2011.8.14全厂蒸汽动力平衡以及系统优化节能.pptVIP

自建模型 讲了这么多，都是需要他人帮助建模，能不能自己建模型呢？ 自建模型 能。 那么难点是什么？ 自建模型 难点： 1. 温度、压力、焓、熵的在线自动计算函数 2. 设备模型建立 3. 优化计算方法 自建模型 1、数据收集 2、构建模型框架 2.1　先绘制蒸汽压力等级母管 2.2　再逐个增加蒸汽设备 2.3　如有，可加载PI等实时系统库，否则只能手动输入温度、压力、流量等数据。 2.4　加载温度、压力、焓、熵的宏。 自建模型 2.5　利用已知的温度、压力计算焓值。 2.6　利用质量守恒与能量守恒定律，计算出没有测量仪器的温度、压力、流量，必要时使用迭代方法。 2.7　使用EXCEL的功能，利用设备设计参数或性能测试数据，建立如锅炉效率与已知参数的公式，建立各个蒸汽设备的模型。 自建模型 2.8　进行总体质量、能量平衡，计算出各级蒸汽系统的损失量 2.9　对所建模型进行工艺评估。 3、进行优化计算。 3.1 建立化工原材料、动力、燃料等价格，建立成本计算公式。 3.2 确定所要变化的参数及其限制范围 自建模型 3.3　建立成本计算公式。 3.4　利用Excel程序自带的工具—加载宏—规划求解器，进行最小成本的规划求解。 3.4.1　设定规划求解器的参数，一般可按默认设定，如有特殊要求可进行调整。 3.4.2 选定全年成本为目标单元格，这也就是寻优的目标。 自建模型 3.4.3　选定变量参数。 3.4.4　建立变量参数的限制条件表达式。 3.4.4　点击规划求解 进行规划求解。 3.5 检查规划求解的工况是否符合工艺要求，确认模型及寻优的可行性，并根据寻优的结果，提出具体的优化措施，如提高抽汽量，停用汽泵等措施。 自建模型 4、建模技巧 4.1 输入参数、计算数值、限制条件参数、每股物流的能量总值等不同性质的参数，分别采用不同颜色的字体来进行有效区分，有助于复杂公用系统的直观判断数据的性质，对模型的调校起到事半功倍的作用。 4.2 由于工厂的公用系统一般较庞大，因此在绘制流程图时，以一个回路或一个设备为一组来逐步建立模型是很好的选择。 自建模型 4.3 每股物流的参数排列均要按同一规律，如蒸汽，可按流量、压力、温度、焓、总能量等方式进行排列，这样可方便同类物流的参数输入和焓值计算。 4.4 将相同类型的参数尽可能排列在同一行，如此可使后续的平衡、优化计算时取数快捷、准确，而且还可避免如新增蒸汽流量忘记进入蒸汽平衡计算的问题。 自建模型 4.5 一台锅炉使用两种以上燃料时的处理方法有两种，一种是当锅炉使用的燃料都是气体燃料时，可以将两种燃料混合为一种；另一种是当燃料分别是固体燃料、液体燃料和气体燃料时，燃料无法进行混合计算，此时可以将锅炉的负荷按照比例分为几部分，然后对应不同的燃料进行模拟计算。 自建模型 4.6 各级蒸汽母管进出平衡参数或设备中需要迭代的流量，应建立偏差报警器，以方便发现出错情况。 4.7 基础公式： Q1入*H1入+Q2入*H2入=Q1出*H1出+Q2出*H2出 Q1入+Q2入=Q1出+Q2出 自建模型应用 1、寻找各公用系统的极限能力，为事故预案修订提供科学依据。一般来说设备的极限能力要超出设计的能力，结合PI实时数据库与模型，可以详实还原在事故状态下的各设备的极限条件，为事故预案的优化提供数据支撑。 自建模型应用 2、企业中统计中蒸汽损失量较大而又无法确认是哪一个蒸汽流量有问题，采用换热的能量守恒，可通过大流量的工艺界质的总能量反推小流量的蒸汽流量，再通过模型进行平衡计算，可解决部分蒸汽流量不准的难题。 自建模型应用 3、将此与蒸汽管网模型相结合，不但可平衡优级化全厂公用系统，而且还能及时避免蒸汽管网流通量过小的危险运行工况，非常有助于全厂公用系统的运行调度，提高安全运行、经济运行的水平。 谢 谢 * 数学规划法 A、基础：数学模型 B、原理：通过把蒸汽动力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。 C、发展：80年代，随着计算机的普及的热力学理论的日益完善，才发展起来的。1983年，Grossmann采用结构最优化合成换热网络，提出用转运模型的线性规划方法，求出最小公用工程费用，较为方便地考虑物流匹配有约束的情况。 数学规划法 D、方法： 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一(MINLP)模型来表征蒸汽动力系统，其中连续变量代表所有单元设备的处理能力和各流股流量，二元变量表示在给定操作条件下所选单元设备是否存在，多周期问题表示单元设备在某