连续重整装置换热网络节能研究

采用夹点技术对连续重整生产过程进行用能分析,找出系统中用能不合理的环节,在不改变装置主要设备的前提下,针对这些环节对换热网络进行改造,实现了装置的节能降耗。现行换热网络热公用工程用量为43 664 kW,冷公用工程用量为25 139 kW。夹点温差确定为20℃,根据冷热组合曲线图,确定夹点位置在110℃处,最小热公用工程量为36 742 kW,最小冷公用工程量为18 216 kW,装置的节能潜力为热公用工程15.9%,冷公用工程27.5%。参考夹点设计原则并考虑现行的换热网络结构,提出了换热网络的改造方案:拆除一台加热炉,新增五台换热器和一台冷却器。最终可节约热公用工程4 584 kW,节能10.5%;节约冷公用工程4 580 kW,节能18.2%,节能效果显著。     

海水冷却系统换热网络的夹点求解

针对目前国内海水直流冷却系统热能损失严重,存在海水冷却温排水和氯制杀生剂等环境影响问题,以某一采用海水冷却系统的合成氨生产装置为例,用夹点设计法对氨循环过程的换热网络进行用能诊断和优化.采用简洁、方便的电子表格建模法求解换热网络夹点,假定最小夹点温差为12℃,计算得出夹点位于子网络SN9与SN10之间,夹点在平均温度116℃处,换热网络所需的最小加热公用工程为19.91 MW、最小冷却公用工程为22.66 MW,与大型模拟软件的计算结果相近,验证了方法的可行性,并以此为依据,对该系统过程用能及工艺提出优化建议.     

催化重整装置换热网络分析与优化

利用夹点技术,通过Aspen energy analyzer,对抚顺石化公司石油三厂催化重整装置中预加氢段和预分馏段的换热网络进行了能量分析,找出了用能瓶颈,并优化设计换热网络。优化后,预加氢和预分馏段的公用工程降低3 757kW,节能23.5%,达到了降低公用工程用量、增加经济效益的目的。     

用夹点法合成常减压蒸馏装置的换热网络

采用夹点法对某炼油厂常减压装置的换热网络进行了优化合成，与原换热网络相比，本换热网络的加热炉热负荷大约降低了１２．７％，换热面积增大了７．８％，冷公用工程均用于发生水蒸汽．     

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1220kW。     

夹点节能及其换热网络综合应用探讨

换热网络的优化设计一直是化工系统工程最活跃的研究领域。阐述了夹点技术工程设计的基本原理、工程要求与热力学分析方法，并对某常减压蒸馏装置换热网络进行优化设计，结果表明换热网络的热回收率得到显著提高，达到较好的节能效果。     

夹点技术在润滑油加氢脱酸装置节能改造中的应用

针对润滑油加氢脱酸处理装置,对装置流程进行了模拟,分析了现有换热网络,发现了两处违背夹点匹配原则的换热,并根据夹点技术设计原则提出了改造方案。在该方案中充分利用反应生成油和热高分气高温位热源,提高了热能回收率,加热负荷降低了61.8%,冷却负荷降低了84.5%,得到了良好的效果和可观的经济效益。     

石油二厂北蒸馏原油换热网络优化

利用夹点技术对抚顺石化公司石油二厂北蒸馏车间原油换热网络进行了节能分析及优化设计。该方法的特点是首先确立能量目标，为了满足这一能量 目标建立了夹点匹配的可 行性规则，然后结合一些经验规则进行综合分析及匹配，最后得到投资和能耗操作费用较优的换热网络。新的换热网络同原有的换热网络相比，一个主要优点是省去了原换热网络中 需要加热炉提供的部分热 量， 从而节省大量燃料油。不仅节省了９８ ．３６ ×１０５ ｋ Ｊ／ｈ 的加热负荷，还节省了相同数量的冷却负荷。避免了公用工程的双重浪费。换热器的数目由１６ 个减少为１２ 个。冷却器数目由９ 个减少为３ 个。剩余的热物流一部分作为网络中加热器的热负荷，其余部分全部用来发生低压蒸汽。     

氮肥厂变换工段能量分析

为了探讨进一步降低小氮肥厂能耗可能性,用夹点技术对氮肥厂变换工段换热网络进行分析.分析结果显示,该网络无夹点,其匹配基本上按照温度从高到低能级依次匹配,换热最小温差可以进一步提高.要想进一步降低变换工段所耗的公用工程用量,必须从改变工艺条件和换热网络两方面同时进行.通过改变工艺条件,对新流程下的换热网络进行分析,结果表明,改善后的工艺条件可以节约蒸汽量为120.1 kg/tNH3,节约蒸汽费用为4.8元/tNH3,所增加的换热器费用2.5月即可收回成本.     

