5公用工程系统能量集成综合优化方法

1、第五部分公用工程系统顶层分析法与能量集成综合优化法 主讲人：尹 洪 超 大连理工大学能源动力学院 教授 化工系统工程研究所 博士 能源管理与节能研究中心 主任 电话传真E-mail：讲 课内内容容一、公用用工程系系统顶层层分析法法二、公用用工程系系统能量量集成综综合优化化方法三、石化化企业蒸蒸汽动力力系统优优化四、实例例研究公用工程程系统能能量集成成综合优优化方法法大型化工工或石油油化工企企业的全全局过程程系统一一般可分分为3个个子系统统：工艺过程程、换热热网络和和公用工工程其中公用用工程系系统向各各过程提提供所需需的动力力、电力力、热能

2、能和蒸汽汽等公用用工程，其中尤尤以蒸汽汽动力系系统最为为重要。公用工程程系统一一般具有有几个不不同压力力等级的的蒸汽管管网向过过程输送送蒸汽或或热量，同时回回收过程程余热，各级管管网之间间通过蒸蒸汽透平平产生过过程所需需的动力力或电力力，亏盈盈量可由由电网购购入或输输出电力力。因此公用用工程系系统本身身也是过过程工业业中的耗耗能大户户，它的的优化设设计和节节能改造造具有很很大的节节能潜力力，对全全局系统统的能量量利用率率和经济济性具有有重要影影响。（一）公公用工程程系统能能量集成成综合优优化方法法（1）公公用工程程系统顶顶层分析析优化（2）过过程全局局夹点分分析（3）超结构构MINLP的能量集

3、集成最优优综合法法一、公用用工程系系统顶层层分析优优化 主要要思想 剩余余热负荷荷的产生生剩余热负负荷的转转化途径径分析剩余热负负荷转化化途径的的效益分分析应用顶层层分析法法能量集集成的步步骤应用实例例主主要思想想这种方法法与传统统的洋葱葱模型相相反，是是从公用用工程子子系统出出发，由由上及下下(top-down-philosophy)逐层深入入进行能能量集成成改造。其主要要思路就就是首先对公公用工程程系统进进行分析析和用能能诊断，找出全全局节能能潜力所所在，确确定剩余余热的最最佳转化化途径和和最经济济的改造造方向。与传统统的方法法相比，它仅需需要公用用工程系系统的有有关信息息，所需需工作量量

4、大大减减少，是是用于全全局过程程节能改改造的实实用新方方法。图1洋葱模型型与顶层层分析法法比较主主要思想想顶层分析析法需要要分析剩剩余蒸汽汽作功的的各转化化途径的的热效率率。对于凝汽汽式发电电（作功功）装置置，其热热效率一一般在0.350.45；而对于于大型复复杂的过过程系统统，为满满足各装装置的热热功需求求，采用用合理的的热电联联产公用用工程系系统，其其热效率率可达0.9以以上。因此，对对现有的的全局过过程系统统，以公公用工程程系统为为出发点点进行节节能改造造具有巨巨大的节节能潜力力。剩剩余热负负荷的产产生具有热电电联产的的公用工工程系统统，若对对与其相相关的过过程系统统或换热热网络进进行节

5、能改造造，则可可减少过过程的蒸蒸汽用量量或增加加余热回回收产汽汽量。例如对于于VHP与HP级蒸汽间间有减温温减压器器的公用用工程系系统，过过剩热负负荷可直直接以减减少VHP产量的形形式归结结为节省省燃料。对于VHP与HP蒸汽间不不设减温温减压器器时，若若减少VHP蒸汽产量量以平衡衡HP蒸汽，将将导致VHP-HP间透平做做功能力力下降。图2剩剩余热负负荷的产产生剩剩余热负负荷的产产生这两种结结果都将将打破公公用工程程系统原原有的平平衡关系系，产生生剩余蒸蒸汽。从从而可使使公用工工程系统统获得蒸蒸汽和燃燃料的节节省，但但这并不不一定获获得公用用工程成成本的节节省。若若蒸汽量量的节省省不影响响透平的

