蒸汽动力系统运行优化软件的工业应用

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蒸汽系统优化和节能降耗措施

蒸汽系统优化和节能降耗措施摘要：某炼厂通过提高中压蒸汽压力、减低低压蒸汽压力、提高催化原料残炭、优化换热流程、优化塔的工艺参数等措施，停运了运动力站锅炉，实现了零锅炉运行。

关键词：提质增效；停运锅炉；催化；优化节能某大型炼厂现有20多套主体炼油装置，自投产以来，通过不断优化生产技术和管理措施，生产经营取得了良好的效果。

目前，炼厂紧盯“管理增效、优化增效、经营增效”三大重点开展提质增效行动，在蒸汽优化方面，专门成立了蒸汽系统优化攻关小组，对蒸汽系统的优化运行工作进行总体部署，优化装置产汽能力，降低蒸汽消耗量，节能效果明显，成功地将唯一运行的一台锅炉停下来，实现了零锅炉运行的良好模式。

1蒸汽系统构成该炼厂动力部设有3台130t•h-1的锅炉，和一台最大耗汽量100t•h-1的汽轮发电机，优化前是一炉一机运行模式，正常生产中锅炉负荷维持在40~50t•h-1左右。

动力站、催化、硫磺回收分别设有减温减压器。

蒸汽管网分为3个等级，分别是：中压蒸汽管网，压力3.5MPa；低压蒸汽管网，压力1.0MPa；低低压蒸汽管网，压力0.45MPa。

中压蒸汽产汽用汽示意图见图1，低压蒸汽产汽用汽示意图见图2，低低压蒸汽产汽用汽示意图见图3。

2蒸汽系统优化节能措施2.1中压蒸汽系统的优化节能措施。

某炼厂中压蒸汽主要供各加氢装置汽轮机、塔底加热及常减压装置炉管注汽使用。

对全厂每个汽轮机的进汽量进行统计后发现，在同样的功率、不同的蒸汽参数下，汽轮机的进汽量不一样，蒸汽参数越高，蒸汽可利用的能量越大，蒸汽汽轮机的做工能力越强，因此决定将中压蒸汽压力尽量控制得高一些，使汽轮机的做工效率更高。

与全厂蒸汽用户对接后，将全厂中压蒸汽压力由原来的3.25~3.45MPa，调整到3.47~3.5MPa，中压蒸汽压力平均提高了0.22MPa，节约蒸汽用量约8t•h-1，保障了全厂蒸汽更优的工况。

为了让催化能够多产蒸汽，炼厂决定改变催化原料的性质，通过调整渣油加氢装置反应器的反应条件，进行催化原料重质化生产，逐步将催化原料的残炭由5.5%提至6.6%左右，催化装置可增产中压蒸汽40t•h-1。

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

石油学报(石油加工)2010年6月 ACT A PET ROLEI SINICA(PET ROLEU M PROCE SSING S ECTION) 第26卷第3期文章编号:1001 8719(2010)03 0448 08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戴文智,尹洪超(大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室,辽宁大连116023)摘要:石油化工企业的蒸汽动力系统(SPS)既是企业中的耗能大户,也是产生污染物的主要来源。

为了满足石油化工企业工艺过程对蒸汽和电力不断变化的要求,实现企业节能降耗的目的,必须保证蒸汽动力系统在最优的状态下运行,同时考虑蒸汽系统对人类赖以生存的环境造成的影响。

针对以上问题,提出了包括设备维护、转运费用和环境成本的混合整数非线性规划(M I NL P)模型。

利用改进的粒子群算法对其求解,并通过实例证明了利用该模型使用改进的PSO算法能很快得到最优的方案。

将环境成本作为石油化工企业蒸汽动力系统运行总成本的一部分,虽然增加了企业的总运行成本,但对环境保护问题和经济社会全面协调可持续发展有着非常重要的意义。

关键词:蒸汽动力系统;混合整数非线性规划(M IN L P);环境成本;PSO算法中图分类号:T Q021.8 文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1001 8719.2010.03.023OPTIMAL MULTI PERIOD OPERATIONAL PLANNING FOR S TEAMPOWER SYSTEM OF PETROCHEMICAL INDUSTRY WITHC ONSIDERATION OF ENVIRONMENTAL C OSTSDA I Wenzhi,YIN H ongchao(K ey L aboratory of Oce an E nerg y Utiliz ation and Ener gy Conserv ation of M inistr y of Ed ucation,Dalian Univ er sity of T ec hnology,Dalian116023,Ch ina)Abstract:Steam pow er sy stem(SPS)is no t o nly a major energy consuming enterprises but also a major source of po llutants.The steam pow er sy stem should be o perated under the optimal schem e to m eet the vary ing demand and pow er from pro cess,to reduce cost and save energ y for petrochemical industr y.Consider ing the impact of steam pow er system to hum an env ironment,a mixed integer nonlinear pr ogramm ing(M INLP)model including the m aintenance of equipment, chang eo ver costs and environmental co sts w as established.By using particle sw arm optimizatio n (PSO)calculatio n metho d to solve this m odel,reasonable optim al operation plan can be obtained.Altho ug h consider ing environmental costs as part of the total cost incr eases the to tal business operating costs,to resolv e the issue of environmental pro tection and co ordinated and sustainable economic and social developm ent has very impo rtant significance.Key words:steam pow er sy stem;mixed integer no rlinear prog ramming(M INLP);environmental cost;particle sw arm optimizatio n(PSO)收稿日期:2009 03 20通讯联系人:戴文智,T el:0411 ********;E mail:dwz5470@石油化工企业的蒸汽动力系统为企业提供所需要的工艺蒸汽、热能和动力。

