苯酚丙酮装置烃化单元能量系统优化

采用夹点技术对苯酚丙酮装置烃化单元进行了能量系统优化,计算确定现行换热网络有28.2%的节能潜力.通过对现行换热网络的夹点分析,找出了不合理的换热匹配.在现行换热网络已有结构特点和工艺要求的基础上,提出了换热网络优化改造方案.优化后烃化单元的换热网络可节省加热公用工程3 908.58 kW,投资回收期仅为3个月.     

夹点理论及其在炼厂换热网络优化中的应用

为了探讨进一步降低炼厂能耗的可能性,用夹点技术对抚顺石油二厂蒸馏装置的换热网络进行了分析.根据经验确定换热网络的最小夹点温差为20℃.由于物流较多时温-焓图确定夹点位置过程繁琐,采用问题表法确定了原换热网络的夹点位置在135℃处.分析发现原换热网络中有2台冷却器处于夹点之上,存在2条换热回路及冷流不满足热容流率准则.通过拆除冷却器、分流及打断回路的改进措施来满足夹点技术设计准则及实际要求.结果表明:改造后的换热流程每年可节约664.5t标准油,所增加的分流管线费用半年即可收回.     

夹点技术在火电机组节能中的应用

以某250MW燃油火电机组热力系统为出发点,对现行的换热网络进行分析,利用问题表法计算出换热系统的夹点和各换热器中的传热温差.通过改变冷热流的质量流量达到优化换热网络、消除传热温差散乱分布和节省公用工程的目的.计算结果表明:换热网络优化后,电厂效率提高,油耗明显降低.     

非跨夹点流股的混合对用水网络用能变化的影响

运用夹点分析法,针对用水网络中非跨夹点混合,研究了流股混合引起的系统用能变化与系统夹点位置之间的关系。对于非跨夹点流股,夹点下热流股与夹点上冷流股之间的混合,不会给系统带来能量惩罚;而非跨夹点流股的其他混合形式,不会给系统带来节能效果;非跨夹点热流股间以及冷流股间的混合均不会减少系统换热的热负荷。这些结论可作为用水网络的设计及已建水网络调优的理论依据。     

大规模过程系统全系统能量优化综合

根据过程系统中各种单元装置的用能特点 ,提出过程用能一致性原则和用能特性 ,并形成一大规模的虚拟换热网络 .在此基础上 ,提出大规模换热网络的分解方法———基于流股虚拟温度的总组合曲线的分解方法 .在总组合曲线上 ,结合夹点分析与数学规划的方法 ,对大规模的虚拟换热网络按其温度间隔进行分解 ,得到多个规模小、较易求解的子系统 ,使得大规模能量系统的分解具有清晰的物理意义 ,便于与实际对应 ;同时也易于进行模型的数学处理 ,可结合夹点设计、数学规划方法进行优化设计与分析调优 .并提出一种方便、快捷有效的优化算法———遗传模…     

芳烃歧化装置综合节能技术及其应用研究

综合采用夹点分析、能量衡算及火用分析等方法诊断出某大型芳烃歧化装置能量利用的薄弱环节.依据装置工况特点,以新型螺旋波纹管换热器取代原普通光管换热器,自行开发研制表面多孔U形高通量换热管替代传统结构再沸器,实现单体设备的高效化改造.在此基础上提出以反应器出料冷却系统与汽提塔进料系统进行能量交换的换热网络优化方案.     

换热网络非等温混合多目标同步最优综合

提出了一个非等温混合同步最优综合的混合整数非线性规划改进模型，可对公用工程费用、换热面积、换热设备台数以及流股的匹配选择进行多目标同时优化，且模型本身不依赖于夹点技术及其网络温差。由于采用了新算法，消除了流股分流时的等温混合线性化假设，只需求解一次混合整数非线性规划问题可得到包括分流情况在内的最优网络结果。     