6、的作功能能力，其其结果为为公用工工程成本本的节省省；若蒸蒸汽量的的节省影影响了透透平的作作功能力力，还必必须进行行热功权权衡才能能确定公公用工程程成本是是否节省省。剩剩余热负负荷的转转化途径径分析a.用剩余热热负荷通通过发电电透平做做功b.剩余热负负荷通过过工艺透透平作功功c.通过外购购电节省省剩余热热负荷及及锅炉燃燃料a.用剩余热热负荷通通过发电电透平做做功公用工程程系统有有剩余热热负荷存存在，即即相当于于VHP蒸汽过剩剩。在复复杂的公公用工程程系统中中，由于于存在多多级透平平，可以以利用过过剩的VHP做功的途途径很多多，必须须进行热热功转化化途径分分析，才才能确定定最佳的的剩余蒸蒸汽转化化

7、途径。a.用剩余热热负荷通通过发电电透平做做功图2所示示的过剩剩热负荷荷,可以以通过T1,T3两个透平平做功发发电后以以全凝方方式排出出系统；也可以以通过T2透平背压压后以LP蒸汽放空空形式排排出系统统。图3剩余热负负荷转化化途径示示意图a.用剩余热热负荷通通过发电电透平做做功图4 Qf、Qp、Qloss和W的关系a.用剩余热热负荷通通过发电电透平做做功不同的做做功途径径会产生生不同的的效益。过剩热热负荷QP通过某一一途径转转化可增增加系统统做功量量W，而节省QP对应的燃燃料消耗耗量的变变化为QF。QF与QP之间的关关系如图图4所示示，即QF= (QP+W +Qloss)/boiler式中，Q

8、loss由QP引起的乏乏汽热损损失的变变化，boiler锅炉效率率。过剩热负负荷转化化途径的的做功效效率为=boiler（1）Qloss与对应的的乏汽焓焓和回收收凝液焓焓有关Qloss= H乏汽H凝液（2）由式(1)、(2)计计算各路路径的效效率后，即可可找出效效率最大大的做功功途径。a.用剩余热热负荷通通过发电电透平做做功设计发电电透平时时，一般般要限定定蒸汽的的最大用用量Vsmax和最小用用量Vsmin，正常操作作时透平平的用汽汽量介于于二者之之间。顶层分析析法着眼眼于寻找找剩余热热负荷的的转化途途径，当当通过某某透平转转化有较较高的效效率时，可根据据剩余热热负荷的的量增加加该透平平用汽量

9、量至最大大，以最最大限度度地利用用现有设设备产生生经济效效益；当当通过某某透平转转化效率率较低时时，可调调节该透透平用汽汽量至最最小，以以节省蒸蒸汽，将将形成的的剩余热热负荷转转移至效效率最佳佳转化途途径。b.剩余热负负荷通过过工艺透透平作功功在复杂的的石化过过程公用用工程系系统中，许多工工艺压缩缩机或机机泵都是是采用工工艺透平平直接做做功驱动动。这种种工艺透透平的做做功对象象为工艺艺物流，工艺物物流的状状态参数数又为过过程所规规定。因因此，剩剩余热负负荷用于于工艺透透平的作作功量是是有限制制的，这这与发电电透平存存在本质质区别。工艺透平平直接驱驱动机泵泵耗用的的轴功与与工艺物物流的体体积流量

10、量成正比比，亦即即与装置置的生产产负荷成成正比。因此，蒸汽用用量的变变化与工工艺物流流负荷的的变化成成正比。定义=qv/qvd为工艺物物流的负负荷率，其中qvd为工艺物物流的设设计负荷荷，qv为工艺物物流的操操作负荷荷，则蒸蒸汽用量量qs=qsd式中，qs操作状态态下的蒸蒸汽用量量；qsd设计状态态下的蒸蒸汽用量量。b.剩余热负负荷通过过工艺透透平作功功当公用工工程系统统存在剩剩余热负负荷，且且通过某某一途径径效率最最大的透透平途径径作功时时，对发发电透平平可增加加蒸汽用用量使剩剩余热负负荷通过过该途径径效率最最大的透透平产生生动力，其用汽汽最大可可增加量量为qsmax-qs；对工艺透透平亦可

