蒸汽动力系统操作优化及应用

蒸汽动力系统是石化企业的重要组成部分,优化蒸汽动力系统的操作,是企业节能减排、提高效益的重要途径。通过引进国外先进节能技术,以蒸汽动力系统总操作费用最小为优化目标,建立蒸汽动力系统模拟与优化模型。结果表明,应用蒸汽动力系统优化技术指导生产具有良好的节能降耗、降本增效的效果。     

石油化工企业蒸汽动力系统优化改造的投资决策

利用过程能量综合技术对蒸汽动力系统的优化改造进行研究 ,提出了蒸汽动力系统的优化策略 ,建立了以总运行费用最小为投资决策目标函数的系统软件模型 ,基于MS Excel 2 0 0 0的软件开发平台 ,开发了蒸汽动力系统优化求解的计算机软件。以某石油化工企业蒸汽动力系统改造的投资决策为例 ,通过有效的计算机辅助分析手段 ,对各种投资方案进行综合评价 ,为进行正确决策提供科学依据。     

参数不确定性条件下蒸汽动力系统的运行优化

 参数的不确定性贯穿蒸汽动力系统运行操作的整个过程是蒸汽动力系统的重要特征,正确处理系统的不确定性因素对于实际系统运行方案的可操作性和经济性具有决定性的影响。分析了蒸汽动力系统运行层次的不确定性因素,针对参数不确定性问题直接建模求解困难的问题,提出了将不确定性参数在其可行域内进行离散化,将不确定性问题转化为确定性问题的方法;建立了不确定性条件下蒸汽动力系统多周期运行优化的混合整数线性规划（MILP）模型;采用提出的问题处理策略分析案例,得到了经济性和可操作性都较好的运行计划方案,证明了模型的可行性和合理性。通过模型计算还能得到运行费用同系统参数不确定性水平之间的关系,进一步为企业运行计划人员提供定量的计划调度指导。     

炼化一体化项目多个相互连接蒸汽动力系统设计优化

在炼化一体化项目中,有一个动力中心(CUS , centralized utility system)用来集成各生产装置蒸汽需求,还有两个分别位于炼厂和乙烯厂中的子蒸汽动力系统(SUSs, sub-utility systems)为工艺过程提供驱动力。SUSs的结构和操作条件会影响炼油和乙烯装置的蒸汽需求,因此很难确定CUS的蒸汽产量。为了探究CUS和SUSs间复杂的相互影响,本文提出了一个混合整数非线性规划模型(MINLP, mixed-integer nonlinear programming),以实现多个相互连接蒸汽动力系统设计优化,从而降低系统年度总费用(TAC, total annualized cost)。本文还建立了一个包含CUS和SUSs厂间蒸汽连接管道的超结构,同时提出了一个更准确的复杂蒸汽透平模型。将本文建立的MINLP模型用于某新建炼化一体化项目。为探究蒸汽主管温度对系统结构和操作条件的影响,研究了两个不同场景下的案例。通过优化主管温度,使系统TAC降低了$2,700,000。从优化结果可知,本文建立的优化模型可以有效解决多个相互连接蒸汽动力系统设计优化问题。     

基于信息技术的蒸汽管网在线优化管理

重点论述了通过蒸汽管网在线优化系统,完成蒸汽管网的现状评估和在线监测,为蒸汽管网改造方案的设计、运行方案的优化、节能技术的应用提供依据。帮助企业管理人员掌握管网运行工况、管网损失情况、改进管网流程、优化操作运行,达到了安全生产、节能降耗的目的。     

石化企业热能动力系统的优化调度

简述了我国石化企业中热能动力系统的现状和优化问题。以某大型石化企业的蒸汽系统为例,建立了优化调度的数学模型并编制成应用软件。运算结果与实际运行工况相比较,说明可获得明显的节能效果,对热能动力系统进行优化调度的应用前景广阔。     