石化企业蒸汽动力系统的多周期运行优化

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第2 32) ( 06卷第1期年 l 月 28 日计葬机与盛用化母Co m p uteVo l.23.No.ls ra nd A p p lie d C h e m i s t y rJa n200 6石化企业蒸汽动力系统的多周期运行优化罗向龙摘要:,华责,张冰剑,( 华南理工大学化工与能源学院强化传热与过程节能教育部重点实验室,广东,广州,5 10、4 ) 6 0,为了满足石化企业工艺过程对蒸汽和电力不断变化的需要实现企业降低成本节能降耗的目的必须保证蒸汽动力系。

统在最优状态下运行, ,本文针对这一问题建立了综合考虑设备启停费用的蒸汽动力系统多周期最优运行的混合整数线性规。

划模型并将锅炉和汽轮机的模型进行了合理的线性化困难的问题利用通用建模工具,该模型既保证了系统运行优化求解精度又避免了非线性模型求解,,GA M S建模求解并通过实例证明了利用本文建立的模型在较短的时间内得到了最优的计。

,划调度方案并且节省了大量的运行成本关扭词: : :蒸汽动力系统 ; 启停费用 ; 多周期 ; 优化 ; 节能TA中图分类号文献标识码:Q0 2 8( 2( 6 ) 0 1礴 14 ) Xe r5文章编号1 0 0 1 4 16 0O P t imc aal mu snul t ipio doPe r ai to n al p lan nin g f ors te am Po we rsystemof Pe trochemi·l in dtr yLU O X ia(T h5g Lobongn,H UA B edHe au,na nnsd Z H A N G B i n g j ia d Enenti o,eoKe f Tyecs Lf E,ha n e et Tr a 5 10fe r a ns,心y Cno n s e av raM i n is t r yof Ed ucat i o n o f C h in a ,S o u t h C h inaU n 扮erit yh n o lo g yT hee e s s,Gu ang Zh os4 6Guua nog,C h ine)h teoAbe rr t ssc at:s tem at wspo w eu e ery s te mtan( SP S )shold berpe r t adu nde rp t im a l.s eo he m e t m d i t e o n reet tv呵ing d emnrn a d ( nofstem n a a od pon ew-加mtaspr oo te r da se o sdv aoee n ero 盯fepe伽eh m i a l eei denny ’ r tl ao nA minx e罗 Ii.n er an epr 肛 owt呱m iBygMI L Pa n)dm d l ituelu-di n ge sw it eeh in ge o sesb a tpr eo li s h e d t ep t im i z e t h e nm u l t ip e r i u eed oopt a ruioap la nin ge uf SP SaA lso he s amo d els f o e.b o il e r h t ins oewee ro b li h d t ss atiy f ths a veis ee r q ir m e be,utaa nd r d ee ah te om p t til ad if ilt yt tmeimu si g G AM S t o lvethepm bl e mi gn i f is :se antin g se re a nob t in aw it eedtn opit l ae o st·Ke ywod r,e tam pw osy o te mshi n ge o st,m u lt i p e r i od,op t i m iz a io t n,en e rgyeo n s e碑a t i osnLuoXLsHuaBa nd Z h a n g BJa n.Op t i m a lm u l ip e r i t od,op e r t io an al pl a一n n.in g f orm po wersys t e mof petr oeh e m ie a lin duy r t.Co m p utes rd A p p lie d Ch e m isy r t,200623( 1):41451引言蒸汽动力系统是石化企业的重要组成部分它,、国内外学者对蒸汽动力系统运行优化的研究一o 直都很活跃 c r,s ma nn等〔J 用混合整数线性规划。

石化企业能源优化系统设计与应用

2016年1月 CIESC JournalJanuary 2016第67卷第1期化工学报 V ol.67 No.1石化企业能源优化系统设计与应用李德芳1，蒋白桦2，索寒生2，刘暄2（1中国石油化工集团公司信息化管理部，北京 100728；2石化盈科信息技术有限责任公司，北京 100007）摘要：石化工业是高能耗行业，发展面临资源紧缺的约束。