夹点技术及其在蒸馏装置换热网络中的应用

换热网络的优化设计一直是化工系统工程最活跃的研究领域，本文阐述了夹点技术工程设计的基本原理，工程要求与热动力学分析方法，对并对某炼油厂蒸馏车间换热网络成化设计，对该优化设计的理论经济评价结果表明换热网络的热回收率得到显著提高，达到较好的节能效果。     

热管换热器用于木纤维干燥余热回收的可行性分析

采用热管换热器回收木纤维干燥排气余热为实例,分析计算了回收纤维干燥排废气余热的经济效益。当排气温度为90℃,相对湿度为50%,流量为20 000 m3/h的废气流过热管换热器后,它可使纤维干燥的排气热损失每h减少541.53 kW,实际节能率10.32%。排气余热回收设备总投资预计约204万元,每年可节省标准煤1 152 t,减少煤耗费约92万元,扣除设备折旧费,维修费及运行费用等,投资回收期约3年,从而在理论上论证了采用此节能方案的可行性。     

直接蒸发式三套管蓄能换热器的蓄冷特性

为解决单一节能技术的局限性,采用相变温度为6℃的有机相变材料,结合三套管蓄能换热器,用一种蓄能换热器,与空气源、太阳能热泵组成集成系统.通过建立三套管蓄能换热器的数学模型,模拟了三套管蓄能换热器直接蒸发蓄冷动态特性,结果表明：通过与传统的冰蓄冷比较,高温相变材料蓄冷比冰蓄冷平均蒸发温度高10℃左右,高温相变材料蓄冷的C...     

利用自然冷源为通讯基站降温的模拟分析

通过分析通讯基站能耗特点及环境要求,建立其环控能耗模拟模型,对典型地区的环控能耗进行模拟分析.以180、240、370 mm砖混墙体和50、75、100 mm彩钢板围护结构为例,分析通讯基站基础室温特性,研究通讯基站在不同环控温度下的空调冷负荷和围护结构的散热量,比较空调系统和空调-热虹吸管联合系统对环控能耗的影响,探讨热虹吸管换热设备的全年节能效果.结果表明,提高环控温度能有效降低空调能耗,从25℃提高到28℃,最高的节能效果达到16%.砖混围护结构的通讯基站中,180 mm厚砖混围护结构的传热系数大,有利于围护基站散热;彩钢板围护结构的通讯基站中,50 mm厚彩钢板的传热系数大,空调能耗低.与空调系统相比,空调-热虹吸管联合系统节能效果明显,最高节能率达到54.5%.     

An area method for visualizing heat-transfer imperfection of a heat exchanger network in terms of temperature–heat-flow-rate diagrams

The identification of the imperfection originating from finite-temperature-difference heat transfer is an indispensable step for both the performance analysis and the better design of a heat exchanger network(HEN) with the aim of energy saving. This study develops a convenient area method for visualizing the heat-transfer imperfection of a HEN in terms of temperature–heat flow diagrams( T-Q diagrams) by combining the composite curves that have already been used in pinch analysis and the recently developed entransy analysis. It is shown that the area between the hot and cold composite curves and the hot and cold utility lines on a T-Q diagram is just equal to the total entransy dissipation rate during the multi-stream heat transfer process occurred in a HEN, and this area can be used to graphically represent the total heat-transfer imperfection of the HEN. The increase in heat recovery or decrease in energy requirements with decreasing the minimum temperature difference, ΔT_(min), of a HEN can then be attributed to a lower entransy dissipation rate, quantitatively represented by the decrease of the area between the composite curves and the utility lines. In addition, the differences between the T-Q diagram and the pre-existing energy level–enthalpy flow diagram(Ω-H diagram) in the roles of visualizing process imperfection and designing HENs are discussed.     

供热管网节能改造方案设计

供热管网设计不合理或者循环泵选型不合理,在供暖运行过程中会造成很大的能源浪费。以北苑家园为对象进行了供热管网节能改造方案设计。通过前期对该项目的调查,参照项目供暖季的运行记录,对一次网和二次网管路进行了水力计算,提出了节能改造方案,估算了改造费用和节能收益。一次网循环泵由3用3备改为2用1备,改造费用为220 434.8元,初步估算1个供暖季可节约电费约221 184元,1个供暖季即可收回投资资金,从第2个供暖季开始收益;对二次网高低区10个环路中7个环路的循环泵进行了改造,改造费用为408 800.1元,预计1个供暖季可节约电费398 131.2元,1.03个供暖季可收回成本,同样从第2个供暖季开始收益。对第5区板式换热器进行了改造,以提高供暖的安全性。     

电动客车热泵空调系统仿真与改进

针对电动客车热泵空调系统性能优化进行仿真研究,建立热泵空调系统稳态仿真模型,利用实验数据验证及修正稳态仿真模型.小管径换热器由于管径减小,换热系数增大,基于经过修正的系统稳态仿真模型,提出换热器采用小管径的改进方法.仿真结果表明,应用小管径换热器到客车空调系统,额定制冷量（制热量）为23.2 kW（20.9 kW）,制冷EER（制热COP）为3.14（2.75）,性能有所提高但离设计要求有一定距离.分析系统的性能仿真结果可知,系统的循环质量流量低于设计值,压缩机能力不足,高效涡旋压缩机不仅排量增大,而且压缩机的制冷COP达到3.45,两个因素导致系统能效提高.将小管径换热器与高效涡旋压缩机应用于同一热泵空调系统.仿真结果表明,系统额定制冷量（制热量）为26.4 kW（23.4 kW）,整机制冷EER（制热COP）为3.64（3.16）,基本达到额定制冷量（制热量）为26 kW（22 kW）、制冷EER（制热COP）为3.2（2.8）的改进目标.