融合水夹点分析的具有中间水道用水网络设计

为了快速有效地进行具有中间水道的用水网络设计,提出了基于水夹点分析的用水网络设计方法。水夹点分析基于对用水过程中使用新鲜水或回用水的指导,获得初始中间水道浓度估计值并给出中间水道中水分配的基本规则。首先根据水夹点浓度确定中间水道杂质浓度,并对用水单元进行分组,安排用水单元在用水网络中的位置,然后优化中间水道水流量,确定最优用水网络结构。水夹点分析提供具有中间水道初始用水网络结构,降低数学优化求解的规模和难度,所提夹点设计方法简捷易行。2个实例的计算结果表明,所提出的方法比简单的夹点分析和节水因子方法可分别节水2.56%和7.58%。     

改进的全局能量集成法及其在炼油联合装置中应用

在多过程的全局夹点分析基础上,引入了全局组合曲线上的蒸汽负荷加减原则和负荷移动原则,对多个过程及其换热网络与公用工程系统进行全局能量集成,以具有三个炼油过程的联合装置为例,在实现各单过程内部换热的夹点分析基础上,进行全局过程的剩余热阱和热源与公用工程系统的能量集成,并采用全局热负荷加减原则进行了能量集成改造研究,由于考虑了各个过程之间及其与换热网络和公用工程系统之间的相互影响与全局系统协调优化,可以显著地减少燃料消耗,具有提高能量利用率和经济效益,减少热污染排放的多重效果。     

单组分体系质量交换网络和换热网络同步综合

为实现单组份体系质量交换网络(mass exchanger network,MEN)和换热网络(heat exchanger network,HEN)同步综合,提出一种新的综合方法,并针对过程系统中质量交换网络和换热网络耦合关系强、连接参数(传质温度)作为优化变量在两网络同步优化时难度大的问题提出了解决方案。采用质量夹点法综合质量交换网络、虚拟温焓图法综合换热网络来构造总网络数学模型,并通过提出连接参数与总网络同时优化的策略,实现质量和换热总网络(com-bined mass and heat exchanger network,CM&HEN)全局同步优化。采用实例对所提方法进行验证,结果表明:该方法所需的年度总费用更低,说明该方法不仅能够实现同步综合,而且能获得更优解。     

换热器网络优化设计

本文采用了ＢＬｉｎｎｈｏｆ等提出的“窄点技术”，编制了不同于问题表格法的直接求解窄点位置的程序，并且运用组合曲线法及温焓图，编制ＦＯＲＴＲＡＮ７７计算程序对换热器网络进行优化设计．     

微机合成工业规模换热网络的新方法

分析了采用双最小换热温差合成换热网络的原理。基于允许能量穿越伪Pinch点进行冷热流股匹配而不会招致外供能量的增加,把网络作为一个整体进行合成,从而可减少换热单元个数和避免不必要的分流。本文提出了一种设计成本最低换热网络的计算机自动合成方法,能对工业规模的换热网络进行自动合成。实例研究表明,用新方法合成的网络,结构简洁,且其年总花费比用Pinch法得到的结果更接近预估目标值。     

有分流换热网络同步综合

提出了一种以年综合费用最小为优化目标的有分流换热网络同步综合方法.该方法以分级超结构模型为基础建立一个不考虑等温混合假设的复杂混合整数非线性同步综合数学模型.为了合理降低控制学模型的求解难度,分级超结构中同时引入有分流并联结构和无分流串级结构.该模型的求解采用双层优化策略,外层利用遗传算法生成换热网络结构;内层利用粒子群算法优化物流分流比和换热器热负荷.采用两个典型算例和一个大规模换热网络综合问题对该方法的有效性进行了验证.     

余热动力利用中多点排放余热源换热网络的优化

根据所设计的余热源换热器网络的物理模型,以(火用)损失最小为目标函数,导出了换热网络的优化数学模型。采用序贯无约束极小化(SUMT)方法,获得了优化数值解和工程解。实例表明,与未优化的实际方案相比,优化换热网络的热效率、(火用)效率分别提高33.3%和21.7%。当采用双级热水扩容法回收动力时,优化换热网络的动力回收系统的(火用)效率提高10.9%。     

苯乙烯装置换热网络的改进

作者应用B.Linnhoff等人提出的狭点技术,对年产6万吨苯乙烯装置换热网络的50余个换热器进行了分析和评价,并提出了两项改进意见。改进结果可节省3.4 MPa的高压蒸汽3.18 t/h,冷却水48 t/h,另外对换热网络最小温差的选择进行了讨论。