基于信息化和工业化深度融合的能源管理系统，大幅度提高了能源的定量管理水平，在支撑企业节能方面应用前景广阔。

中国石化应用信息技术构建能源管理信息系统促进企业实现节能，取得了较好的效果。

论文阐述了能源优化系统的整体规划，并基于石化业务特点进行了能源优化系统的功能设计。

以蒸汽动力优化系统为例，分析了优化系统的业务功能，并从机理模型构建、数据检测、数据校验、在线优化以及在线模型校验等方面论述了优化流程。

最后，从中国石化下属的三家试点企业的应用成效出发，为石化企业推进节能降耗信息化建设提供参考。

关键词：石化；过程系统；系统工程；信息系统；能源；优化 DOI ：10.11949/j.issn.0438-1157.20151455中图分类号：TE 99；TP 39 文献标志码：A 文章编号：0438—1157（2016）01—0285—09Design and application of energy optimization system in petrochemical enterpriseLI Defang 1, JIANG Baihua 2, SUO Hansheng 2, LIU Xuan 2(1Sinopec , Beijing 100728, China ; 2Petro -CyberWorks Information Technology Co ., Ltd , Beijing 100007, China )Abstract : Petrochemical industry is a high energy consumption area, its development is being restricted by the shortage of resources. Energy management system based on t he deep integration of informatization and industrialization can greatly improve the quantitative management abilities of energy and has a great prospect on supporting an enterprise to optimize its energy consumption. Sinopec achieves satisfactory results by constructing energy management system based on information technology. The overall planning of energy optimization system has been proposed in this paper, the functions of this system have been designed by analyzing petrochemical businesses. Moreover, the steam power system has been taken as an example to illustrate the business functions of the optimization system. The specific description of energy optimization process of the system has been demonstrated in the aspects of the construction of mechanism factory model, data inspection, data correction, online energy optimization and online model regulation. Finally, the application benefits of three pilot enterprises have been analyzed. Especially, this can be regarded as a reference provided for petrochemical enterprises to promote energy conservation in their informatization construction process.Key words : petrochemical; process system; system engineering; information system; energy; optimization引言近年来，世界石化工业发展越来越受到资源环境制约[1]，开始高度重视节能环保、绿色低碳和循环经济发展，正逐渐从“末端治理”向“生产全过程控制”转变。

炼油区低压蒸汽系统运行优化

炼油区低压蒸汽系统运行优化炼油区低压蒸汽系统是炼油工业中的重要部分，它主要用于供应炼油装置中的各种加热、蒸馏和驱动设备的热能需求。

低压蒸汽系统的运行情况直接影响到炼油装置的能耗和生产效率，因此对低压蒸汽系统进行运行优化具有非常重要的意义。

本文将从低压蒸汽系统的运行原理、优化方法及实际应用等方面进行论述，希望能为炼油区低压蒸汽系统的运行管理和优化提供一些参考。

一、低压蒸汽系统的运行原理低压蒸汽系统是炼油装置的能源供应系统之一，其主要功能是将高压蒸汽通过减压阀减压为低压蒸汽，然后通过管道输送到各个需要热能的设备中。

在低压蒸汽系统中，主要包括锅炉、蒸汽减压阀、蒸汽管道、蒸汽调节阀等设备。

锅炉是低压蒸汽系统的热源，它通过燃烧燃料产生高温高压的蒸汽，然后将蒸汽送入蒸汽管道中。

蒸汽减压阀则是用来将高压蒸汽减压为低压蒸汽的装置，而蒸汽管道则是将低压蒸汽输送到各个设备的通道。

低压蒸汽系统的运行原理主要包括蒸汽的产生、输送和利用三个环节。

首先是蒸汽的产生，通过锅炉将水加热生成蒸汽；其次是蒸汽的输送，在输送过程中需要根据实际需求进行减压，以保证蒸汽的压力符合各个设备的要求；最后是蒸汽的利用，将低压蒸汽输送到各个需要加热或驱动的设备中，如蒸馏塔、加热炉、汽轮机等，实现能源供应。