11、可增加蒸蒸汽用量量使剩余余热负荷荷通过途途径效率率最大的的工艺透透平作功功，其最最大可调调节量为为qsmax- qs。当1时,qsmax-qs=qsmax-qs当1时,qsmax-qsqsmax-qsb.剩余热负负荷通过过工艺透透平作功功若不考虑虑工艺透透平与发发电透平平作功的的区别，当1时，仍将将工艺透透平的蒸蒸汽用量量调至qsmax，一则可能能造成工工艺物流流出口参参数偏离离操作要要求，使使生产过过程产生生波动而而达不到到工艺目目的；二则压缩缩机部分分可能因因采用工工艺物流流走旁路路循环的的方式，抵消了了增加蒸蒸汽量所所多作的的功，从从而失去去了剩余余热负荷荷转化的的意义。因此，运用顶层层

12、分析必必须区分分发电透透平和工工艺透平平，才能能确保剩剩余热负负荷的高高效转化化。c.通过外购购电节省省剩余热热负荷及及锅炉燃燃料对于必须须进行热热功权衡衡的公用用工程系系统，节节省剩余余热负荷荷QP就等于节节省了VHP蒸汽，其其结果是是燃料消消耗减少少QF，同时造成成了系统统做功量量的下降降。为弥弥补这部部分做功功能力的的减少，公用工工程系统统需从外外界购入入动力或或电力。若购买单单位燃料料所需费费用为CF，外购单位位动力所所需费用用为Cp，定义外购购动力的的效率为为in=CF/Cp（3）通过计算算各途径径效率和和透平能能力限度度，即可可依次排排列出剩剩余热负负荷转化化的最佳佳途径及及转化量

13、量、较佳佳途径及及转化量量等，为进一步步优化改改造过程程或换热热网络提提出了节节省/多多产蒸汽汽的等级级及数量量上的要要求，确确定过程程节能的的改造方方案。剩剩余热负负荷转化化途径的的效益分分析若将1MJ燃料的热热负荷从从现有途途径移至至最佳效效率途径径可多产产功Wadd为Wadd=Wm-Wc=m-c（4）式中，C为现有途途径效率率，m为最佳途途径效率率。为保持公公用工程程系统产产/用功功的平衡衡，多产产的功量量Wadd可从效率率最差的的途径减减少相应应的功量量，相应应的燃料料节省QF=Wadd/least=（m-c）/least（5）式中，least为最差途途径效率率。剩剩余热负负荷转化化途

14、径的的效益分分析即在公用用工程系系统中，1MJ燃料的热热负荷从从现有途途径移至至最佳效效率途径径可多做做功Wadd；通过做功功效率最最差的途途径减少少做功Wadd，即可实现现最大的的燃料节节省，其其对应的的燃料费费用节省省CFQF= CF（m-c）/least（6）若1吨蒸蒸汽相当当于QsMJ燃料，经经济效益益BB=CFQs（m-c）/least(元/t)（7）式中，Qs= (Qp+Qloss)/boiler应应用顶层层分析法法能量集集成的步步骤a)收集公用用工程数数据；b)计算现有有蒸汽消消耗途径径效率及及负荷限限制；c)计算可选选蒸汽消消耗途径径效率及及负荷限限制；d)计算节省省剩余热热负

