联合循环与过程能量集成的温焓曲线夹点分析法

将全局夹点分析法扩展到燃气蒸汽联合循环与过程装置进行整体能量集成。利用全局温焓分布曲线,分析燃气透平与过程集成、燃气蒸汽联合循环,以及在实现各过程装置内部热量交换的基础上的全局过程剩余热阱和热源与联合循环公用工程系统的能量集成。应用实例表明,温焓曲线的夹点分析法可方便、直观地用于联合循环与过程全局夹点分析能量集成,包括余热回收、热功联产、联合循环系统的设计和综合,能耗明显下降。     

基于夹点技术考虑含有复杂相变及碳排放的换热网络综合

以乙烯裂解工艺中6股使用公用工程换热的物流为研究对象,发现存在含有混合物的复杂相变的物流,根据其热负荷和物料特性把相变段折算成一股或多股恒定热容流率的物流,确定温度区间,再用问题表确定夹点。传统夹点法确定最小传热温差△T_min为11℃,加入碳排放目标函数后确定△T_min为9℃,平均夹点温度为83.8℃,此时该换热网络所需的最小热公用工程量为12 727.27 kW,最小冷公用工程量为38 719.59 kW。根据夹点技术的设计原则和物流匹配准则,可得到能量最优的换热网络结构。     

多过程与蒸汽系统能量集成的全局温焓曲线夹点分析法

对多个过程装置与蒸汽动力系统采用全局温焓分布曲线的夹点分析法进行全局能量集成与综合．在实现各过程内部热量交换的基础上,进行各过程之间的剩余热阱和热源与蒸汽动力系统的全局能量集成,包括废热回收、热功联产、蒸汽系统设计和透平网络综合．应用算例表明,通过合理权衡与调优,全局系统的能耗与排放具有明显下降     

能量集成改造的全局夹点分析法

考虑全局中各个过程之间以及与公用工程之间的相互影响，扩展夹点分析法于全局系统，提出了一种系统的全局能量集成改造方法。用该方法可进一步节省燃料或增加联产功，并应用实例证明了它的有效性。     

运用夹点设计法对一实际换热网络的改造

随着能源价格的不断提升,化工企业的节能降耗成为紧迫必行的任务。通过在对一实际过程的换热网络结构分析的基础上提取热、冷工艺物流,在给定的最小传热温差(20℃)限制下运用夹点设计法合成具有最大热回收的新换热网络;采用断开热负荷回路、取消热负荷较小的换热器达到减少换热器个数、简化网络的目的;由于热负荷转移造成了某些换热器传热温差违反最小传热温差限制、甚至出现传热温差为负值(违反热力学第二定律)的情况,采用能量松弛法恢复这些换热器的传热温差至给定的最小传热温差。经过调优后换热器网络总换热设备个数与原实际网络的相同,但与原实际网络相比,热、冷公用工程均节省1 220 k W。     

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。     

原油蒸馏装置及其换热网络的协同优化

利用流程模拟软件aspen plus建立原油蒸馏装置和耦合换热网络的稳态模型,以经济利润最大和系统热负荷最小为目标,利用多目标遗传优化算法对常减压系统进行优化研究,并获得相应的帕内托(Pareto)最优解集,在权衡经济利润和系统热负荷目标后选择最优操作工况,利用aspen能量分析器(AEA)对优化前后常减压系统的换热网络进行夹点分析。结果表明:与初始工况相比,最优工况的经济利润增长了6. 12%,热负荷下降了3. 57%,蒸馏产品产量增加了2. 82%,冷热公用工程消耗量分别下降了20. 35%和21. 13%,该协同优化方法能有效优化常减压系统。     

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.     

大规模复杂换热网络联动进化障碍分析及策略改进

针对启发式算法在优化大规模换热网络时出现优化精细度不足的问题,提出一种以小负荷公用工程为导向的换热单元耦合联动强制进化策略。该策略以小负荷公用工程作为导向,构建具有耦合关系的换热单元环路,并对环路内的换热单元热负荷进行联动调整,同时保持环路外换热单元的热负荷和流股匹配不变。该策略旨在最大程度回收流股的能量,以减少小负荷公用工程使用带来的费用增加。将策略应用于强制进化随机游走算法并对两个算例进行测试,算例H8C7和H10C10的优化结果分别为1495292 $/a和1713637 $/a。与改进前相比,分别降低了7466 $/a和7533 $/a;与文献中最优解相比,分别减少了2033 $/a和1450 $/a,证明了该策略的有效性。     