1. 锅炉运行优化锅炉是低压蒸汽系统的热源，其运行状态直接影响到蒸汽的产生效率和质量。

在进行低压蒸汽系统的运行优化时，首先需要对锅炉进行优化。

具体包括以下几个方面：（1）燃料选择：选择高效、清洁的燃料，如天然气、液化石油气等，以提高燃烧效率和减少排放。

（2）燃烧调节：合理控制燃料的供给量和空气的混合比，保证燃料完全燃烧，提高燃烧效率。

（3）水质管理：定期对锅炉的水质进行监测和处理，防止水垢和腐蚀对锅炉的影响，保证蒸汽质量。

2. 减压阀与调节阀的优化在低压蒸汽系统中，减压阀和调节阀是用来控制蒸汽压力和流量的重要装置，其优化对系统的稳定运行具有重要意义。

大型石化企业蒸汽动力系统运营优化

1 前
言
营费用最小为目标, 目标函数见式( 1) , 其中总费用包括全公司所有动力产汽锅炉燃料消耗费用、 SPS 水处理费用、全公司所有动力产供汽设备维护费用、外购电费用。 M in QB J = t T ( i Et
BUY
蒸汽动力系统( SP S) 作为过程工业的重要组成部分, 在为企业提供保质保量的蒸汽和动力的同时, 本身也是耗能大户, 它的安全、稳定、高效运行是企业长周期、经济运行的基础。大型石化企业 SPS 除了具有多工艺产汽点、多工艺用汽点、多压力等级外, 还具有多动力产汽点。工艺产汽点、工艺用汽点、动力产汽点之间形成了错综复杂的产供汽网络。SP S 运营优化一直是研究的热点, 包括 SPS 的多周期运营优化 [ 1 3] 、集成管网模拟考虑管线损失的运营优化[ 4] 、优化运营软件的开发 [ 5 6] 等。然而这些研究主要侧重于能量转换环节的优化, 很少同传输环节集成考虑。大型石化企业一般由炼油分厂及几个大的化工分厂组成, 各分厂之间距离较远, 各分厂动力产汽设备的型号、燃料、水系统循环类型不同, 产供汽成本有较大差异, 各厂的蒸汽互供和互备存在很大的优化潜力。然而各厂之间的长距离和管道的输送能力限制了各厂之间的蒸汽和动力的互供和互备潜力的发挥。因此大型石化企业蒸汽动力的优化应该从全局出发, 在安全稳定的前提下, 以 SPS 的转换环节的转换经济性和传输环节的传输损失的综合最优为目标实施运营优化, 以提高整个 SPS 的经济性。本课题在以往 SPS 能量转换环节优化工作的基础上, 建立 SPS 能量转换环节和能量传输环节集成优化模型, 并进行详细案例分析。 2 SPS 优化运营模型 2. 1 目标函数大型企业 SPS 运营优化以全公司 SP S 年总运

2019.8.14全厂蒸汽动力平衡以及系统优化节能

方式。 D、平衡各产汽单位的发汽量，利用足低价燃料的
锅炉蒸发量。
蒸汽管网运行的安全运行
• 蒸汽系统无缓冲裕量，必须时刻保持产耗
的动态平衡。
• 蒸汽动力系统运行必须有调节裕量。 • 所有运行的蒸汽管路必须保持最低流通量，
以保证蒸汽温度。
• 未投用蒸汽管路或运行蒸汽管路的盲端必
须疏水，防止水击的发生。
e. KBC公司于2019年开发成蒸汽系统仿真和优化软件并在德国Gelsenkerchen的 Scholven炼油厂得到了使用，平均每年可节省费用４百万德国马克。
f. A Thomas等提到在Westinghouse过程控制部门开发的集散控制系统中，新增加了在线监测和优化计算的软件包，表明在线优化计算已经进入市场应用阶段。
(4)人工神经网络(Neutral Network)法： Hopfield教授将人工神经网络的早期成就应用于优化问题中形成的一种算法。
C、优化调度的应用
国外应用例子：
• Marecki等较早地将数学规划的方法应用于热力系统优化
调度的研究中，并在70年代后期对大型热电联供的核电厂从经济角度确定了热负荷的分配方案。
SNAMER还能为企业的蒸汽管网建立电子档案数据库，包括管网的结构数据和运行参数以及历次改造的信息数据，能为扩建及改造工程及时、准确地提供完整的基础资料，是制定全厂用能优化决策方案的基础。
F、管网模型
需要改进或注意的问题： (1) 计算数据校核的依据只能是现有的蒸汽流量、温
度、压力参数，但这些参数测点不少点本身存在较大的误差，导致计算有失真现象。 (2)蒸汽母管因进出蒸汽分枝多，且压力测点不足，运用管网压差，计算蒸汽流通量准确性仍不足。 (3)管网基础数据输入工作量大，管网改造后可能存在数据未及时录入的问题。

蒸汽动力系统的运行操作优化方法及系统与相关技术

图片简介:本技术涉及一种蒸汽动力系统的运行操作优化方法及系统。

该方法包括获取蒸汽动力系统中设备的性能特征参数、工艺参数和拓扑结构；根据基尔霍夫定律、蒸汽动力系统的能量守恒方程、质量守恒方程以及所述设备的性能特征参数、工艺参数和拓扑结构构建蒸汽动力系统数学模型；对蒸汽动力系统数学模型进行求解，得到运行操作参数；以能源消耗和成本最低为目标，以运行操作参数为决策变量，以设备的性能特征参数、工艺参数和拓扑结构为约束条件，建立目标函数；根据目标函数确定最优运行操作参数；根据最优运行操作参数对所述蒸汽动力系统的运行进行操作。