15、荷外外购动力力途径效效率；e)比较现有有途径、可选途途径和外外购动力力效率；f)选择最优优转化途途径；g)计算优化化后的效效益。应应用实例例某石化公公司3105t/a乙烯装置置公用工工程系统统如图5所示，该系统统有工艺艺透平4台，每每台透平平的现有有运行负负荷均高高于最低低设计负负荷。原原系统中中没有低低压蒸汽汽回收设设施，蒸蒸汽冷凝凝热全部部损失。要求在在不改造造透平的的前提下下对整个个公用工工程系统统调优。透平T1、T2、T3、T4的工艺物物流负荷荷率分别别为0.9，1.0，1.04，0.95；各透透平的功功与各级级用汽的的关系已已知1，开工锅锅炉效率率b=0.92。应应用实例例图5公公用

16、工程程示意图图a.现有途径径分析当冷凝热热全部损损失时，采用顶顶层分析析法求得的剩余余热负荷荷用现有有作功途途径的效效率如表表1和图图6的阴阴影面积积的下边边折线所所示,其其中Qsmax为蒸汽最最大节省省量。图6剩剩余热负负荷转化化途径对对比a.现有途径径分析表1现现有作功功途径的的效率Tab.1Theefficiencies of currentpaths蒸汽等级级途途径Qsmax/th-1HPT10.05720HPT20.06135MPT10.13430MPT30.16055LPT30.21812LPT20.23232b.剩余热负负荷途径径优化采用顶层层分析法法得到的的剩余热热负荷转转化途

17、径径效率如如表2所所示,其其中Qmax为剩余热热负荷上上限。可可见，最最佳剩余余热可转转化途径径为T4透平满负负荷运行行(多用用3.5t/h)，其余热负负荷以少少产VHP形式节省省，由于于VHP负荷降低低而减少少的作功功能力可可用外购购电力形形式弥补补，如图图6的阴阴影面积积的上边边线所示示。由图中的的两条曲曲线可对对优化的的途径和和现有途途径进行行比较，它不但但给出了了剩余热热负荷转转化途径径优化前前后的效效率变化化（阴影影部分），而且且给出了了各等级级蒸汽的的最大节节省量，阴影面面积正比比于改变变前后的的经济收收益。b.剩余热负负荷途径径优化根据图6分段对对改变剩剩余热负负荷转化化途径前前

18、后的公公用工程程系统的的经济收收益按式式（7）进行计计算，得得到改变变剩余热热负荷转转化途径径后的经经济效益益如图7所示。图中折线线下的面面积为每每小时节节约各等等级蒸汽汽剩余热热负荷所所产生的的收益（6843.73元/h），全年按运运行8000h计，年收收益为5.47107元/a。以上分析析是以减减少锅炉炉新汽（VHP）为基础，但实际际中由于于开工锅锅炉的最最小运行行负荷为为不低于于设计负负荷的87%，所以以VHP只有30t/h左右的调调节余地地。若按按节省30t/h蒸汽计算算，年实实现经济济效益为为1541.11万元元。可见见选择优优化的转转化途径径可明显显增加全全局公用用工程的的经济效效

19、益。b.剩余热负负荷途径径优化表2剩剩余热热负荷转转化途径径及能源源价格Tab.2Theconversionpathsofresidualheat序号途途径径Qmax/th-11T4冷凝0.3643.52外外购电0.2773T2放空0.232154T1-MP-减温减压压放空0.21840注:外购购电价0.3元元/kWh;燃料价格格0.083元元/kWhb.剩余热负负荷途径径优化图7不不同途径径的经济济效益比比较二、过程全局局夹点分分析与超超结构MINLP相结合的的能量集集成最优优综合法法全局夹点点分析与与MINLP优化相结结合的方方法公用工程程换热网网络超结结构公用工程程换热网网络的超超结构最