全局过程公用工程系统改造顶层分析法及其应用

对全局过程节能改造的能量集成方法进行了分析研究;提出了改进的顶层分析法,对公用工程系统剩余热的热功转化途径进行了分析和改进;采用了全局过程产用蒸汽等级优化,使过程改造的全局能量集成始终以经济效益为判据,由外及里层层深入,以较少的过程数据和工作量完成 复杂的能量集成改造分析。应用实例表明,改进的顶层分析法用于复杂过程系统节能改造方案的确定是非常有效的。     

New type steam turbine for cogeneration

本文论述了供热汽轮机利用冷源节能增效原理;提出“NCB”新型供热汽轮机,其供热能力、热效率和发电功率均有大幅度提高;并以300MW供热汽轮机为例进行比较,供热能力提高30％,达到最大,热效率提高12 ％,供热高峰时发电功率可增加15 MW     

考虑蒸汽温位因素的全局能量集成方法

建立了考虑蒸汽温位因素的全局能量集成超结构,描述了在全局热源、公用工程、汽轮机、全局热阱之间进行热量传递和交换的所有可能的拓扑结构。基于此超结构,建立了全局能量集成的混合整数非线性规划模型,并用列队竞争算法进行求解。通过优化求解,得到高压、中压和低压蒸汽的优化温位和流量,使全局能量集成更有效。实例表明:本文所提出的方法优于没考虑蒸汽温位因素的全局能量集成。     

考虑热损失稠油热采双孔介质不稳定试井分析

注蒸汽吞吐热采技术已经成为开发稠油油藏最为有效的方法,但是蒸汽波及范围外的油层没有得到有效的改善,因而油藏流体物性可以分为两个区。针对双孔介质中的稠油油藏蒸汽吞吐热采井蒸汽波及区和未波及区流体的流动性质的差别,提出了试井问题所必须采用的径向流体复合模型,模型中考虑了蒸汽在上下盖层的热损失问题。建立了内区考虑热损失的径向流体复合模型,求得了无限大地层情况下的拉氏空间解,并通过数值反演方法作出了相应的样板曲线,并且对样板曲线作了相应的敏感性分析,为稠油开发油藏压力动态分析提供了一种新的模型。     

微型燃气轮机热电联供系统的热经济学最优化分析

以最小燃料费率和非能量费率为目标函数，以系统的热力学模型和经济学模型为约束条件，对3种微型燃气轮机热电联供系统进行了热经济学最优化分析．计算得到的优化参数，可为能量系统的优化设计和运行提供决策参考依据．     

水电联产低温多效蒸发海水淡化系统优化研究

在对带有冷凝水闪蒸和海水预热的低温多效蒸发海水淡化系统进行物料和热量衡算的基础上,建立了相应海水淡化系统并叉流流程下水电联产系统优化的数学模型.该模型以单位产量淡水成本最小为优化目标,利用Matlab工具箱编制了求解程序,对水电联产系统数学优化模型进行了求解,分析了效数、加热蒸汽流量和系统规模对单位产量淡水成本的影响,并将水电联产优化设计、水电联产等温差设计和无水电联产等温差设计3种方案下的单位产量淡水成本进行了比较.计算结果表明:参数相同情况下,水电联产优化设计和无水电联产等温差设计相比,最大可节约淡水成本87.54%.水电联产低温多效蒸发是降低海水淡化成本的有效途径.     

蒸汽蓄热器在热电联供系统中的应用研究

本文提出一种热电联供系统装设蒸汽蓄热器的能量分析方法，并结合实例进行分析和计算，计算结果表明，热电联供系统装设蒸汽蓄热器是一项投资少，见效快，经济效益和社会效益均较显著的节能措施．     

基于全能量比较的城市供暖方式能源利用率评价

城市供暖方式按与电力生产的关系分为热电联产式、热电分产式和电热式。在比较供暖方式的能源利用率时,传统的热电分摊方法存有争议。为此,提出新的热电分摊方法,其研究的对象是各种采暖方式加相关供电方式组成的全能量供暖模式。此方法首先确定各种供暖方式所匹配的相关供电方式,并根据热电联产供暖模式的热电比确定各供暖模式的基准目标热电比;其次从城市整体利益的角度,确定各种供暖方式的全周期组成;再搜集每种供暖模式各环节的效率性能数据,计算出相对终端用能的全能量效率来进行比较。