原油管道能耗优化

发布时间：2017-12-23 10:35

  本文关键词：原油管道能耗优化　出处：《西安石油大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 原油管道 能耗优化 遗传算法 OptCOP能耗优化软件

【摘要】：随着我国经济的不断发展,原油需求量越来越大,管输里程越来越长,管输能耗不容小觑。为了能够降低管输能耗,提高企业利润,需在已建成的原油管道上进行设备参数优化。基于此,本文开发出OptCOP能耗优化软件,应用结果表明:OptCOP能耗优化软件所提供的优化方案节能降耗效果显著。首先,基于实际管道的运行特点,建立原油管道能耗优化模型。我国原油大多为高粘易凝原油,在输送的过程中除了需要泵提供动力外还需要加热炉对原油进行加热,因此,本文的目标函数为输送原油的动力费用和热力费用之和。在计算总费用之前,提出了简化模型的假设条件以及保证管道安全运行的约束条件,与此同时,对原油管道中油品相关物性参数、管道的热力水力损失和管输耗能设备进行了具体的分析和计算。其次,运用改进的遗传算法求解原油管道能耗优化模型。在和传统以及其他智能算法比对后,采用遗传算法对模型进行求解。为了使遗传算法更快速、准确的寻找到模型的最优解,在原有遗传算法的基础上进行了改进:采用实数编码方式,创新地将泵个数、泵转速和热泵站进站温度编译在一起;将目标函数进行适当变化后,建立起适应度函数,提高算法求解效率;为了规避单一个体选择方法的缺点,采用了精英选择和轮盘赌选择的混合选择机制;针对不同部分编码的特点,创新性地采用了多种交叉、变异算子,使得算法求解速度更快,计算结果更加精确。再次,开发OptCOP能耗优化软件。在建立原油管道能耗优化模型和改进遗传算法的基础上,利用JAVA语言,开发出OptCOP能耗优化软件。该软件拥有友好的操作界面和方便的数据输入导出功能。最后,通过实例验证OptCOP能耗优化软件的可行性和实际优化效果。验证主要分为三个部分:第一部分是通过和PNS管网仿真软件对比,验证OptCOP能耗优化软件水力热力计算部分的准确性;第二部分是通过PNS管网仿真软件,验证优化方案的可行性;第三部分是利用西安石油大学管网仿真综合实验室中的设备,验证优化方案的实际应用效果。经验证,OptCOP能耗优化软件能够显著降低输送能耗,节能效果明显。
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE832.2;TE89

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本文编号：1323557