20、最优综合合MINLP模型应用实例例二、过程全局局夹点分分析与超超结构MINLP相结合的的能量集集成最优优综合法法对公用工工程对子子系统之之间的能能量集成成联合优优化，目目前多采采用传统统的分步步优化法法，即将将整体问问题分解解,依次次进行各各子系统统的设计计，因而而很难实实现总体体系统的的优化匹匹配。Linnhoff和Zhu等人将单单过程夹夹点分析析进一步步扩展到到全过程程的夹点点分析和和能量集集成，可可以得到到全局热热回收的的潜力和和目标，但不能能给出具具体的匹匹配方案案；Grossmann等人基于于线性化化分解算算法提出出了超结结构混合合整数非非线性规规划(MINLP)综合策略略，可以以进

21、行各各子系统统的同步步热集成成联合优优化，但但超结构构中可能能的组合合方案太太多而难难于求解解。而对对于现有有过程的的扩产节节能改造造，成熟熟的优化化设计方方法亦不不多见。将过程程全局夹夹点分析析与过程程热集成成超结构构MINLP法相结合合，使用用基于全全局夹点点分析的的公用工工程与过过程热冷冷物流产产用汽换换热网络络热集成成联合优优化的超超结构MINLP方法进行行过程改改造可得得到明显显的节能能效果和和经济效效益。 全局局夹点分分析与MINLP优化相结结合的方方法a.全局过程程夹点分分析单过程夹夹点一个过程程中可能能有许多多需要冷冷却的热热物流和和需要加加热的冷冷物流，由夹点点技术可可建立单

22、单过程的的复合曲曲线和总总复合曲曲线。总总复合曲曲线可以以指出过过程内部部物流换换热后所所需的最最小冷、热公用用工程负负荷，即即剩余的的热源和和热阱。多过程全全局夹点点对于多个个过程，由于各各过程的的夹点位位置一般般不同，可将各各过程的的剩余热热源和热热阱分别别组合到到一起,得到全全局温焓焓分布图图，它表表明热源源部分的的剩余热热量和热热阱部分分的需求求热量。可考虑虑用某些些过程的的热源部部分产生生高、中中、低压压(HP,MP,LP)蒸汽,加加热另一一些过程程的热阱阱部分，从而构构成过程程物流产产用、汽汽的换热热网络（公用工工程换热热网络）和全局局公用工工程分布布曲线。由全局局公用工工程分布布

23、曲线，可以看看出冷热热物流少少用和多多产各级级蒸汽的的潜力，为公用用工程换换热网络络的优化化匹配提提供了目目标。同过程夹夹点一样样，全局局夹点表表示了全全局热回回收的瓶瓶颈。全全局夹点点可以直直观的判判断全局局用能水水平，它它位于公公用工程程之间不不再可能能产生重重叠的部部位，而而不是冷冷、热温温焓曲线线相交的的位置，全局夹夹点随公公用工程程等级选选择的变变化而变变化。全局夹点点分析用用于过程程节能改改造可以以直观地地分析热热回收(产汽)量、过过程加热热用公用用工程耗耗量、热热功联产产的可能能功量等等能量集集成目标标，但不不能给出出过程物物流与公公用工程程之间产产用汽匹匹配换热热网络具具体方案

24、案，而且且这些方方案不是是唯一的的，各方方案之间间有很大大差别甚甚至可能能相互矛矛盾和制制约，需需要进一一步寻求求最优方方案。 全局局夹点分分析与MINLP优化相结结合的方方法b.全局夹点点分析与与MINLP相结合的的最优综综合策略略可以将全全局夹点点分析与与混合整整数非线线性规划划法相结结合，即即根据全全局夹点点分析得得到的目目标和结结果提出出过程全全局能量量集成改改造的各各种可行行的和较较优的方方案，建建立包含含这些可可能方案案的能量量集成超超结构,并建立立描述超超结构的的MINLP模型。将将过程综综合的联联合优化化和能量量集成问问题归结结成一个个纯数学学的规划问题题，采用用优化方方法寻找

