蒸汽动力系统

摘要： 化工企业生产过程中向空气排放大量温室气体,在双碳背景下,其需兼顾节能降本和减少碳排放两个矛盾的优化目标。本文先通过排放因子法对蒸汽动力系统的碳排放加以评价作为环境指标,再通过产能和耗能设备的运行参数、能源管网内部不同公用工程的产耗平衡,构建多目标优化的MINLP模型,提出一种动态参数多目标差分进化算法(D-MOEA)对MINLP模型进行求解,算法引进参数自适应调整策略,旨在提高算法的全局寻优能力,增强收敛能力。以某乙烯工厂实例为背景,用排放因子法作为碳排放的评价指标,使用动态参数多目标差分进化算法进行运算,结果表明排放因子法建立模型的有效性,以及算法的收敛性和精度更高。

摘要： 蒸汽动力系统是煤化工的重要组成部分,为工艺提供蒸汽和动力。针对煤制气动力系统存在的能源浪费和经济亏损的问题,建立了锅炉、汽轮机、减温减压器和除氧器等关键设备的数学模型,以此集成得到蒸汽动力系统的数学模型。以系统运行成本为目标函数,采用某煤制气企业多周期的实际数据建立了混合整数非线性规划(MINLP)优化模型。优化后的系统煤耗降低,电力供给更为合理,全周期平均综合热效率提升1.35%,总运行成本降低2.2%,可以增加企业的能源利用率和经济效益。

摘要： 石化企业装置蒸汽动力系统通常独立设计和操作,忽视了与热电厂蒸汽动力系统的联系。热电厂蒸汽动力系统通常在固定的蒸汽和电力需求下进行优化,忽视了与装置蒸汽动力系统的联系。为实现石化企业蒸汽动力系统的全局优化,本文提出了用于装置蒸汽动力系统与热电厂运行同步优化的方法。首先使用热电厂透平和锅炉的设计及运行数据回归得到设备模型系数,依照现有结构建立热电厂蒸汽动力系统约束。然后以装置蒸汽动力系统设计和操作灵活性为区分,将装置分为三类:第一类装置蒸汽和电力需求无法调节;第二类装置可以通过减温减压调节蒸汽需求;第三类装置既可以通过减温减压调节蒸汽需求,也可以通过驱动选择调节热电需求。装置透平模型参数采用文献值,通过采集各类装置蒸汽和电力需求等数据建立装置蒸汽动力系统约束,最后通过热电厂与装置蒸汽和电力的连接关系建立耦合模型。耦合模型以年度费用为目标函数,其中包括热电厂运行费用以及装置透平和电机的年度投资费用,通过优化求解得到热电厂设备负荷分配方案以及装置蒸汽动力系统设计方案。通过算例论证了同步优化方法的可行性,与独立优化相比,同步优化降低年度费用451万美元。

摘要： 为对船舶蒸汽动力系统提供有效的设计方案验证手段,以模块化建模系统软件MMS和人机交互软件MMI为基础搭建动力系统虚拟设计分析平台,并以实测数据为基础对平台进行整定。通过与热平衡参数的比较,验证分析平台计算的准确性。再通过虚拟试验比较两种水位控制方案的效果。发现单通量控制方案和三通量控制方案均可实现蒸汽发生装置的水位控制,但三通量控制方案的液位波动小,稳定速度快,相较单通量控制方案更具有优势。

摘要： 为确保安全、可靠运行,需对系统的薄弱环节或脆弱节点开展分析,将安全科学工程中脆弱性概念引至船舶蒸汽动力系统网络领域,在分析船舶蒸汽动力系统网络特点的基础上,创建和蒸汽动力系统网络匹配的脆弱性模型,利用船舶工程评估经验,提出脆弱性的量化计算方法。结合某船蒸汽动力系统网络实例,进行蒸汽动力系统网络脆弱度的计算,并将计算结果与该船实际故障样本进行对比分析,两者基本一致。通过实例计算,验证创建的动力系统网络脆弱性模型合理、有效,表明动力系统网络脆弱性计算方法正确、快速。

摘要： 针对蒸汽动力系统中包含的多类型不确定性,根据基于时间表达、基于发生概率表达和基于集合表达划分不确定变量.多周期离散化操作解决基于时间表达的不确定变量;在各个周期内,耦合机会约束规划和鲁棒优化解决基于发生概率表达和基于集合表达的不确定变量,建立了机会约束鲁棒优化模型.以某石化企业蒸汽动力系统实例为背景,将该模型和传统模型的最优操作方案进行对比和分析.结果表明,该模型权衡系统经济性和稳定性,可获得在复杂不确定性下具有可接受风险的鲁棒性决策.

