利用夹点技术优化蒸馏换热网络

介绍夹点技术设计的基本原理及设计原则,采用Aspen Hx-net软件,运用夹点技术对某炼油厂常压蒸馏装置换热网络进行优化分析,确定最优传热温差△Tmin、最小公用工程用量和夹点位置,并对换热网络进行了优化.装置运行情况表明,优化后的换热网络节能效果明显,装置投资回收期仅8个月.     

利用夹点技术优化设计换热网络

本文主要介绍了利用夹点技术设计换热网络的原则及需要注意的问题,并利用夹点技术对延安某炼油厂300万t/年常压蒸馏装置换热网络进行优化设计,使其物流能流合理地匹配,从而达到减少换热单元数目的目的。经过优化设计后,与原有的换热网络相比,换热网络的换热设备数目减少5个,使设备数目达到最优化,从而节省了设备的投资。     

夹点理论及其在换热网络中的优化分析

本文主要介绍了利用夹点技术设计换热网络的原则及需要注意的问题,并利用夹点技术对乙烯生产原有换热网络进行夹点分析,研究换热网络利用的瓶颈,找出换热网络不合理的环节和原因。经优化改造后新增4台换热设备,新增设备及改装费用约2 900万元,但每年节约公用工程费用2 949万元,回收期为一年,故改造合理,节能明显。     

基于Matlab的夹点分析法研究换热网络

利用Excel软件,采用夹点技术对换热装置及换热网络用能进行诊断,并计算出系统存在的节能潜力。运用Matlab软件,编制出一个适用于任意多流股换热优化的.m函数文件。通过该程序,文件能够快速准确地计算出任意换热系统所需最小公用工程热物流和所需最小公用工程冷物流的流量,并得出当前系统的换热节能潜力,为新系统的设计和已有系统的改造优化提供快捷的计算及分析工具。     

基于AspenTech的分馏塔用能优化及换热网络夹点分析

炼油工艺过程中,分馏系统的用能优化是换热网络能量优化的必然要求。以荆门石化3．5Mt／a常减压蒸馏装置为例,利用AspenP1us和AsDenEnergyAnalyzer软件,对常压塔以及换热网络的用能情况进行分析,提出能量优化利用思路：变工况条件下．首先优化分馏系统操作参数,再以此为条件,优化换热网络结构,才能实现整个网络的能量优化。利用AspenPIus软件的模型分析功能,确定了常压塔底汽提蒸汽、常压炉出口温度、中段回流以及侧线的最佳操作参数,为换热网络的夹点分析提供基础数据;在分馏塔操作优化基础上,对现有换热网络进行夹点分析,找出最优夹点温差,求得现有换热网络最高理论换热终温（317．7℃）,为进一步优化换热网络提出了目标;通过建立现有换热网络的网格图,找出跨夹点换热的换热器（总共有5台）,为换热网络的改进提供了方向。     

基于最优夹点温差的换热网络优化设计

介绍了夹点技术基本原理及其在换热网络优化设计中的原则。利用ASPENPinch软件设计了一个有三股热股流、两股冷股流的换热网络，求得最优夹点温差是23．7℃，设计时取值23℃。夹点温差分别取10、23、30％进行换热网络初步优化设计，在相同换热器情况下，三者的总费用分别是44279、41931、42156美元／a。这证明采用最优夹点温差的换热网络经济性最好。     

应用夹点技术优化多能流企业的能源利用

本文以能源的梯级利用为出发点,分析了整个企业能源优化的多个因素、并且考虑了不同季节的能源利用特点,针对某用能单位换热网络进行了夹点技术分析,确定较合理的夹点运行温度,进而得到全年的能源利用优化方案。通过对节能率计算的分析表明,优化后的方案能源利用率可提高10%～12%。对具有较多且较复杂能流的企业进行能源的合理利用,本文提供了一种理论分析方式。     

炼油厂加氢脱硫工艺夹点分析与节能

炼油厂加氢脱硫工艺换热网络能量流密集、能耗高,对该工艺进行过程集成节能研究,具有重要意义.对加氢脱硫工艺换热网络的夹点分析说明该换热网络存在跨越夹点的热量传递.对某煤油厂汽油加氢脱硫工艺换热网络进行调优并提出了节能技术方案.基于过程集成节能提出的换热集成节能措施可有效降低加氢脱硫工艺能耗,去掉了加热炉,节约加热公用工程量541.56 kW,冷却公用工程量减少637.53 kW.     