25、找最优解解。这样样不仅满满足过程程全局夹夹点分析析所规定定的能量量回收及及热功集集成等原原则和目目标，而而且超结结构中所所包含的的都是较较好的可可行方案案，控制制了问题题的规模模，避免免了组合合方案爆爆炸的困困难，可可以充分分发挥两两种方法法的优点点，克服服各自的的缺点，获得能能耗或年年度费用用最小的的改造方方案。 公用用工程换换热网络络超结构构在过程内内部热、冷物流流匹配换换热后，还有些些热物流流可副产产蒸汽或或由原来来产低等等级蒸汽汽改产高高等级蒸蒸汽；有有些冷物物流需要要用蒸汽汽加热或或原来由由高等级级蒸汽加加热改为为低等级级蒸汽加加热。因此，热热冷物流流与各等等级公用用工程之之间的换换

26、热网络络超结构构应包含含各种可可能的匹匹配方案案，如图图1所示示。 公用用工程换换热网络络超结构构图8公公用工程程换热网网络超结结构若公用工工程共有有新汽、高压、中压和和低压（VHP，HP，MP和LP）4个蒸汽等等级和一一个冷公公用工程程等级（CW），且温位已已知，则则热物流流Hi在冷却降降温过程程中可产产生VHP，HP，MP和LP蒸汽，最最后被冷冷却水CW冷却；冷冷物流Cj的升温过过程可用用LP、MP、HP和VHP依次加热热。这样样的超结结构就包包含了各各种可能能的产汽汽、用汽汽换热网网络匹配配方案。对每个个换热单单元设置置一个表表示其取取舍的0-1变变量z，若该换热热器存在在z取1，否否则

27、取0。 公用用工程换换热网络络超结构构对实际的的网络改改造问题题，可从从全局夹夹点分析析和热力力学可行行性出发发，对公公用工程程换热网网络的超超结构进进行简化化。如图图8所示示，若热热物流Hi入口温度度为160,出口温温度为40，则该物物流只能能产生LP蒸汽并用用冷公用用工程冷冷却。若若冷物流流Cj入口温度度为180，出口温温度为310，则需需用MP、HP和VHP分段加热热，或用用HP和VHP分两段加加热，也也可用VHP单独加热热。简化化后的超超结构中中某些0-1变变量取值值已定，可进一一步简化化问题规规模，易易于确定定最优方方案。 公用用工程换换热网络络的超结结构最优优综合MINLP模型在如

28、图8所示的的公用工工程换热热网络超超结构的的基础上上，适当当设置表表示温度度、热容容流率、匹配热热负荷等等连续变变量和表表示匹配配单元选选择与费费用取舍舍的0-1变量量，可建建立起公公用工程程换热网网络MINLP模型。a.约束方程程(1)每个流股股的总热热平衡K(Tiin-Tiout）CPi=Qi,k; i=1,2,.,I（1）k=1(2)每个换热热器的热热平衡约约束Ti,k= Ti,k+1+ Qi,k/ CPi;i=1,2,.,I;k=1,2,.,K（2）Tj,k= Tj,k+1+ Qj,k/ CPj; j=1,2,.,J;k=1,2,.,K（3）(3)换热量逻逻辑约束束(4)温温差约约束(

29、5)可行温度度约束(6)蒸蒸汽需需求热负负荷净变变化量Qk的约束(7)由由全局局夹点分分析得到到的冷热热物流少少用或多多产蒸汽汽潜力的上上、下限限约束(8)各各热、冷物流流上的公公用工程程换热器器数数量约约束(9)蒸蒸汽需需求变化化的成本本约束b.目标函数数为了进行行投资与与节能的的综合权权衡，即即同时考考虑换热热单元的的改造投投资和过过程产汽汽、用汽汽等级变变化及蒸蒸汽节省省或多产产所带来来的经济济效益，取网络络改造的的年度费费用最小小为目标标函数。IKJKOBJ=(Qi,k/hiLMTDi,kAi) +(Qj,k/hjLMTDj,kAj) bi=1k=1j=1k=1IKJKK+(zi,k-

