换热网络改造图形化方法应用于巴氏牛奶厂热集成

摘要

基于能量传递图(ETD)和桥分析法(BA)确定热集成改造目标及改造路径,提出利用换热器负荷图(HELD)系统化产生多个同样质量但不同网络配置的改造方案,同样质量指所获得的改造方案均实现了能量改造的目标,同时所需的换热器数目最少。首次提出了移动位点的概念,通过在竖直方向上平移热流股曲线实现换热网络(HEN)中热负荷的重新匹配,并结合经验规则,使改造后换热网络的换热器数目最少。通过构建换热网络的HELD,确定出需要移动的流股段,筛选出所有可行的移动位点,再根据各位点产生的HELD获得对应的改造方案,并对这些方案进行初步经济评估。以巴氏牛奶厂为例,对其进行改造方案设计,共获得四个具有最小换热设备数目,同时实现最大能量回收(MER)目标(节省冷、热公用工程消耗各395 kW,即26%的冷公用工程用量)的方案,相较于文献报道,新增了两种改造方案,验证了该方法的有效性。