本技术所提供一种蒸汽动力系统的运行操作优化方法及系统，能够减少能源的浪费和降低成本。

技术要求1.一种蒸汽动力系统的运行操作优化方法，其特征在于，包括：获取蒸汽动力系统中设备的性能特征参数、工艺参数和拓扑结构；所述设备包括动力锅炉、汽轮机、减温减压器、除氧器、蒸汽加热器、凝汽器、给水泵、余热锅炉和蒸汽管网；所述性能特征参数包括动力锅炉的蒸发量、压力和温度，汽轮机的进汽量、高压抽汽量、高压抽汽压力、高压抽汽温度、低压抽汽量、低压抽汽压力、低压抽汽温度、排汽量、排汽真空度和额定功率，减温减压器的出口流量、出口压力、出口温度以及减温水的压力和温度，除氧器的工作压力，蒸汽加热器的列管数、列管直径、列管长度以及出口控制温度，凝汽器的列管数、列管直径、列管长度以及循环冷却水的流量和进口温度，给水泵的扬程曲线、效率曲线、工作频率，余热锅炉的产汽量、产汽压力和产汽温度，、蒸汽管网的流程拓扑结构，以及管线的管径、壁厚、管长、保温、弯头和阀门；所述工艺参数包括年操作时间、系统电力需求、燃料数据、工况条件和系统尾气排放；根据基尔霍夫定律、蒸汽动力系统的能量守恒方程、质量守恒方程以及所述设备的性能特征参数、工艺参数和拓扑结构构建蒸汽动力系统数学模型；对所述蒸汽动力系统数学模型进行求解，得到运行操作参数；以能源消耗和成本最低为目标，以所述运行操作参数为决策变量，以所述设备的性能特征参数、工艺参数和拓扑结构为约束条件，建立目标函数；根据所述目标函数确定最优运行操作参数；根据所述最优运行操作参数对所述蒸汽动力系统的运行进行操作。

钢铁企业蒸汽动力系统优化

2017年第36卷第11期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·4301·化工进展钢铁企业蒸汽动力系统优化高金彤，倪团结，张琦（东北大学国家环境保护生态工业重点实验室，辽宁沈阳 110819）摘要：随着能源短缺与环境污染问题日益紧迫，钢铁企业所面临的节能减排压力也越来越大，合理的生产方案对降低企业运行成本、减少污染物排放起着重要的作用。

本文针对钢铁企业蒸汽动力系统，采用锅炉效率非线性拟合公式和汽轮机分解模型，考虑能源设备、生产操作以及分时电价等因素，建立了混合整数非线性规划（MINLP ）模型，其中，非线性锅炉效率拟合公式的引入使得模型更加符合实际生产状况。

模型以蒸汽动力系统运行成本为目标函数，通过优化求解得到各时段燃料和设备负荷的分配方案，与优化前相比，系统总的运行费用减少了4.26%。

同时，本文还分析了煤价变化对优化方案的影响以及燃料结构对污染物排放的影响，为企业提高生产效率、降低运行成本及节能减排提供理论依据。

关键词：蒸汽动力系统；分时电价；环境；优化；系统工程中图分类号：TK01+8 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）11–4301–07 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0237Optimization for steam power system in iron and steel worksGAO Jintong ，NI Tuanjie ，ZHANG Qi（State Environmental Protection Key Laboratory of Eco-Industry ，Northeastern University ，Shenyang 110819，Liaoning ，China ）Abstract ：With the issue of energy shortage and environmental pollution becoming more and moreurgent ，the iron and steel works face increasingly higher pressure of energy saving and emission reduction. A reasonable production plan plays an important role in cost saving and emission reduction. Aiming at the steam power system in iron and steel works ，this paper has established a mixed-integer nonlinear programming （MINLP ）model that uses fitting formulas of boilers and decomposed model of turbines ，considering energy equipments ，process operation and time-of-use power price. The application of the nonlinear boiler fitting formulas makes the model more consistent with the actual situation. With the minimization of operating cost ，the optimal dispatch scheme of fuels and load at each period were obtained. The total cost has reduced by 4.26 percent compared to the non-optimum one. Two case studies were presented to demonstrate the feasibility of the proposed model. The influence of coal price and fuels was analyzed and the result has proved that this paper is constructive on efficiency improvement ，energy conservation and emission reduction. Key words ：steam power system ；time-of-use power price ；environment ；optimization ；systems engineering钢铁企业属于能源密集型产业，同时也是高能耗高污染行业。

2018.04 蒸汽动力系统运行诊断与节能优化(培训教材)

