工业园区综合能源系统蒸汽混合建模仿真研究

针对目前工业园区综合能源系统中蒸汽建模缺乏动态建模与分析以及求解时采用数值法需要在精度和计算效率间平衡的问题,基于蒸汽流动基本方程,建立蒸汽流动过程的水力热力过程数学模型。通过解析与数值混合的方法进行水力热力建模,并采用有限差分法求解热力模型。将该方法与商业仿真软件仿真数据相比:求解误差在0.43%左右,同时探究了不同求解条件对于热力过程的影响;发现空间步长增大会使温度曲线的波动性增加;随着管道内径增大,温度传递变慢,模型响应速度下降;初始压力对模型的求解过程和精度并无太大影响。

优化系统蒸汽运行,降低装置蒸汽消耗

阐述了蒸汽发生器的运行情况,经过车间在运行过程中的分析和总结,进行了流程改造,操作优化,实现了蒸汽发生器长周期运行,降低了装置的综合能耗。

航改型燃机分布式能源系统蒸汽系统的优化

高能耗、高投入的经济增长方式产生了一系列环境和资源问题,工业转型升级、转变发展方式和能源结构调整日益紧迫。作为工业转型升级重要载体的各类产业集聚区的冷热负荷大且集中,环境评价要求高。采用以航改型燃机为核心的分布式能源系统来满足高能量密度的冷热电负荷需求,研究了蒸汽系统优化对分布式能源系统性能和经济性的影响,指出了配套设备的标准化、系列化对中国航改型燃机分布式能源系统节能环保效益的提升具有重要意义。

某大型豪华邮轮蒸汽系统蒸汽环网管径仿真优化研究

大型豪华邮轮的仿真和优化对于大型邮轮的设计具有重要意义。文章以某大型豪华邮轮蒸汽系统为研究对象,在分析该系统设计特点的基础上,利用流体仿真软件Flowmaster搭建该系统仿真模型并进行了仿真计算、分析和优化设计。研究结果表明:原设计方案下,船尾蒸汽管网蒸汽干度较低;通过优化船尾蒸汽环网管道管径,实现了船尾蒸汽平均干度的提升,降低了水锤发生的可能性,同时降低了燃油消耗量和管材建造成本。

国家质量基础对提升锅炉蒸汽系统安全的作用探讨

本文首先概述了目前国内外国家质量基础(NQI)的研究现状,随后阐述了锅炉蒸汽系统安全性与NQI的联系,进一步探讨了NQI运用于锅炉蒸汽系统安全提升的研究方向。NQI服务于锅炉蒸汽系统质量提升,既能满足国家高质量发展的要求,又能为地区锅炉制造产业、锅炉行业发展提供科学方法引导。本文提出需要从“计量-标准-检验检测-认证认可”这四个维度来梳理短板和缺失,构建以锅炉蒸汽系统本体及关键部件为对象的分级监管模式。

浅析1000MW二次再热塔式锅炉蒸汽吹灰系统设计

以1000MW超超临界二次再热塔式锅炉为例,对锅炉蒸汽吹灰系统进行了介绍,对吹灰器布置特点、汽源选择和管路系统的特点进行了介绍。

复叠式空气源高温热泵蒸汽系统性能的理论研究

通过复叠式空气源高温热泵和机械蒸汽压缩系统耦合,构建一种可以供应高温高压蒸汽并实现制冷效果的热泵蒸汽系统。该系统以R410A、R245fa和R718分别作为系统低温、高温和机械蒸汽压缩循环的工质,并在系统中采用补液和喷水降温的方式提升系统性能。理论研究表明:随着R410A冷凝温度的升高,系统的制热量、制冷量和功耗都降低,而制热性能系数(COP)、制冷COP和总COP先升高后降低。当蒸发温度为20℃,饱和蒸汽温度为160℃时,系统的制热COP为1.49,总COP达到2.35。这表明该系统同时供应蒸汽和制冷时,性能优于采用电锅炉供热和空调制冷,可以助力工业领域的节能降碳。

面向工业电热综合能源系统的蒸汽管存效应研究

为研究蒸汽系统的热惯性从而解决工业园区低碳能源系统调度难题,提出了反映蒸汽时空传输特性的蒸汽系统动态分析模型,建立包括5个存储关键参数和3个指标的蒸汽储能虚拟模型,用于量化热惯量。对163节点城市规模蒸汽系统运行过程中的热惯量进行了量化,其中该蒸汽网络在0.5 h调度周期下的净储热量可达7 440.3 kg,放能能力达到了10.16 t,平均放能利用率达到了14.59%,为工业园区蒸汽系统分析和运行优化提供了定量依据。