摘要： 锅炉效率在蒸汽动力系统运行过程中存在波动,为保证系统的高效安全运行,本文研究锅炉效率不确定情况下的蒸汽动力系统鲁棒优化问题。本研究基于一种数据驱动的自适应鲁棒优化方法,利用工业已有数据样本,通过鲁棒核密度估计构建锅炉效率不确定集合,降低了鲁棒优化问题的保守性,再结合混合整数线性规划(MILP)模型,建立自适应鲁棒混合整数线性规划模型。优化模型以蒸汽动力系统的总运行成本最小为目标函数,决策变量包括描述蒸汽轮机选型的整数变量和表征系统蒸汽分布情况的连续变量。应用实例表明,与确定性方法相比,鲁棒优化得到的最优操作策略,鲁棒优化在理想效率下总成本增加约24.00%,在低效率下总成本降低约12.17%,对于系统的鲁棒性上提高了15.14%,鲁棒生产超高压蒸汽,可以随需求转换为其他等级蒸汽,系统工作状态受到外界因素影响小,在锅炉效率存在波动的情况下,结果更加具有经济性。

摘要： 为缓解钢铁企业面临的经济环境矛盾,针对钢铁企业蒸汽动力系统(S PS),提出了涵盖上游过程污染物排放的多目标多周期混合整数非线性规划模型.考虑动态供需、分时电价、燃料结构等因素,采用运行成本的经济指标并结合生命周期评价(LCA)方法构建了环境目标函数,对钢铁企业SPS进行了全流程多能源的优化调度研究,通过GAMS和Matlab软件交互完成模型的求解和数据处理.仿真结果表明:该优化模型和多目标优化方法不仅可以为钢铁企业SPS建立合理的负荷分配方案和生产调度及电网交易计划,也能提供一种环境影响与经济成本之间的权衡运行策略.相较优化前,经济优化可使系统运行成本降低3.75％,环境优化可使系统环境影响降低12.21％.双目标权衡点可使环境影响降低11.91％,运行成本降低3.46％,经济环境效益良好.在一定范围内煤价升高能缓解经济和环境优化的矛盾,而高炉煤气的使用可以显著降低全系统运行成本,一定程度降低全系统环境影响,但将增加系统内部CO2、NOx的排放量.所得结论可为企业改善经济环境效益、深化节能减排提供一定的理论参考.

摘要： 蒸汽动力系统(SPS)是过程工业生产系统的重要供能系统,为生产过程提供电能、机械能、热能及工艺蒸汽.系统综合优化是实现SPS高效、经济、环保长周期运行的关键技术.系统稳态运行过程中不可避免的面临变化的工艺运行特性、市场供需及环境等不确定性因素,严重影响综合优化方案实施的高效性及鲁棒性.不确定条件下SPS的综合优化方法已经成为系统集成优化的研究热点.本文首先综述了SPS系统中不确定参数的量化及估计方法,包括模糊规划、随机规划及鲁棒优化方法的研究进展,并分析了近十年不确定条件下SPS综合优化问题的研究现状;并对近十年来,SPS的重要系统能源结构综合优化,考虑经济、效率及环境等指标的单目标,及同时考虑多个指标的多目标综合优化研究进行了总结和分析.分析结果表明,集成新能源系统的、多目标、鲁棒SPS的最优结构和运行方案的开发是今后研究的重要方向.

摘要： 在蒸汽动力系统(SPS)优化设计的超结构中考虑三种成熟减排工艺系统,分别是燃烧前带减排工艺的水煤浆锅炉联产系统、燃烧中带减排工艺的循环流化床锅炉联产系统以及燃烧后带减排工艺的普通煤粉炉加脱硫脱硝联产系统.建立了SPS的污染物排放模型以及减排工艺的能耗模型.建立了SPS 多目标优化设计的混合整数线性规划模型(MILP),通过集成了成本、环境排放影响和(火用)效率三个准则的多目标函数来指导SPS 优化设计,利用GAMS 建模并求解,通过案例分析了所建模型的可行性和有效性.