（五）蒸汽动力系统存在的安全问题（1）管网存在瓶颈，用汽量增加会造成局部压力急剧下降，造成事故；（2）管网局部瓶颈还会造成供汽设备憋压，影响设备运行安全；（3）管线中蒸汽冷凝，容易造成水击爆管事故；（4）凝水带入汽轮机，造成汽机停车，影响整个装置运行。
失压、憋压水击、停车
管线水击
安全运行预防为主
公用工程
你的要求我告诉电站了！
你不了解我！
你咱不俩了解没关我系！！
装置
产生矛盾的根本原因是各自为政、互不了解、缺乏全局观！
蒸汽系统相关业务部门产生的矛盾
规划设备
你怎么不考虑未来？
你怎么老是变？
设备出了问题！
生产出了问题！
生产
你不懂技术！
你不懂生产！
科技
你的系统不好用！
这么好的系统你不用？
验；。
基于模型的智能化
管理
经验+数据+模型管理；对系统有透彻的、本质
的理解；增加安全性和可靠性；增强可预见性，获得更
智能的洞察；提供了诊断、分析和优
化的科学方法，实现效益最大化。
系统架构
蒸汽动力系统优化顺序与优化原则
优化用汽优化输送
优化供给促进回收
► 按“需”用汽 ► 降低不合理用能
► 消除系统瓶颈 ► 降低散热损失
► 优化炉机负荷分配 ► 优化热、电比
► 提高凝水回收率 ► 提高低温热利用率
实施目标
目标
通过整合蒸汽动力系统各个环节，利用模拟优化技术，在满足生产需求、保证生产安全的基础上，实现节能5%—15%的目标。
实施步骤
实施路线
收集数据
建立模型

茂名石化化工蒸汽管网系统

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PROSS 软件在化工蒸汽管网系统中的一些应用
图 5.1 低压蒸汽管网冷凝水分布图
管网冷凝水产生的原因，主要是用户流量小，流速慢。由图可知，低压蒸汽管网冷凝水主要在化工装置区，其次是裂解装置区。化工装置区由于供汽线路较长，管线保温效率下降，导致在下游装置区产生很多冷凝水；裂解装置内部支线较多，设备多且大部分用汽量少，流速慢，导致产生较多冷凝水。冷凝水主要产生在一些支线的末端，比如罐区支线，这些用户用汽量很小，很多流速都在 1m/s 以内。主干线上没有出现流速偏小的部位，不易产生冷凝水。因此我们可以关闭部分流速较慢的管线，使蒸汽全部由旁边的管线输送。因为这些管线流量很小，所以停用上述管线后，对相关用汽点的蒸汽参数影响微小。 5.2 散热损失分析单位散热面积的散热量称为热流，热流反映了保温层的保温效果。热流有不同的提法：（1）实际热流：考虑保温层保温效率下降，以及管线部分裸露等原因，在用 PROSS 进行模拟计算时，调节散热因子，使用户末端流量、温度、压力以及保温层外表面温度与测量值相符合，此时计算得到的保温层散热热流即为实际热流。（2）理论热流：保温完好，并且没有管线裸露，管架处保温良好的情况下，利用经典的散热计算公式，计算得到的热流即为理论热流。（3）合格热流：指国家标准中规定的，不同温度下管线散热的最大允许热流。
PROSS 软件在化工蒸汽管网系统中的一些应用
PROSS 软件在化工蒸汽管网系统中的应用
谭江志
（茂石化信息中心工控室，广东茂名 525011）
摘
要
茂名分公司化工厂区的蒸汽管网运行管理与智能监测系统（以下简称 MP-PROSS）是以信息化技术作为支撑，通过先进的电脑技术，实现蒸汽系统优化操作，达到节能降耗的目的。PROSS 软件就是此系统的核心精华所在，通过它，在规划、设计和改造蒸汽管网时，能评估优化方案，对今后的管网改造起到清晰明确的指导作用。

蒸气动力系统的运行优化研究与应用

蒸气动力系统的运行优化研究与应用李达;林雪茹;胡城煌;侯卫锋【摘要】针对配备蒸气动力系统的工业企业,总结了企业现有调度经验并将其融入理论研究过程,建立了蒸气动力系统的调度优化模型.参考实际运行参数,建立锅炉、汽机等设备模型.利用非线性规划方法对系统进行求解,得到最优操作参数即最优运行方案.应用实例表明,该优化调度方案具有很强的经济性与可操作性.结合优化调度技术,可指导企业根据已积累的调度模式与经验对蒸气动力系统进行科学调度.该方案不仅提高了优化调度水平,而且能提升节能效益、有效降低企业的生产与调度成本.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2018(039)008【总页数】4页(P40-42,46)【关键词】蒸气动力系统;先进控制;智能;优化;模型;汽机;能量平衡【作者】李达;林雪茹;胡城煌;侯卫锋【作者单位】浙江中控软件技术有限公司,浙江杭州 310053;浙江中控软件技术有限公司,浙江杭州 310053;浙江中控软件技术有限公司,浙江杭州 310053;浙江中控软件技术有限公司,浙江杭州 310053【正文语种】中文【中图分类】TH165;TP150 引言大型用能企业，如炼油、炼化、化工、冶金、造纸等企业通常配备了热电联产装置，即蒸气动力系统。