基于VB与Matlab混合编程的换热网络综合夹点技术软件设计

基于VB和Matlab,对换热网络综合夹点技术的问题表格法进行混合编程。利用该程序能够直接求出换热系统所需的公用工程热物流和公用工程冷物流数值,并且绘制出组合曲线和总组合曲线。     

夹点分析在原油常减压蒸馏换热网络的应用

对常减压蒸馏过程的换热网络进行了夹点分析。得到了各热流体和冷流体在各自温度间隔的热负荷分布情况,绘制了组合曲线和总组合曲线。对于热流体,热端提供的热负荷较大,冷端提供的的热负荷较小,其中热物流减黏渣油(JNZY)对整个热负荷的贡献最大。对于冷流体,需要热负荷的冷流体主要是流体拔头油(BTY)和原油(YY),且集中在中低温度间隔内。组合曲线和总组合曲线说明换热网络热回收接近温差(ΔtHRAT)越小,回收的热量越大,需要的热公用工程和冷公用工程也越少,公用工程投资和冷热公用工程费用将减少,但是由于换热网络接近温差变小,整个换热网络的换热器面积将增大,从而增加了换热器投资,这表明在实际过程中要兼顾换热器等设备的投资成本。不同ΔtHRAT的换热网络,其夹点是变化的。     

芳烃厂异构化装置换热网络的节能改造

采用夹点技术对某芳烃厂的异构化装置进行了分析,并提出换热网络集成改造方案。从分析中可 知,现行换热网络需要加热公用工程34.13MW,而取夹点温度为20℃,可得最小加热公用工程量为 11.87MW,可见,该装置换热网络存在着较大的节能潜力。提出了两个节能改造方案:一个完全按照夹 点技术的设计法则,为最大回收热量方案,但投资费用较高;另一个方案,保持原有网络结构不变,为最 小变动方案,可以回收20.78MW的热量,投资费用较低。两个方案的投资回收期均较短。     

粗糙圆管内超临界航空煤油湍流换热特性分析

给出了国产航空煤油RP-3的三组分热物性替代燃料模型。采用k-ε湍流模型结合增强壁面处理的方法对超临界压力下航空煤油RP-3在圆形粗糙冷却通道中的流动与换热过程进行数值研究。分析了粗糙元形状、高度以及间高比等因素对其超临界流动和传热特性的影响规律,探究了人为粗糙度强化超临界航空煤油换热的机理。结果表明,人为设置粗糙元能使壁面附近产生局部回流区和旋涡结构,强化煤油与受热壁面间的对流换热。通过合理布置粗糙元结构,能大幅降低圆形冷却通道的壁面温度,有效抑制航空煤油的超临界传热恶化现象的发生。     

考虑压降的换热网络优化设计

提出考虑压降的有分流换热网络合成的优化策略,在分级超结构的基础上,建立换热网络同步综合的MINLP数学模型,以年度总费用最小为优化目标,采用改进粒子群算法对模型求解,并通过两个算例验证了模型和方法的有效性。     

换热网络全局优化的多维峰谷轮换法

在峰谷轮换法的基础上提出了利用多维峰谷轮换法对以年综合费用最少为目标函数的无分流换热网络进行优化.在换热网络变量寻优过程中,首先将目标函数极小化得到一个局部极小值点,然后沿着多个方向进行变量搜索,找出最先跳出局部极小值点的变量组合,使得跳出局部极小值的搜索效率高于单变量的搜索效率,并可寻找到更好的换热网络结构,将极小化与跳出局部极小值点过程交替进行直至求得全局最优解.通过算例验证了该方法的可行性,且可找到比其它方法的优化结果更优的换热网络结构.     

Investigation on the pinch point position in heat exchangers

The pinch point is important for analyzing heat transfer in thermodynamic cycles.With the aim to reveal the importance of determining the accurate pinch point,the research on the pinch point position is carried out by theoretical method.The results show that the pinch point position depends on the parameters of the heat transfer fluids and the major fluid properties.In most cases,the pinch point locates at the bubble point for the evaporator and the dew point for the condenser.However,the pinch point shifts to the supercooled liquid state in the near critical conditions for the evaporator.Similarly,it shifts to the superheated vapor state with the condensing temperature approaching the critical temperature for the condenser.It even can shift to the working fluid entrance of the evaporator or the supercritical heater when the heat source fluid temperature is very high compared with the absorbing heat temperature.A wrong position for the pinch point may generate serious mistake.In brief,the pinch point should be founded by the iterative method in all conditions rather than taking for granted.     

基于改进参数的粒子群算法的换热网络优化

对于换热网络综合优化问题,粒子群算法能有效解决其容易陷入局部最优和无法收敛到全局最优的局限性。标准粒子群算法具有较强的随机性,可调节参数较少,不同的参数配置对算法的优化效果有显著影响。在分析粒子群算法中各参数特点的基础上,通过合理调整参数,使该算法在连续变量优化过程中具有更好的全局收敛性能。采用4股流体的小规模换热网络算例进行验证,优化结果表明,改进参数后的粒子群算法对计算换热网络综合问题有效。