基于规划模型的油田天然气分布式能源站系统设计研究

发布时间：2017-08-16 17:49

  本文关键词：基于规划模型的油田天然气分布式能源站系统设计研究

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【摘要】：油田天然气分布式能源作为天然气分布式能源技术应用的一个重要分支,除了具有典型天然气分布式能源建在用户附近、提供多种能源、实现能源的综合利用等共性外,也具有用能稳定、天然气供应量受限等明显的不同特点。目前,油田天然气分布式能源站系统优化设计还没有相关研究,开展油田天然气分布式能源站系统优化设计研究具有实际应用价值和广泛的应用前景。本文通过建立油田天然气分布式能源站系统规划模型,解决油田天然气分布式能源站系统优化问题。本文先分析了天然气分布式能源站系统设计中的问题,提出解决方法；然后建立典型天然气分布式能源站系统规划模型和油田天然气分布式能源站系统规划模型；最后,利用规划模型进行油田天然气分布式能源站系统优化设计并评价。作者主要的研究内容如下：(1)天然气分布式能源站系统设计需求分析。从系统特征和用户需求入手,分析系统设计的方法和基本原则,提出在能源需求变化多样的条件下,系统性能难以满足经济性要求的问题。提出建立基于规划模型的快速优化设计方法。(2)油田天然气分布式能源站系统规划模型。在本部分,定义典型天然气分布式能源站系统,通过研究系统内在规律特性和合理假设建立系统特性函数；分析系统设计要求确认规划目标种类和数量；根据系统设计目标确定目标函数,分析系统设计实施的限制条件构建约束,形成典型系统规划模型；对比油田天然气分布式能源站系统特点,修改第一级目标为计算期内收益最大目标和第二级目标为伴生天然气消耗量最大目标,建立油田天然气分布式能源站系统规划模型。(3)通过案例优化设计验证模型的适用性和有效性。通过新疆油田车89天然气分布式能源项目应用规划模型进行优化设计。按照系统优化配置方案构建建设项目,通过建设项目评价方法对项目进行经济评价,收益指标高于行业基准收益率。证明通过油田天然气分布式能源站系统规划模型进行优化设计,可以获得经济性好的系统配置。本文研究成果是适用于设计经济高效的油田天然气分布式能源站系统的有效工具,可以降低设计工作量,提高系统的经济性。在进一步完善数据库后,可广泛应用于油田天然气分布式能源站系统优化设计。
【关键词】：分布式能源 规划模型 系统优化 油田伴生气综合利用
【学位授予单位】：中国科学院大学(工程管理与信息技术学院)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：F426.22
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景与意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.2.1 国外研究现状11-13
• 1.2.2 国内研究现状13-14
• 1.3 研究内容与技术路线14-16
• 1.3.1 主要研究内容与论文结构14-15
• 1.3.2 研究方法与技术路线15-16
• 1.4 小结16-18
• 第二章 天然气分布式能源站系统概述18-30
• 2.1 天然气分布式能源站系统的特征及组成18-19
• 2.1.1 天然气分布式能源站系统的特征18-19
• 2.1.2 天然气分布式能源站系统的组成19
• 2.2 天然气分布式能源设备工况特性分析19-26
• 2.2.1 动力发电设备及其工况特性19-23
• 2.2.2 热力供应设备及其工况特性23-26
• 2.3 天然气分布式能源站系统设计分析26-28
• 2.3.1 规划设计原则27
• 2.3.2 规划设计中的问题27-28
• 2.3.3 优化设计方法的提出与要求28
• 2.4 小结28-30
• 第三章 油田天然气分布式能源站系统规划模型30-42
• 3.1 天然气分布式能源典型系统30-31
• 3.1.1 燃气内燃机补燃吸收式制冷机系统30-31
• 3.1.2 燃气内燃机直燃锅炉系统31
• 3.2 典型天然气分布式能源站系统规划模型31-36
• 3.2.1 数学模型的建立32-34
• 3.2.2 目标函数34-35
• 3.2.3 约束条件35-36
• 3.3 油田天然气分布式能源站系统规划模型36-41
• 3.3.1 油田天然气分布式能源站设计实施的条件分析36-38
• 3.3.2 油田天然气分布式能源站系统规划模型38-41
• 3.4 小结41-42
• 第四章 优化设计案例与评价42-58
• 4.1 优化设计42-49
• 4.1.1 项目概况42-43
• 4.1.2 车89集中处理站工艺条件分析43-45
• 4.1.3 可选设备参数45-47
• 4.1.4 优化计算与配置分析47-49
• 4.2 经济评价49-52
• 4.2.1 经济评价方法和参数49
• 4.2.2 投资估算49-50
• 4.2.3 财务评价50-52
• 4.3 小结52-58
• 第五章 结论与展望58-60
• 5.1 结论58-59
• 5.2 展望59-60
• 参考文献60-64
• 致谢64-66
• 个人简历、在学期间发表的论文与研究成果66-67

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本文编号：684677