蒸气动力系统在为生产工艺装置提供蒸气、电力等能源的同时，自身也消耗大量的能源，在企业的能源消耗中占有较大的比重[1]。

目前，国内大部分配备蒸气动力系统的工业企业主要依靠经验来实施系统的运行计划与调度，对运行计划与调度方案的优化研究还远远不够。

国内外众多学者一直在对蒸气动力系统调度优化进行研究。

早在20世纪80年代，Grossmann等[2]用混合整数线性规划模型(mixed integr linear programming,MILP)率先研究了蒸气动力系统的优化调度，对蒸气动力系统的参数进行优化。

Zhang X等[3]研究学者对该类混整模型引入了调度执行时间的决策，并将此类问题升级为混合整数非线性规划(mixed integer nonlinear programming,MINLP)问题。

炼厂蒸汽动力系统能量优化途径和方法

炼厂蒸汽动力系统能量优化途径和方法
[摘要]介绍炼厂蒸汽动力系统的能量优化特点、优化思路、优化方法。

一、炼厂蒸汽动力系统特点；
二、炼厂蒸汽动力系统节能优化；
一、炼厂蒸汽动力系统特点
炼厂的蒸汽动力系统消耗大量原煤、石油焦、天然气等一次能源，通过锅炉、汽轮机和发电机，向工艺系统提供动力、电力、热、蒸汽等，这部分能耗在炼厂能耗中占有很大的比例。

蒸汽动力系统的优化运行对炼厂的安全生产和成本控制具有重要的影响，是炼厂能量系统优化的重要方面。

满足工艺生产要求的前提下，蒸汽动力系统优化的最终结果应体现在外输入燃料、电、蒸汽等能量的减少或者输出蒸汽、热量的增加，其优化结果是整个能量系统优化效益的反映。

炼厂的蒸汽动力系统具有以下特点：
（1）炼厂内产汽点多且分散，用户也多。

炼厂的蒸汽不仅仅在动力站产生，工艺装置也会发生各等级的蒸汽，并且会并入全厂蒸汽管网；炼厂蒸汽用户大多在工艺装置内，分散于企业全厂的各个区域，通过蒸汽管网连接蒸汽用户和产汽点。

大型石化企业蒸汽动力系统运营优化剖析

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一半在土里安详，一半在风里飞扬，一半洒落阴凉，一半沐浴阳光，非常沉默非常骄傲，从不依靠从不寻找。

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2009 年 5 月石油炼制与化工 PET RO L EU M PRO CESSIN G A N D PET R OCH EM ICA L S 第 40 卷第 5 期大型石化企业蒸汽动力系统运营优化罗向龙 , 张高博 , 王 1 2 智 , 华 3 贲 2 ( 1. 广东工业大学材料与能源学院, 广州 510006;2. 华南理工大学强化传热与过程节能教育部重点实验室;3. 中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司摘要针对大型石化企业蒸汽动力系统( SPS 具有多个动力产汽点且距离较远、动力产汽点各产供汽参数和成本不同的特点, 在传统 SPS 能量转换环节运营优化的基础上, 提出 SPS 能量转换环节和传输环节集成优化的策略, 建立大型石化企业 SPS 能量转换环节和能量传输环节集成运营优化的混合整数线性规划( M IL P 模型; 对某大型石化企业蒸汽动力系统建立模型并求解得到了产汽成本和传输费用综合最优的优化运营方案, 与原有的计划运行方案相比, 优化运营方案可节约运行成本 2.8%。

关键词: 蒸汽动力系统优化运营 1 前言营费用最小为目标, 目标函数见式( 1 , 其中总费用包括全公司所有动力产汽锅炉燃料消耗费用、SPS 水处理费用、全公司所有动力产供汽设备维护费用、外购电费用。

M in QB J = t T ( i Et BUY 蒸汽动力系统( SP S 作为过程工业的重要组成部分, 在为企业提供保质保量的蒸汽和动力的同时, 本身也是耗能大户, 它的安全、稳定、高效运行是企业长周期、经济运行的基础。

炼油区低压蒸汽系统运行优化

炼油区低压蒸汽系统运行优化炼油区低压蒸汽系统是炼油厂的重要组成部分，它为炼油生产提供所需的蒸汽能量。

低压蒸汽系统的运行优化对于提高炼油生产效率、降低能耗、延长设备寿命具有重要意义。

本文将从蒸汽系统的构成、运行特点及存在的问题等方面进行分析，探讨低压蒸汽系统的优化方案。

一、低压蒸汽系统的构成低压蒸汽系统主要由蒸汽发生器、蒸汽管道、换热器、汽水分离器、减压阀、蒸汽过热器、自控系统等组成。

其中蒸汽发生器是低压蒸汽系统的核心设备，其工作原理是利用燃料燃烧产生的热能，将水转化为蒸汽。

蒸汽管道用于将蒸汽输送到需要的生产设备上，换热器则用于蒸汽与原料进行热交换，汽水分离器用于分离蒸汽中的水分，减压阀用于调节蒸汽压力，蒸汽过热器用于对蒸汽进行过热，最终提供高温高压的蒸汽能量。