摘要： 蒸汽动力系统是石化企业的重要组成部分,也是耗能大户,如何实施全厂蒸汽动力系统的优化,是石化企业节能降耗的重要途径.中国石化自2007年引进英国PIL公司的公用工程设计与调度优化软件Site-int以来,已在14家下属企业进行了推广应用,获得了良好的节能效果.实践表明,蒸汽动力系统优化技术已经成为中国石化生产企业不可缺少的技术支持与辅助工具,可以帮助企业识别蒸汽动力系统存在的操作瓶颈问题,找到节能改造的机会,从而实现节能减排、降本增效的目的.

摘要： 热电企业蒸汽动力系统运行过程中，操作调优可以带来可观的经济效益。分析其流程和结构的特性后，建立了模拟蒸汽动力系统工况的联立模块数学模型，并以数学规划法求解最优运行方案，形成一套蒸汽动力系统运行优化的专用软件和技术——PROSS。工程实践表明，应用PROSS技术，能提高蒸汽动力系统运行水平，获取节能降耗效益。

摘要： 针对蒸汽动力系统的多周期调度优化问题,在先前研究的基础上,提出了将列队竞争算法与线性规划法相结合的一种新的混合算法。该优化问题为一混合整数线性规划问题,其中,目标函数既考虑了每个周期的操作费用,又考虑了周期之间设备启动和停运的转运费用,以及设备的折旧费用。在求解该优化问题时,用列队竞争算法优化整数变量,而用线性规划优化连续变量,两种算法交替迭代以逼近最优解。将所提出的混合算法用于某石化企业蒸汽动力系统多周期调度问题的求解,取得了较好的结果。

摘要： 近年来,由于国家政策对能源管制逐渐放开,能源价格主要受市场供需影响一直走高,也使钢铁企业的成本不断增加.而蒸汽动力系统是企业中的耗能大户,所以研究合理的蒸汽需求和利用方式对企业的能源节约具有重要意义.以此为研究背景,本文分析了钢铁工业的蒸汽余热回收节能潜力,通过调研和分析了解到钢铁企业蒸汽的生产及其在主生产工序、辅助工序和生活中的利用情况;剖析了各工序中蒸汽的利用和回收过程,了解到钢铁企业蒸汽系统存在的主要问题,并针对这些问题提出解决方案,对蒸汽的回收利用进行热力学分析;结合企业实际,制定蒸汽系统合理利用的评价指标,以衡量蒸汽能源介质产生及利用的好坏;通过指标的大小寻找影响指标的因素,以便制定改善措施,节约能源;同时确定余热蒸汽回收利用的基本原则,以判定哪些余热蒸汽需要进行热回收,哪些余热蒸汽需要进行动力回收.

摘要： 描述超高层酒店建筑蒸汽负荷垂直分布特点,分析其工艺布置,锅炉，排烟,给水及凝结水,燃油及排污系统遇到的问题及处理途径.超高层酒店建筑的蒸汽系统是一个十分重要和复杂的动力系统，其运行关系到建筑的经济性和安全性，大型超高层建筑蒸汽动力系统用汽点多面广，施工质量和阀门配件的质量对跑漏滴的影响很大。锅炉的排烟温度对节能运行是一个关键指标，应严格执行节能监督规程的规定。予制双层不锈钢烟囱在高层建筑中的应用具有显著优势，其造价有时高于锅炉本体。对于特定建筑而言，有一个最小蒸汽负荷概念，小于此负荷烟囱会产生倒灌现象，影响锅炉的安全运行。

摘要： 蒸汽动力系统是炼油及石化企业的重要组成部分,优化蒸汽动力系统的操作,是企业节能减排、提高效益、安全运行的重要途径.本文详细阐述了关于兰州石化公司动力厂蒸汽管线的投运中蒸汽凝结水的排除、管网运行当中凝结水的长期排凝及管网布置和阀门安装等不合理现象的改进措施的一些可行性设想,并阐述了其在管理中的可用性、节约性等.并对需要改进的地方及如何改进做了相对简要的说明,并详细阐述了其原理及实用性，实证证明该技术的实施可以有效地解决操作服务人员操作过程中难度大的问题，使操作更便捷和安全，同时也使蒸汽系统节能减排的效果显著，很好地解决以往各类生产中存在的相关问题。

摘要： 热电企业蒸汽动力系统运行过程中,操作调优可以带来可观的经济效益.分析其流程和结构的特性后,建立了模拟蒸汽动力系统工况的联立模块数学模型,并以数学规划法求解最优运行方案,形成一套蒸汽动力系统运行优化的专用软件和技术PROSS.工程实践表明,应用PROSS,能提高热电企业蒸汽动力系统运行水平,获取节能降耗效益.