船用蒸汽排放系统动态特性分析及控制研究

蒸汽排放系统是船舶核动力二回路系统的重要组成部分,在保证核动力系统安全性和机动性方面发挥着重要作用。传统的船舶蒸汽排放系统针对不同的排放工况设置了多种控制逻辑,且采用简单开环顺序控制,存在控制精度低、超调量大、稳定时间长、逻辑切换频繁等问题,难以适应新型全电推进船舶对系统稳定性和安全性的更高要求。鉴于此,以船舶核动力二回路蒸汽排放系统为研究对象,采用时域法、频域法、根轨迹法等,对不同功率水平下的蒸汽排放系统动态特性进行了详细分析,根据系统动态特性研究确定了PI控制参数,设计了新的蒸汽排放控制器,通过与传统控制策略进行对比分析,新设计的控制器不仅简化了控制逻辑,且取得了更加优越的控制性能,为新型船舶的蒸汽排放系统研制提供了有益参考。

基于LSTM阈值法的蒸汽动力辅助系统故障预警研究

为了提高船舶蒸汽动力辅助系统的运行安全性和可靠性,减少系统故障导致的船舶停航和潜在安全事故,提出一种结合长短期记忆网络(Long Short-Term Memory network,LSTM)和阈值法的故障预警方法。首先,利用LSTM模型处理船舶蒸汽动力辅助系统的历史运行数据、学习系统的动态行为和潜在故障模式。其次,通过设定阈值法,结合LSTM模型的预测输出,实现对系统状态的实时监控和故障预警。最后,基于MINIS一体化仿真平台开发的蒸汽动力辅助系统模型,以汽轮给水泵转速故障为例,进行故障预警实验,验证方法的有效性。实验结果显示,结合LSTM的预测能力和阈值法的决策效率,提出的预警模型能有效识别并预警汽轮给水泵的转速故障。通过对比实际故障数据,模型在预测准确性和预警及时性方面均表现出色。该方法不仅提高了故障预警的准确性,而且为船舶维护和安全管理提供了有力决策支持,为类似工业系统的故障预警提供了新的研究思路。

主蒸汽压力系统的基于预补偿自抗扰控制设计

火电机组主蒸汽压力系统为典型的大惯性过程,其控制策略的设计存在着响应速度慢、抗干扰能力不足的问题。为解决主蒸汽压力系统的上述控制难点,提出了一种基于预补偿自抗扰控制的优化设计方法,将控制量通过预补偿结构后再送入被控对象,从而对常规自抗扰控制结构进行改进。在介绍基于预补偿自抗扰控制结构的基础上,通过单一变量法分析各个参数对于控制效果的影响,从而给出了其参数整定的流程。仿真结果表明:所提方法的跟踪状态、抗干扰状态和包含跟踪以及抗干扰状态下的绝对误差积分指标分别占对比方法的52.38%、60.75%和57.88%,从而验证了所提方法在提升主蒸汽压力系统的跟踪和抗干扰能力方面的优势;通过蒙特卡洛实验验证了所提方法能够很好地应对系统的不确定性。

化工蒸汽系统滑参数开车常见问题研究

化工蒸汽系统结构复杂,管道较长,由于暖管速率过快,在滑参数开车过程中经常发生热应力损坏和水击事故,还会因缺乏热紧的系统知识或忽视热紧的必要性导致开车过程中断及正常运行时密封面频繁泄漏。因此,大型能化企业应制定科学的蒸汽系统暖管操作规程,严格控制暖管速率,合理安排热紧操作,最终实现蒸汽系统安全、高质量开车。

乙烯装置超高压蒸汽系统存在的问题及对策

某乙烯装置于2020年将产能由800 kt/a扩能至1100 kt/a,本周期投产以来装置核心设备裂解气压缩机汽轮机陆续出现进汽压力偏低、抽凝比偏低、高负荷运行时机组振动上升等问题,不仅增加装置能耗同时也对本装置及全厂的安全稳定运行造成了影响,文中通过对相关原因进行分析并定量计算,找出具体原因,为后续进一步的改造和优化提出相关建议。

