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燃动模型及公用工程优化 谢小华 二OO九年九月 主要内容 一、公用工程优化意义 二、公用工程优化 三、燃动模型进展 四、优化实例 五、下一步工作 一、公用工程优化意义 一个完整的炼油企业由基本生产单元、辅助生产单元和非生产单元组成。基本生产单元完成主要生产过程，直接产生经济效益，辅助生产单元（公用工程部分）为基本生产单元提供动力保障。炼油工艺过程产生的燃料在公用单元消耗、转换产生蒸汽驱动透平或参与工艺过程，同时蒸汽还驱动发电透平，产生电力供生产装置使用，两者紧密结合，共同完成炼油生产过程 目前，基本生产单元管理、控制较好，技术水平较高，物耗、能耗与国际先进水平接近，部分企业达到甚至超过国际先进水平。但公用工程部分与国际先进水平相比，有较大差距，这也是我们单装置不比国外同行差，而整体比国外同行差的主要原因。 一、公用工程优化意义 常规公用工程主要指水、电、汽、风，包括锅炉蒸汽-系统、蒸汽-电力系统，水系统，广义的公用工程还应包括供风系统、含硫污水处理回用、胺液循环再生等。 为什么要优化公用工程？ 1、公用工程在能耗中的位置 2、公用工程消耗在加工费用中构成 一、公用工程优化意义 1、公用工程在能耗中的位置 某厂能耗组成比例图 一、节汽对企业节能降耗的意义 表中情况是否真实反映出企业能源消耗情况呢？ 　　　　　　　　不能！ 　　因为催化余热回收部分在表中没有体现！ 2007年该企业催化产汽:2009398吨，发电110851562度 某厂实际能耗组成图 还原前后能耗对照图 一、公用工程优化意义 公用工程为什么欠优化？ 1、人 2、优化工具 一台高压透平需要抽中压汽150t/h，低压80t/h，同时需要发电50MW，这如透平进汽量是多少? 高压蒸汽的运行成本？ 中压、低压蒸汽运行成本？ 电的成本？ 一、公用工程优化意义 目前燃料动力系统存在以下几个方面的问题： 1.燃料 （1）对于不同种类的燃料，没有根据性价比优选燃料。煤和石油焦的市场价格波动较大，企业未能做到根据变化调整。 （2）对于同种类的燃料，没有做到根据单位热值的价格优选燃料。如煤和石油焦在不同热值上价格的浮动。 （3）未考虑不同种类不同热值的燃料对锅炉运行情况和锅炉热效率的影响。如，高硫焦和低硫焦石灰石的添加比例不同，排渣量不同，排渣损失也不同，导致锅炉热效率不一样，对产汽成本影响较大。 一、公用工程优化意义 （4）同一批次或者不同批次的燃料热值不均。 （5）燃料的计量不准确，燃料消耗量和锅炉产汽量不匹配，大部分是通过盘库来确定的消耗量。 2.蒸汽 （1）蒸汽计量损失，计量不准确，管网匹配不合理。如部分管网压力过高，中压汽一般为35KG，部分已达到40KG；低压汽一般为8KG即可满足要求，部分已达12～14KG。 （2）高压力等级的蒸汽降压使用。 （3）工艺用汽不合理。比如雾化、汽提、抽真空、伴热的汽量过大。 （4）汽电转换不合理。主要是减温减压备用量多，大部分3KG蒸汽基本由减温减压产。 （5）蒸汽透平效率过低，有的低于65%。 一、公用工程优化意义 3.电力 （1）计量仪表缺失。 （2）价格没有充分利用分时电价，没有考虑基本容量费对电价的影响。没有综合考虑变压器负荷降低基本容量费。 （3）在蒸汽的不同价格体系下，优化选择原动机。 4.运行 （1）蒸汽的压力波动，蒸汽耗量高。 （2）工艺用汽不合理。 （3）各机组负荷分配不合理，使机组偏离最佳的方式运行。 一、公用工程优化意义 因此，石化企业燃料动力系统仍存在较大降耗增效空间： （1）系统的多工况操作。 （2）能源价格的浮动。 （3）内部蒸汽成本的定价。 （4）设备的设计余量。 （5）系统的参数配置。 （6）满足供汽，供电负荷下的热电联产。 主要内容 一、公用工程优化意义 二、公用工程优化 三、燃动模型进展 四、优化实例一 五、下一步安排 公用工程优化 公用工程优化 公用工程优化 公用工程优化 数学规划法是建立在数学模型的基础上，通过把燃动系统优化问题转换为一个数学规划问题并提供一个合适的优化算法来实现系统的优化。 数学规划法第一步是构造一个超结构(Superstructure)，其中包括通常所用的单元设备，如锅炉、蒸汽轮机、燃气轮机、电动机，不同压力的蒸汽管网以及其他辅助设备。由此可产生许多可行的蒸汽动力系统方案。 第二步是建立混合整数线性规划(MILP)模型或混合整数非线性 (MINLP)模型来表征