基于管网模拟的蒸汽动力系统多周期运行优化

 分析了管网输送过程中蒸汽参数变化对工艺过程和蒸汽动力系统运行的影响。为了消除这些影响，提出了与管网模拟相集成的蒸汽动力系统优化运行策略，并且建立了考虑蒸汽输送损失的混合整数非线性规划（MINLP）模型。针对大规模MINLP模型求解困难的问题，开发了分解迭代的算法，将建立的模型系统分解为优化运行子系统和管网模拟子系统，通过协调子系统之间的关系，迭代计算，直到求得满足误差条件的最优解。通过实例证明了提出的策略和算法能够在合理的时间内得到系统优化运行的最优解，既为企业节省了大量的资金，又为蒸汽动力系统和工艺系统的安全稳定运行提供了保障。     

大型炼油厂蒸汽动力系统优化研究

大型炼油厂蒸汽消耗是影响全厂能耗的重要因素。使用先进蒸汽动力系统模拟软件结合生产现状与发展规划,综合考虑蒸汽生产、传输、使用三个环节,建立热电运行部、全厂中压系统、低压系统模型,系统分析全厂蒸汽动力系统运行情况,找到存在的问题与瓶颈。采用Willan模型对汽轮机负荷进行优化,发电量增加了4 298(k W·h)/h;对中压管网进行提压操作,在维持锅炉的产汽量不变的前提下,汽轮机总发电量增加了1 442(k W·h)/h;针对夏季低压放空蒸汽量较大,利用炼油厂现有的蒸汽管线把放空低压蒸汽回供到热电运行部,节省低压蒸汽30 t/h;针对重整装置内部减温减压损失较大,用1台背压蒸汽轮机取代2套减温减压器,新增发电1 487(k W·h)/h。为企业提高蒸汽利用效率、降低蒸汽能耗和提高经济效益提供了技术支撑。     

某炼油厂蒸汽动力系统两个优化方案的对比

介绍了利用过程能量综合技术对蒸汽动力系统进行优化。具体介绍了某大型现代化炼油化工企业的蒸汽动力系统现状、蒸汽平衡现状,优化前各季节蒸汽消耗情况,针对该企业蒸汽产用方面存在的不合理地方,按照以汽定电,合理使用一次能源,减少燃料油消耗量,蒸汽尽量逐级利用的原则,提出了蒸汽动力系统的两个优化方案,并从燃料消耗、能耗及工程投资等方面对两个方案进行了对比,分析了每种方案的优点和缺点。结果表明：蒸汽系统作为炼化企业的一个重要组成部分,必须与工艺系统进行协调改造、集成优化,才可以有效降低全系统的能耗;方案2优于方案1,该方案使整个蒸汽动力系统燃料消耗减少2.03 t/h,能耗降低84 992 M J/h。     

一种新型的二甲醚精馏节能工艺优化及应用

为了降低二甲醚生产能耗,提出了精馏塔采用汽液两相多股进料和采用新型高效塔内件的二甲醚精馏新工艺,并用PROII软件对其进行了模拟和优化,详细分析了进料温度、进料气液流量配比、回流比等操作参数对分离过程能耗的影响。按照优化后的二甲醚精馏工艺方案对某企业的15万t/a二甲醚精馏装置进行改造,经工业实际运行6个月可知,装置运行正常且生产吨二甲醚消耗蒸汽达到1.0 t以下,节能效果显著。     

引入环境成本的石化企业蒸汽动力系统多周期运行优化

石化企业的蒸汽动力系统(SPS)既是企业中的耗能大户,也是产生污染物的主要来源。为了满足石化企业工艺过程对蒸汽和电力不断变化的要求,实现企业节能降耗的目的,必须保证蒸汽动力系统在最优的状态下运行,同时考虑蒸汽系统对人类赖以生存的环境造成的影响。针对以上问题,提出了包括设备维护、转运费用和环境成本的混合整数非线性规划(MINLP)模型。利用改进的粒子群算法对其求解,并通过实例证明了利用该模型使用改进的PSO算法能很快得到最优的方案。将环境成本作为石油化工企业蒸汽动力系统运行总成本的一部分,虽然增加了企业的总运行成本,但对环境保护问题和经济社会全面协调可持续发展有着非常重要的意义。     