自控系统则用于监测和控制蒸汽系统的运行状态，确保系统稳定可靠地运行。

1. 复杂的工艺流程。

低压蒸汽系统通常需要为多个生产设备提供不同压力、不同温度的蒸汽，因此系统的工艺流程较为复杂，需要精确的控制和调节。

2. 能耗较大。

炼油过程需要大量的蒸汽能量来进行加热、蒸馏等操作，因此低压蒸汽系统的能耗较大，对能源的利用效率要求较高。

3. 运行稳定性要求高。

炼油生产对蒸汽的稳定供应有着极高的要求，一旦蒸汽系统出现故障，将直接影响生产效率和产品质量。

1. 能源浪费。

由于部分设备的设计不合理、操作不当等原因，导致低压蒸汽系统存在能源浪费现象，例如蒸汽泄漏、蒸汽过热等。

2. 运行效率低。

部分设备老化严重，导致蒸汽系统运行效率低下，能耗较大。

3. 安全隐患。

由于设备老化、维护不及时等原因，低压蒸汽系统存在安全隐患，如蒸汽管道泄漏、压力异常等。

1. 设备更新改造。

对低效、老化的设备进行更新改造，提高设备的运行效率和安全性。

例如更换高效换热器、蒸汽过热器等设备。

2. 运行参数优化。

通过调整蒸汽压力、温度等参数，合理分配蒸汽供应，提高低压蒸汽系统的运行效率。

3. 节能减排措施。

热电厂有效降低汽水损失的改造措施

热电厂有效降低汽水损失的改造措施摘要：随着社会的不断进步与科学技术的不断发展，人类对能源的使用从粗放型索取，到市场化精打细算的提高企业竞争力，从而降低不必要的损失，减少产品单位能耗，降低成本。

考虑"十二五"我国新增热电联产装机规模约 1.1亿千瓦，到2015年底，我国热电联产装机规模将达到2.5亿千瓦，占火电装机规划的32%至35%，但热电厂相比凝汽式电厂能耗水平偏高，节能降耗潜力有很大的前景。

关键词：电厂节能；汽水损失；汽水平衡；措施前言热电厂是指发电厂既生产电能，又利用汽轮发电机作过功的蒸汽对用户供热的生产方式，通常意义是上指热电联产方式运行的火电厂。

热电厂除向电网发电外其显著的特点是供热管线厂、蒸汽压力等级多，加热回热系统多、耗水量大等，热电厂的能效、能耗指标比凝汽式电厂和单一供热锅炉房要复杂得多，按两种主要产品──热能和电能来计算能效能耗，主要经济指标为供电煤耗和供热煤耗两部分。

本文主要介绍以中煤陕西榆林能源化工有限公司（以下简称中煤陕西公司）自备电厂为例，介绍热电厂降低汽水损失的一些改造措施，从而有效的提高热电厂的经济性。

一、热电厂降低汽水损失的必要性鉴于热电厂在我国发电行业占比大、能耗高、蒸汽管网复杂、管线长、蒸汽压力等级多等特点，热电厂的汽水损失又是热电厂热损失的一大部分。

中煤陕西公司自备电厂主要工作任务是向化工装置供应蒸汽、煤、电，各压力等级蒸汽管线有9.8MPa蒸汽管线两根，4.1MPa管线一根，1.73MPa蒸汽管线一根、1.1MPa蒸汽管线一根，其中4.1MPa、1.73MPa、1.1MPa蒸汽管线贯穿化工装置，全厂包含两座减温减压站，汽水管线总长度达到29.3公里，造成蒸汽管线沿途压力、流量损失较大，且因蒸汽管线复杂，外供蒸汽、回用蒸汽系统繁多，造成汽水平衡困难，蒸汽排空、凝液外排现象多。

因此优化汽水平衡，降低汽水损失成为中煤陕西公司的一项重要课题。

二、热电厂降低汽水损失的改造措施1、建立全厂蒸汽平衡系统，优化蒸汽供应中煤陕西公司引进一套蒸汽优化系统，将全厂各段蒸汽系统的生产、输送、使用进行实施监控，通过利用现有成熟的蒸汽动力系统的管理优化软件，建立集动力装置与蒸汽管网为一体的全厂蒸汽动力系统模拟优化模型，通过技术人员的分析计算，找出了蒸汽系统的问题所在：（1）在中煤陕西公司蒸汽系统的用汽设备中，汽轮机较多，是主要的蒸汽使用和消耗设备。