摘要： 作为过程工业的重要组成部分，蒸汽动力系统由产汽子系统、分配子系统和蒸汽加热网络组成。本文提出对产汽子系统、分配子系统和蒸汽加热网络集成优化。首先通过夹点分析法对工艺过程蒸汽加热网络进行优化匹配得到各等级蒸汽需求量及凝结水回收参数，然后根据建立的蒸汽动力系统产汽环节和分配环节运行优化模型得到以燃料消耗最小为目标的产汽及分配方案。对某化工厂的能量利用系统进行优化结果表明，与传统设计及运行方案相比，集成优化方案锅炉燃料消耗量减少10.1%，同时系统所需要的外界补给水量减少10.9%。

摘要： 随着发电机组的高参数大容量型发展,常规的除氧器已难以满足工况要求,新型化的内置式除氧器应运而生.因其具有良好的市场前景,本文对其工作原理、结构、安装、运行以及与常规除氧器的对比优势作了详细的比较与分析.并对石油石化行业采用内置式除氧器的可行性进行了评价与分析.

摘要： 本发明公开了一种混合动力设备、混合动力系统、混合动力系统的控制方法，其中混合动力系统的控制方法包括：根据上一发动机功率、上一电气系统功率和上一发电机功率确定当前时刻的液压系统功率；根据工作状态确定发电机的可调整功率区间；获取发动机的最佳油耗功率和当前时刻的电气系统功率，根据液压系统功率、发电机的可调整功率区间、发动机的最佳油耗功率和电气系统功率，调整发电机的工作状态，以使发动机在当前时刻的油耗最佳。上述技术方案利用工程机械的液压系统功率不可以随意调整但可以根据作业需求实时变动且波动平缓的特点，结合发电机的工作状态，可以使发动机工作在最佳油耗。

摘要： 混合动力系统具备：发动机(20)；MG(32)，其利用从发动机(20)输出的动力进行发电；电池(10)，其对由MG(32)得到的发电电力进行充电；车辆(100)的驱动用的MG(31)，其使用电池(10)的放电电力和由MG(32)得到的发电电力中至少一种电力而驱动；以及控制装置(52、51、11)。控制装置(52、51、11)控制为对发动机(20)的目标转速的变化率和目标输出扭矩的变化率中至少一者进行限制(S103～S105)。

摘要： 在具有内燃机(10)和电动发电机(21)的混合动力系统(2、2A)中，对内燃机(10)的曲轴(15)直接或者间接地连结电动发电机(21)，并且，控制电动发电机(21)的混合动力用控制装置(41)在内燃机(10)的停止操作时，进行如下控制：通过电动发电机(21)的驱动力来使曲轴(15)旋转，并设为与曲轴(15)停止时的曲轴转角相比曲轴(15)的旋转的摩擦Qf更小的曲轴转角(θ1～θ2)。由此，能够减小内燃机(10)的起动时及怠速停止的再起动时所需的起动器的发生转矩，缩短行驶开始为止的时间。

摘要： 对内燃机(10)的曲轴(15)直接连结无级变速机构(16)并经由该无级变速机构(16)进行曲轴(15)与电动发电机(21)之间的动力传递，并且，在内燃机(10)的停止操作时，减小电动发电机(21)的转速Na相对于无级变速机构(16的内燃机(10的转速Ne之比、即转速比Rn(＝Na/Ne)，增大对曲轴(15)施加的负荷，将曲轴(15)停止时的曲轴转角θ设为预先设定的停止范围(θ1～θ2)内。由此，缩短内燃机(10的起动时以及怠速停止的再起动时的内燃机(10)的起动时间，使搭载有混合动力系统(2、2A)的混合动力车辆(1、1A)迅速地转变为行驶状态。

摘要： 本发明公开了一种混合动力设备、混合动力系统、混合动力系统的控制方法，其中混合动力系统的控制方法包括：根据上一发动机功率、上一电气系统功率和上一发电机功率确定当前时刻的液压系统功率；根据工作状态确定发电机的可调整功率区间；获取发动机的最佳油耗功率和当前时刻的电气系统功率，根据液压系统功率、发电机的可调整功率区间、发动机的最佳油耗功率和电气系统功率，调整发电机的工作状态，以使发动机在当前时刻的油耗最佳。上述技术方案利用工程机械的液压系统功率不可以随意调整但可以根据作业需求实时变动且波动平缓的特点，结合发电机的工作状态，可以使发动机工作在最佳油耗。