催化裂解技术及其应用前景

介绍催化裂解技术的特点并与相关的工艺进行了比较。相对于催化裂化工艺可以大幅度提高低碳烯烃产率，具有较大操作弹性，产品结构可以灵活调整；相对于蒸汽裂解工艺，可以加工比蒸汽裂解更重的原料，反应温度大幅度地下降。催化裂解工艺有很大的社会效益和经济效益，具有广泛的应用前景。     

炼油化工企业蒸汽管网的数值模拟及分析

蒸汽管网系统是炼油及石化企业热、功集成的关键设施。本课题利用流体及电网络相似性原理建立蒸汽网络的数学模型，结合网络技术解决两相流体动力学以及网络系统的传热、散热问题。工程实践证明，该数学模型具有良好的数值稳定性和收敛性，可用来求解大规模的复杂管网系统问题。     

普通稠油油藏蒸汽吞吐后期注汽参数优化设计方法

利用经济平衡点、日收益及动态分析方法 ,进行了稠油油藏蒸汽吞吐后期的注汽参数确定。在分析普通稠油油藏蒸汽吞吐后期生产特点的基础上 ,以提高吞吐后期的经济效益为目标 ,通过多元回归确定了经济平衡点 ,研究出主要注汽参数的设计方法。现场运用后见到一定效果     

大庆油田萨北东部过渡带热采效果

本应用美国引进的ＴＨＥＲＭ热采模型，对萨北过渡带油井进行了蒸汽吞吐影响因素研究，并根据研究结果在现场开展了试验，取得了较好的效果和经济效益，同时也为轻油油田进行三次采油找到了一种新方法。     

石化装置超大型电动机起动方案的研究和确定

在石油化工装置中大型用电机组起动方案的确定直接关系到整个装置的供电系统设计,如何确定大型电动机组的起动控制方案,既满足上级电源电网的技术要求,同时又具备优良的技术性价比和良好经济效益与社会效益,是一个值得研究的课题。现根据企业电源电网系统的实际情况以及超大型电动机组的技术参数,从建模计算到起动控制方案的分析研究及确定,进行了详细的论述,对超大型电动机组起动方案的确定有一定的指导意义。     

燃煤改燃气发电项目的经济效益分析

目前我国发电以煤为主,存在单位发电煤耗率高、有害物排放量大、环境污染严重等问题。为了优化能源结构,促进绿色经济、低碳经济和循环经济的发展,对现有的燃煤电厂进行煤改气已成为各地政府的首选技改措施,但由于未考虑碳减排收益,众多燃煤电厂改造因经济不可行而搁浅。为此,引入碳排放交易规则,从减排量计算到项目经济性分析,系统讨论了清洁发展机制（CDM）应用于燃煤改燃气项目中的关键问题,并以某电厂燃煤改燃气项目为例,结合碳排放交易规则对电厂技改的经济性进行了研究评价。结果表明,充分利用碳排放交易规则可达到要求的内部收益率,使那些不具有经济性的电厂改造变得可行。     

动力车间卸酸系统改造

吉林油田分公司套保采油厂动力车间使用的浓盐酸 (>30 % ) ,在卸酸和计量过程中存在两个问题 :一是电动酸泵的密封泄露问题 ,二是气动隔膜泵配件使用周期短、价格相对较高等问题。为此 ,可设计以净化风为动力源 ,采用风压的形式卸酸。文章对风压卸酸方案进行了经济核算 ,总投资约 10万元 ,两年后可将投资收回。     

炼油厂利用低温余热进行有机朗肯循环发电及其效益分析

为了充分利用低温余热,避免热量的浪费以及噪音和环境污染,某石化公司采用有机朗肯循环发电技术回收凝结水、蒸汽、乏汽中的低温余热进行发电。介绍了该石化公司的低温余热资源现状和利用各种低温余热进行发电的工艺流程,并分析了该发电项目所创造的经济效益和环境效益。结果表明,实施该项目后,该公司年发电净收益为869.8 万元,年平均回收软化水收益为819 万元,一年半时间就可回收全部投资;年节约能耗约为169 354 GJ,年减排CO₂量约为12.9 kt。该发电项目的实施对提高全厂能效、创建节约型企业、推动公司“节能降耗”计划具有重要意义。