具有净化单元氢网络的迭代设计方法

提出一种具有净化单元氢网络的迭代设计方法。首先假设净化后源物流的量足够大,将之看作系统的新增源物流即可构成具有净化单元的初始氢网络。运用多氢源匹配方法来设计氢网络,从而得到净化后源物流的用量Freg和所有未回用的内部源物流合并计算出的净化后源物流的量Ftroetgal。比较Freg和Ftroetgal的大小,当Ftroetgal<Freg时,将Ftroetgal作为下一次迭代净化后源物流的量的初值,只需几次迭代即可得到最终设计;当Ftroetgal≥Freg时,将Freg的值作为最终设计的净化后源物流的用量,按照由Freg值确定出的净化前源物流的量选取杂质浓度较低的未回用的内部源物流用于净化,对此种情况,不需后续迭代即可得到最终设计。对文献中几个实例的研究表明,该方法设计步骤简单可行,不仅能得到氢消耗目标值,而且还能得到氢网络的具体设计。

运用多氢源匹配法设计氢分配网络

石油炼化企业中氢网络的优化对提高氢资源的利用率意义重大,以降低氢消耗和简化集成方法为目标提出了一种氢回用网络的设计新方法。在向一个氢阱分配氢源时,优先分配内部氢源,并将浓度刚好高于和刚好低于该氢阱入口浓度的氢源进行匹配利用,从而最大限度地降低外部氢源消耗。对文献中几个实例的研究表明,本文方法得到的结果可与文献方法得到的目标值相媲美,而设计步骤简单计算量小,可用手算即能完成,说明本文提出的方法是可行的。另外,本文方法不仅可以得出氢消耗目标值,还可以同时得出氢网络设计。

基于XGBoost模型的炼油厂氢气网络动态多输出预测模型

对基于XGBoost模型的炼油厂氢气网络动态多输出预测模型进行了研究,用最小新氢消耗量和最小氢气剩余量两种指标的动态数据进行氢气网络动态多输出预测,对模型性能进行了评估,并与反向传播(BP)神经网络模型的预测结果进行了比较,得到了很好的预测效果,最后分析了5类操作参数特征对输出指标的影响。

运用合理的过程执行顺序优化具有净化单元的多杂质氢网络

运用综合设计方法设计多杂质氢网络,满足过程的执行顺序不同,所得设计的外部源物流用量不同。需求物流的极限杂质浓度越小,外部源物流用量和净化后源物流用量一般越大。因此,按照需求物流的极限杂质浓度由小到大的顺序满足执行及按照外部源物流用量和净化后源物流用量由大到小的顺序满足执行都是合理的,而后者满足需求物流的排序方法目前还没有报道。为此,对于多杂质氢网络,为了降低外部源物流用量,提出该种确定合理的过程执行顺序的方法。满足一过程时,提出了浓度差率的概念,由互补源物流来满足,并由杂质负荷平衡和流量平衡计算出源物流的用量。首先运用该分配方法将当前源物流分别来满足各个未执行过程,依次优先按外部源物流用量和净化后源物流用量最大的过程首先执行的原则来确定过程的执行顺序。将之与设计给定杂质移除率模型(模型 1)和固定净化后氢浓度模型(模型 2)氢网络的迭代法分别设计 2 种模型的多杂质氢网络。对某一氢网络实例进行研究,该种方法的设计与文献相比,对于模型 1,在净化后源物流杂质浓度略低的情况下,外部源物流用量、净化后源物流用量和燃料气排放量分别降低了 4.05%、0.43%和 4.94%;对于模型 2,分别降低了 1.60%、3.71%和 2.00%。说明提出的方法是有效的和可行的。

基于FLC-ECMS的FCHEV能量管理策略

针对燃料电池混合动力汽车行驶过程中三能量源功率协调分配问题,提出一种融合等效氢消耗最小和模糊控制的分层能量管理策略,降低氢能源消耗,延长电池使用寿命。在上层能量管理中,为了保持电池和超级电容荷电状态的一致性,根据电池和超级电容荷电状态惩罚函数,设计变等效因子,采用等效氢消耗最小策略,得到燃料电池最优输出功率;在下层能量管理中,根据超级电容功率密度大的特性,设计模糊控制策略,实现电池和超级电容的功率分配。与单一等效消耗最小策略相比,所提策略有效降低了氢气消耗,提高了燃油经济性,延长了电池寿命。

具有净化单元的多杂质氢网络模型的集成

提出将具有净化单元的多杂质氢网络分为固定净化后氢浓度模型和给定杂质移除率模型,运用多氢源匹配法与设计固定净化后氢浓度模型氢网络的迭代法及其改进方法相结合分别设计两种氢网络。对于后者模型,首先运用设计氢回用网络得到的未回用的源物流估算净化后源物流的浓度,其流量待定,将之用于第一次迭代。确定出其用量F_(reg)及所有未回用的内部源物流净化后的量F_(reg)^(total),当F_(reg)>F_(reg)^(total)或F_(reg)≤F_(reg)^(total)时,将F_(reg)^(total)或F_(reg)值作为下一次迭代中净化后源物流的量的初值,只需几次迭代即可得到最终设计。对文献中实例的研究结果表明,本文方法能设计两种模型;设计步骤简捷计算量小,可用手算即可完成;设计中所有内部源物流都得到回用或用于净化,说明外部源物流用量已达到或接近最低值。