摘要： 本发明涉及一种混合动力系统，包括:电池燃料供应装置；固态氧化物燃料电池，固态氧化物燃料电池的阳极侧与电池燃料供应装置连通，阴极侧与空气或氧气连通；内燃机燃料供应装置；内燃机，内燃机的燃料入口与内燃机燃料供应装置连通，且内燃机的排气用于加热固态氧化物燃料电池；驱动电机，驱动电机的接线端与固态氧化物燃料电池的电流输出端相连；混合动力变速箱，混合动力变速箱的输入端与驱动电机的转轴直连，驱动电机的转轴通过离合器与内燃机的输出端连接，混合动力变速箱的输出端用于与车辆的驱动桥相连。该混合动力系统方面满足清洁排放的要求，另一方面有效提高整车的能量转化效率。本发明还公开了一种车辆以及动力供应方法。

摘要： 本发明公开一种集成蒸汽直管、动力站和装置产用汽的蒸汽动力系统的操作优化方法及系统，其中该方法包括：确定蒸汽动力系统所包含的各设备的性能指标、蒸汽直管的管道参数以及蒸汽动力系统的工艺参数；建立蒸汽动力系统的非线性数学模型；对建立的蒸汽动力系统非线性模型进行模拟求解；对优化计算中考虑的变量设定取值范围；设定优化计算的目标函数；对初始蒸汽动力系统的非线性数学模型优化求解，即寻找蒸汽系统中流向、流量、压力和温度变量的最优操作运行值，从而使得全系统用能效率最高；判断优化结果是否满足蒸汽动力系统的优化目标；如果优化结果满足蒸汽动力系统的优化目标，则完成优化计算。

摘要： 本发明公开了一种集成式舰船蒸汽动力给水装置及舰船蒸汽动力系统，包括入口集箱、汽液激波升压装置和出口集箱；汽液激波升压装置包括：混合室、凝水腔室、蒸汽缩放喷管和混合缩放喷管；蒸汽缩放喷管、混合室和混合缩放喷管沿蒸汽运动方向依次连通；蒸汽缩放喷管的入口与入口集箱连通，混合室与凝水腔室连通，混合缩放喷管的出口与出口集箱连通。本发明通过设置集成式舰船蒸汽动力给水装置代替常规喷水射流泵和凝水泵，利用汽液激波升压装置同时实现升压和换热，不再受海洋摇摆环境的影响。混合升压过程中，实现了对排汽热能的充分利用，一方面减少凝给水系统设备组成和自用电需求，另一方面也减少了凝汽器的负荷，有效提升了蒸汽动力系统的效率。

摘要： 本发明公开一种集成蒸汽直管、动力站和装置产用汽的蒸汽动力系统的操作优化方法及系统，其中该方法包括：确定蒸汽动力系统所包含的各设备的性能指标、蒸汽直管的管道参数以及蒸汽动力系统的工艺参数；建立蒸汽动力系统的非线性数学模型；对建立的蒸汽动力系统非线性模型进行模拟求解；对优化计算中考虑的变量设定取值范围；设定优化计算的目标函数；对初始蒸汽动力系统的非线性数学模型优化求解，即寻找蒸汽系统中流向、流量、压力和温度变量的最优操作运行值，从而使得全系统用能效率最高；判断优化结果是否满足蒸汽动力系统的优化目标；如果优化结果满足蒸汽动力系统的优化目标，则完成优化计算。

摘要： 本实用新型公开了一种舰船蒸汽动力给水装置及舰船蒸汽动力系统，包括入口集箱、汽液激波升压装置和出口集箱；汽液激波升压装置包括：混合室、凝水腔室、蒸汽缩放喷管和混合缩放喷管；蒸汽缩放喷管、混合室和混合缩放喷管沿蒸汽运动方向依次连通；蒸汽缩放喷管的入口与入口集箱连通，混合室与凝水腔室连通，混合缩放喷管的出口与出口集箱连通。本实用新型通过设置舰船蒸汽动力给水装置代替常规喷水射流泵和凝水泵，利用汽液激波升压装置同时实现升压和换热，不再受海洋摇摆环境的影响。混合升压过程中，实现了对排汽热能的充分利用，一方面减少凝给水系统设备组成和自用电需求，另一方面也减少了凝汽器的负荷，有效提升了蒸汽动力系统的效率。