30、 ziexist)-(zj,k-zjexist) a+ck（4）i=1k=1j=1k=1k=1c.求解算法法上述模型型是包含含连续变变量和整整型变量量的非凸凸、多峰峰、严重重非线性性的混合合整数规规划(MINLP)问题，传传统算法法难以求求解。采采用遗传传算法将将连续变变量和整整型变量量都进行行编码处处理可以以求解，但对多多变量问问题，大大量的连连续变量量编码和和解码运运算使搜搜索效率率受到限限制。为为此根据据模型的的特点，吸收遗遗传算法法、进化化优划和和常规数数值优化化的优点点，采用用了混合合连续进进化算法法，即对对整型变变量采用用编码遗遗传算子子，而对对连续变变量直接接采用连连续化交交叉、

31、变变异算子子进行浮浮点运算算，可保保证很高高的精度度,充分分发挥两两类算子子的优点点，提高高了搜索索速度和和获得全全局最优优解的性性能。应应用实例例某石化公公司30万吨/年乙烯烯装置公公用工程程系统有有工艺透透平4台台，运行行负荷均均有较大大余量。在不改改造透平平的前提提下优化化整个公公用工程程系统及及其换热热网络。该乙烯烯装置公公用工程程系统共共与十一一个过程程相联，其中有有四个过过程的40个物物流为公公用工程程主要产产用汽流流股。应应用实例例对过程进进行全局局夹点分分析，可可得全局局公用工工程分布布曲线如如图9所所示。可可见全局局尚有进进一步产产生HP和MP蒸汽的潜潜力，各各级用汽汽亦有改

32、改用低等等级蒸汽汽的余地地，仅通通过公用用工程换换热网络络的优化化配置就就可使现现有公用用工程系系统的运运行条件件得到明明显的改改善。应应用实例例图9公公用工程程分布曲曲线图应应用实例例在公用工工程五个个温位等等级（VHP,HP,MP,LP和CW）一定的条条件下，建立图图8所示示的超结结构。超超结构中中共有8个热物物流和8个冷物物流，对对应着可可能的产产、用汽汽换热器器各有40台。由此建建立公用用工程换换热网络络MINLP模型，模模型共有有211个变量量（其中中有80个01变量，131个连续续变量），424个约约束条件件。可见，采采用全局局夹点分分析法使使原有40个物物流、200个个可能换换热

33、匹配配的大规规模问题题大大简简化，不不仅避免免了组合合方案爆爆炸问题题，而且且使超结结构所包包含的都都是可行行的和较较好的方方案。优化结果果热物流H1,H5,H7设置新换换热器，热物流流H3,H4,H6利用现有有面积调调换位置置，均由由产MP改为产HP蒸汽；冷物流C6，C7，C8设置新换换热器，冷物流流C2利用现有有面积调调换位置置，均由由用MP改为用LP蒸汽；其其它换换热器不不变。优化改造造总投资资为451.54万元元，年经经济效益益为2828.19万万元，静静态投资资回收期期为0.16年年。优化结果果表3冷冷热物流流原始数数据及优优化结果果三、石化化企业蒸蒸汽动力力系统优优化蒸汽动力力系统特特点蒸汽动力力系统存存在的问问题产生上述述问题的的原因蒸汽动力力系统优优化的三三个层次次蒸汽动力力系统优优化措施施 蒸蒸汽动力力系统特特点a.分散的多多用户、多产汽汽点，多多燃料来来源，多多压力等等级；b.多工况变变化（季季节、加加工量、生产方方案、市市场价格格）；c.保证工艺艺系统需需求，对对能耗、加工费费有较大大影响。蒸蒸汽动力力系统存存在的问问题设计上的的问题：a.锅炉、汽汽轮机容容量小、参数低低且陈旧旧；b.是为配合合扩产和和增建新新装置而而陆续地地增建小小型锅炉炉、透平平机组并并扩充管管网，缺缺乏联产产和优化化的统筹筹规划；c.新建企业业功热联联产潜力力也未充充分利用用；