络压气站PGT25+PCL802型压缩机组对中为例,重点阐述了压缩机组对中及对中工序优化,对压缩机组对中施工工序优化进行了详细说明,希望可以为同类压缩机组对中施工提供借鉴。     

文23储气库增压系统性能模拟及优化研究

文23储气库是目前中国已投运的最大储气库之一，主要负责华北地区市场季节调峰和应急供气任务。以文23储气库注气增压系统为研究对象，以实现增压系统节能降耗和提高工艺水平为目标，建立了增压系统往复式压缩机性能模拟计算模型，并利用Java语言开发了相应的模拟计算程序。在此基础之上，针对增压系统所采用的3种厂家压缩机设备，分别开展了相同工况下各厂家压缩机性能对比模拟计算和工况参数变化对压缩机性能影响模拟计算。模拟计算发现，相同工况下厂家A压缩机具有最高的容积流量和单位能耗。此外，在参数变化对压缩机性能影响方面，一级进气压力升高1 MPa将导致单位能耗降低75 ${\rm {kW \cdot h}}$/(${\times 10^4} {{\rm {Nm}}^3}$)，末级排气压力升高1 MPa将导致单位能耗升高17 ${\rm {kW \cdot h}}$/(${\times 10^4} {{\rm {Nm}}^3}$)，一级和二级进气温度的升高则都将导致单位能耗的小幅度升高。根据模拟分析结果提出了相应的压缩机开机方案优化措施和压缩机工况参数优化措施。研究充分结合了文23储气库增压系统的实际运行特点，所获得的研究结果对储气库现场运行工艺具有重要的指导意义。     

天然气管网优化调度方法研究

以压缩机站最小年运营费用为目标函数,考虑气田资源、压缩机站特性参数、管网输送工艺等多种约束条件,建立了天然气管网优化调度数学模型。基于现代启发式演化算法的基本思想,将差分进化算法的繁殖策略与遗传算法的交叉、变异结合起来形成了一种新的混合遗传算法,应用于模型的优化求解,避免了一般演化算法早熟收敛现象,并以一个12个节点、11条管段、2个压缩机站的天然气管网为例,评选出了最优的管网运行方案,用于该管网的日常运营调度和后期改造设计。结果表明,所建模型和优化方法是有效的,具有一定的实用性。     

Development of Temperature-Humidity Independent Control Air-Conditioning Unit for Residential Buildings

Cooling panels are increasingly used in domestic residential buildings.To provide medium temper-ature cold water for the cooling panel,and dehumidify the indoor air simultaneously,a new kind of temperature-humidity independent control air-conditioning unit was developed for single residential house by utilizing multi-variable technology.First,the supply air temperature was studied to determine the proper supply air flow rate for the humidity control.Then,the energy consumption of different temperature-humidity independent eontrol systems was studied.The analysis indicates that unity evaporating temperature can be used to handle the mois-ture load and sensible heat load in two evaporators.So the unit scheme was put forward.Two evaporators were used to produce medium temperature water and dry air separately,and electric expansion valves were used to control the refrigerant distribution between the two evaporators.Then, experimental work was carried out to in-vestigate the influence of compressor frequency,refrigerant distribution on the dehumidification capacity,energy efficiency and refrigeration capacity.In the end,the paper concludes that both compressor frequency and refrig-erant distribution can control the dehumidification capacity,but the former influences the EER more than the latter.while the latter influences the refrigeration capacity more than the former.We can find a proper running point at certain sensible and latent cooling load by adjusting both compressor frequency and electric expansion.valve.The energy consumption of this kind of unit was estimated and compared with present room air condition-ers,which shows that it can save about 41% cooling energy consumption.     

模糊控制在离心式压缩机防喘振控制中的应用

运用模糊控制理论和离心式压缩机的喘振机理,针对空分装置中压缩机的实际喘振问题,设计了防喘振控制系统．并在基于Simulink和Fuzzy Controler仿真环境中对涉及的模糊控制器进行仿真分析。     

转油站掺水变频节能技术研究及应用

结合油田掺水系统的生产现状,对油田掺水系统生产运行现状的不足及变频节能原理进行了分析,并结合当地的生产状况提出了掺水系统的优化方案。将该优化方案应用到大庆油田两座转油站,现场数据表明,应用新的变频节能控制技术后,不仅能保证管线压力始终保证控制在最佳状态,减轻运行人员工作量,提高设备运行的可靠性,且在机组降负荷运行时,具有非常明显的节电效果。     

联合站能耗分析与系统优化

联合站是油气集输系统的主要组成部分和耗能单元,对其进行系统优化节能降耗从而降低运行成本是十分必要的.以大庆油田掺水系统中某一联合站为研究对象,建立系统能耗平衡模型,对其进行能耗平衡分析,并以最小能耗为目标函数对联合站系统进行优化.研究结果表明通过系统优化改造降低了系统生产运行成本.     

国内城镇污水处理能耗计算方法

污水处理行业是高耗能产业,合理地估算污水处理工艺的能耗将有助于节能减排措施的制定和实施。依据国内城镇污水处理各单元的工艺运行特点,分析了污水处理单元能耗分布特征,总结出污水处理过程中各单元主要耗能设备的能耗计算公式。以喀左污水处理厂(采用典型A/O工艺)为例进行分析,挖掘其最具潜力的节能设备,给出相应的节能调控方向。