ICI-AMV节能工艺合成氨装置蒸汽系统控制及优化改造

海洋石油富岛有限公司化肥一期1000 t/d合成氨装置采用ICI-AMV节能工艺,1996年10月建成投产。生产运行中,针对合成氨装置蒸汽系统存在的一些问题(尿素装置CO_(2)压缩机跳车时手动操作放空极易引起中压蒸汽管网大幅波动、低压蒸汽管网不能封闭、合成氨装置无法提前开车、低变炉入口工艺气温度偏高致低变催化剂热老化等),通过对蒸汽系统进行分析与研究,掌握了蒸汽管网的控制逻辑,持续采取一系列优化改造措施后,解决了蒸汽系统存在的问题,保证了各等级蒸汽的足量供应;2016年5月合成氨装置原料气由富天然气改为贫天然气后,新增预脱碳单元打破了原有的蒸汽供需平衡,又陆续采取了一系列优化调整措施。目前,本合成氨装置蒸汽管网运行稳定、供需平衡,在蒸汽管网实现封闭的同时自身的调节余量能满足装置工况变化的需要,节能效益明显。

螺杆发电技术在热电厂高除加热蒸汽系统的应用

由于工艺需要,热电厂生产环节中存在着各种各样的节流、减压装置,如减温减压器、减压阀、调节阀。因系统设计、压力匹配方面的原因,上述设备在完成各自功能的前提下,或多或少存在着做功能力损失即“?损”,看似无形,却实实在在消耗了可用能。如何把无形的节流减压损失转化为有形的电能输出,在完成基本功能的同时回收利用部分“?损”,实现能源梯级利用,是工程技术领域值得探究的重大课题。通过螺杆膨胀机发电技术在热电厂高压除氧器进汽系统的优化设计和应用示范,推广了一种节能新技术和新理念。

芳烃抽提装置蒸汽系统节能优化分析

在芳烃抽提装置运行过程中,蒸汽系统的能耗对整个装置的运行效益产生影响。蒸汽系统的运行效益会在一定程度上影响炼化厂的整体运行效益。在本次研究过程中,主要针对芳烃抽提装置在开车阶段的蒸汽无法外送问题以及凝结水系统的换热网络能耗问题进行深入研究,并根据问题产生的具体原因进行节能优化改造。通过研究可以确定对蒸汽系统进行节能优化改造后,蒸汽系统的能耗能够明显降低,经过计算,节能改造后的系统每小时能够节约能耗16.00kg标准油。并且此次改造的整体投入费用比较低,在10万元以下,经过运行计算,每年能够节省能耗费用大约500万元,大大降低了装置的运行成本,提升了芳烃抽提装置的运行效益。

高温高压蒸汽系统12Cr1MoV部件材质老化分析及剩余寿命评估

通过试验和理论分析,对高温高压蒸汽系统12Cr1MoV部件材质老化进行分析,并对材质严重老化的部件剩余寿命进行评估,及时掌控高温高压蒸汽系统12Cr1MoV部件的质量情况,采取合理的措施,防止因设备长期带病运行等各种不利因素而引起各类事故,从而提高设备安全运行的可靠性。

石化企业蒸汽动力系统优化研究进展

蒸汽动力系统是石化企业的重要组成部分,也是能源消耗的主要环节,具有较大的节能潜力。优化蒸汽动力系统结构和运行参数,能够显著降低运行成本,对石化企业节能降碳和挖潜增效具有重要意义。对蒸汽动力系统优化的基本方法、研究进展和应用情况进行综述,着重介绍了启发式方法、元启发式方法、热力学目标法和数学规划法等蒸汽动力系统优化方法。在此基础上,综述了蒸汽动力系统的不确定性优化和多目标优化。归纳了蒸汽动力系统存在的不确定性因素,并介绍了不确定条件下蒸汽动力系统优化的研究进展。总结了蒸汽动力系统的优化目标,并对蒸汽动力系统的多目标优化建模和求解方法进行介绍。最后,对蒸汽动力系统优化的发展方向提出建议。

蒸汽动力系统变工况过程机动性技术指标研究

从舰船机动性任务对蒸汽动力系统的变工况要求出发,提出了动力系统变工况能力的定义,分析了动力系统变工况能力的定性要求,得到了动力系统变工况能力的度量参数体系。

企业蒸汽加热系统节能降碳改造初探

随着我国碳达峰碳中和战略的深入实施,节能降碳工作在当前及今后的经济社会发展中的作用日益增强,影响深远。同时,我国工业企业在能源结构不断优化,绿色清洁能源应用不断增强的环境下,自身发展所需能源结构也必然要持续提质升级,才能适应高质量发展的要求。本文探讨通过模型计算、合理分析,对采用天然气生产蒸汽再加热的方式进行改造,力求充分体现分布式能源供应的能效合理、运行灵活、损耗小、碳排放少、系统经济性好、安全性高等优点。