石化企业蒸汽动力系统优化调度研究与应用

发布时间：2017-05-10 13:04

  本文关键词：石化企业蒸汽动力系统优化调度研究与应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：蒸汽动力系统是石化企业能源系统的重要组成部分,为企业生产提供必不可少的蒸汽、电力、动力等公用工程,是企业正常平稳运行的基础,也是环境污染的重要来源之一。在节能减排的新形势下,对蒸汽动力系统的进行运行优化将在一定程度上提升企业的经济效益,减少污染物排放,提高企业综合竞争力。经过多年的发展,以降低经济成本为目标的蒸汽动力系统优化研究已较为普遍,但是在优化中对环境因素的考虑尚不充分,在生产实践中的应用也更为少见,因此对于该课题的研究更为迫切。本文主要对考虑经济因素和环境因素的石化企业蒸汽动力系统运行优化展开研究,并在此基础上实现了蒸汽动力系统运行优化软件的开发,主要工作如下：(1) 综述了石化企业蒸汽动力系统的应用背景和发展情况,总结了目前石化企业蒸汽动力系统建模方法和求解方法研究现状,分析了目前优化建模中存在的问题,论述了考虑经济成本和环境成本的蒸汽动力系统多目标运行优化研究及应用的必要性。(2)抽象出了石化企业蒸汽动力系统运行优化的建模框架,基于蒸汽动力系统中关键设备性能的数学模型,分析了蒸汽动力系统多周期混合整数线性规划模型的建模过程,为后续研究打下基础。(3)考虑到环境成本对于蒸汽动力系统优化调度的影响,结合CO2、SO2、 NOx等主要污染物的排放,建立了考虑经济因素和环境因素的蒸汽动力系统多目标运行优化(MOMILP)模型,引入AUGMECON2算法对模型进行求解。炼厂蒸汽动力系统研究实例表明该方法能够获得多组可行的操作方案供调度人员选择,增强了优化调度的灵活性。(4) 与炼厂不同,乙烯装置蒸汽动力系统具有更为丰富的优化调节手段。首先比较了两者在系统内部结构及系统与外界联系等方面的差异,进而建立了乙烯装置蒸汽动力系统考虑经济和环境因素的多目标运行优化模型,就不同的环境标准分别进行建模求解,求解结果折射出了当环境标准提高时建议采取的调整措施,同时也进一步验证了通用建模框架的全面性。(5)基于上文所述理论研究,设计并开发了考虑环境因素的蒸汽动力系统优化调度软件平台。重点阐述了软件的功能框架、前端及后台设计开发实现过程。最后,结合上文研究案例表明该优化软件能够更为方便地提供指导,从而验证了所述软件的有效性和应用优势。本文最后在总结研究内容的基础上,对于石化企业蒸汽动力系统未来的研究进行了展望。
【关键词】：蒸汽动力系统 经济成本 环境成本 多目标 优化调度 软件开发
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE65;TP311.52
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 符号说明15-16
• 第一章 绪论16-28
• 1.1 课题研究背景与意义16-18
• 1.2 国内外研究现状18-24
• 1.2.1 石化企业蒸汽动力系统运行优化模型研究现状18-19
• 1.2.2 石化企业蒸汽动力系统运行优化算法研究现状19-22
• 1.2.3 多目标优化算法研究现状22-24
• 1.3 本文主要的创新点与组织结构24-27
• 1.3.1 论文研究的重要意义24
• 1.3.2 本文的研究内容和创新点24-26
• 1.3.3 本文的组织结构26-27
• 1.4 本章小结27-28
• 第二章 石化企业蒸汽动力系统建模框架28-38
• 2.1 引言28-29
• 2.2 石化企业蒸汽动力系统建模29-36
• 2.2.1 通用约束30-31
• 2.2.2 装置约束31-35
• 2.2.3 供需约束35-36
• 2.2.4 环境约束36
• 2.2.5 目标函数36
• 2.3 本章小结36-38
• 第三章 炼厂蒸汽动力系统运行优化38-54
• 3.1 引言38-39
• 3.2 炼厂蒸汽动力系统运行优化模型39-42
• 3.2.1 经济-环境单目标优化40
• 3.2.2 经济-环境多目标优化40-42
• 3.3 AUGMECON2方法(改进增广ε-约束法)42-44
• 3.4 研究实例44-53
• 3.5 本章小结53-54
• 第四章 乙烯装置蒸汽动力系统运行优化54-68
• 4.1 引言54-55
• 4.2 乙烯装置蒸汽动力系统运行优化模型55-57
• 4.2.1 经济-环境单目标优化56
• 4.2.2 经济-环境多目标优化56-57
• 4.3 研究实例57-66
• 4.4 本章小结66-68
• 第五章 蒸汽动力系统运行优化软件开发68-86
• 5.1 引言68-69
• 5.2 蒸汽动力系统运行优化软件需求分析69-70
• 5.3 蒸汽动力系统运行优化软件框架70-72
• 5.3.1 优化软件功能框架70
• 5.3.2 软件开发环境70-72
• 5.4 蒸汽动力系统运行优化软件使用流程72-73
• 5.5 蒸汽动力系统运行优化软件实现73-76
• 5.5.1 Web界面与Excel数据交互73-74
• 5.5.2 GAMS(?)与Excel数据交互74-75
• 5.5.3 优化核心模块封装75-76
• 5.6 蒸汽动力系统运行优化软件界面设计76-80
• 5.6.1 参数配置界面76-78
• 5.6.2 结果呈现界面78-80
• 5.7 测试案例分析80-83
• 5.7.1 测试案例180-82
• 5.7.2 测试案例282-83
• 5.7.3 测试案例383
• 5.8 本章小结83-86
• 第六章 总结与展望86-90
• 6.1 研究内容总结86-87
• 6.2 研究内容展望87-90
• 参考文献90-94
• 致谢94-95
• 个人简历95-96
• 攻读学位期间发表的学术论文与取得的其他研究成果96

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张鹏飞;赵浩;荣冈;冯毅萍;;考虑生产成本和环境成本的蒸汽动力系统多目标运行优化[J];化工学报;2016年03期

2 冷雪梅;;论石化行业近十年对外环境影响的变化[J];化工管理;2015年13期

3 赵浩;荣冈;冯毅萍;;集成炼油企业生产与能量系统的生产计划优化[J];化工学报;2015年01期

4 李永亮;;石油化工行业节能工作现状与展望[J];资源节约与环保;2013年08期

5 王梦兰;;智能优化算法的比较与改进[J];中国水运;2012年12期

6 陈志奎;詹钊;何良知;;蒸汽动力系统运行优化软件和技术[J];热电技术;2011年03期

7 廖祖维;宣吉;荣冈;章建栋;;基于模糊规划的石化企业蒸汽动力系统调度优化[J];浙江大学学报(工学版);2011年04期

8 戴文智;尹洪超;;引入环境成本的石油化工企业蒸汽动力系统多周期运行优化[J];石油学报(石油加工);2010年03期

9 刘涛;王华;;炼油化工企业生产调度系统优化方法[J];石油规划设计;2007年06期

10 罗向龙;华贲;;炼油企业蒸汽动力系统优化运营软件设计与开发[J];计算机与应用化学;2006年12期

  本文关键词：石化企业蒸汽动力系统优化调度研究与应用，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：354789