基于CHP机组碳排放分析的综合能源系统低碳调度优化方法

针对现有研究对于热电联产(CHP)机组碳排放计算不符合实际物理特性的问题,提出了基于CHP碳排放分析的综合能源系统(IES)低碳调度优化方法。从CHP机组内部结构入手,分析CHP机组内部各部分之间能量的传递过程,绘制CHP机组功率与碳排流向图,列写各个部分的功率平衡方程,得到CHP机组排放废气的等效热功率;计及碳排放量与废气排放速率的关系,结合废气排放的热力学方程,得到CHP机组废气排放速率与输入气流量及输出功率的关系;提出基于CHP机组碳排放分析的IES低碳调度优化模型,以总运行成本最小为目标,求解IES低碳调度优化结果;通过算例分析不同CHP机组运行方式下的优化调度结果,并与现有方法进行对比,验证了所提模型在降低碳排放方面的有效性。

热风-微波联合干燥青花椒工艺优化

以鲜青花椒为原料,研究热风-微波联合干燥工艺对花椒品质及能耗的影响。通过单因素试验,以色差为观测指标,确定了热风温度、转化含水率及微波功率3因素的适宜作用范围。在此基础上,进行Box-Behnken中心组合试验,以色差、挥发油含量及单位能耗的综合评分为响应值进行响应面分析,对热风-微波联合干燥青花椒的工艺条件进行优化。结果表明,热风-微波联合干燥青花椒的最佳工艺条件为热风温度64.56℃、转化含水率41.59%、微波功率345.20W。此条件下,干燥的青花椒综合评分为0.194522。联合干燥验证试验结果与优化结果误差<4%,优化结果可靠。热风-微波联合干燥青花椒为提高干制花椒的品质和降低能耗具有重要意义,为青花椒的联合干燥研究提供了研究思路,研究结果为青花椒的热风-微波联合干燥的工业化应用提供了理论依据。

基于挤压模拟试验的苜蓿草颗粒成型工艺参数优化

为了确定最佳的苜蓿草颗粒产品制粒成型工艺,以苜蓿草粉为制粒物料,通过环模制粒过程的模拟试验,利用二次回归正交旋转试验设计,探讨了制粒密度与挤出力、物料含水率、草粉粒度的关系,建立了各因素与制粒密度之间的数学模型。试验数据分析显示:建立的回归方程显著;3个因子对制粒密度影响大小顺序为挤出力、含水率、草粉粒度;通过方程模拟选优得出模拟试验条件下的最优参数组合为:挤出力5.47kN、含水率16.96%、草粉粒度6.34mm,即制粒密度为最大值1.241g/cm3。该研究可为提高草颗粒及其它颗粒物料产品的质量提供指导。

多层次灰色关联分析法在火电机组运行评价中的应用

针对火电机组运行特点,提出一种基于多层次灰色关联分析(multi-level grey relational analysis,MGRA)的机组运行状态综合评价方法,采用主成份分析法提取影响机组运行状态的主要因素,构建综合评价指标体系;利用熵值法对层次分析法(AHP)确定的主观权重进行调整,得到客观评价的组合权重;采用多层次灰色关联分析进行综合评价。通过对2009年全国火电机组竞赛中的14台600 MW机组进行综合评价,仿真结果与中国电力企业联合会发布的竞赛结果一致,验证了该评价方法的有效性。

催化裂化装置吸收稳定系统和气体分馏装置的联合优化

介绍了催化裂化装置吸收稳定系统和气体分馏装置的联合优化,给出了优化的目标函数、优化变量和约束条件。通过装置的流程模拟和优化,提出了气体分馏装置新双塔流程(无脱乙烷塔,只有脱丙烷塔和丙烯精馏塔),以及各装置的优化工艺条件。其结果,催化裂化装置于气中的C3浓度进一步降低,产品收率提高;气体分馏装置取消了脱乙烷塔后丙烯回收率(以质量分数计),从原有的低于95％提高到99％左右。该项目已经于2004年在中国石油化工股份有限公司广州分公司成功实施,装置连续运转达5个月且各装置生产操作始终正常,丙烯产品中丙烯摩尔分数为99．6％以上。根据标定数据折算,生产能力共计0．32 Mt/a的两套气体分馏装置,销售收入净增达1 872．12×104RMB￥/a,节能折合效益355．24×104RMB￥/a,总计增加经济效益达2 227．16×104RMB￥/a。该项目投入少、实施容易、效益明显,是一项在计算机模拟和优化指导下的联合优化工程。

常减压蒸馏装置流程模拟及优化研究

在实际生产过程中,对流程模拟的研究关系到产品的质量和产量。根据石化炼油厂常减压蒸馏装置中初馏塔和常压塔的生产工艺和原油精馏原理,结合现场工艺数据,并基于Aspen Plus化工流程模拟软件,实现了初馏塔和常压塔的流程模拟。同时,通过灵敏度分析工具优化操作条件,指导操作人员对常压塔的操作条件进行有效调节,调节效果令人满意。

高含硫天然气脱酸气装置提效降耗优化

为了提高高含硫天然气脱酸气装置的净化气产量并降低净化过程的综合能耗,依据中国石化普光天然气净化厂脱酸气装置的现场运行数据,采用ProMax建立了相应的工艺仿真模型,针对主要操作参数包括甲基二乙醇胺(MDEA)溶液的循环量,浓度和进入一、二级吸收塔的温度等开展灵敏度分析与优化研究,并结合现场实际,在优化工况下,分析原料气负荷降低、压力降低及H——2S含量升高对净化气气质与收率的影响规律。研究结果表明:①降低MDEA溶液循环量、浓度以及进塔温度可提高胺液吸收的选择性,有利于提高净化气的收率,其中MDEA溶液循环量是影响脱酸气装置综合能耗的主要因素;②当原料气负荷、压力以及H2S含量波动时,在优化工况下能够满足高含硫天然气的净化要求;③在低负荷下可通过减少再生蒸汽量和调整胺液进二级吸收塔位置实现节能;④H2S含量每增加1%,需将MDEA溶液循环量提高约20×10~3 kg/h;⑤经过参数优化,在满负荷工况下净化气收率可以提高0.5%,综合能耗降低19.1%。

吸收稳定系统双塔流程分析及改进

在流程模拟和基本原理分析的基础上,指出FCC装置吸收稳定系统吸收解吸过程存在双向传质,提出了一种新的改进型节能双塔流程。该流程具有压缩富气直接进入解吸塔上部、吸收塔取热能力增强等特点,较原流程分离效率提高、能耗降低。

GPU上高光谱快速ICA降维并行算法

高光谱影像降维快速独立成分分析过程包含大规模矩阵运算和大量迭代计算。通过分析算法热点，设计协方差矩阵计算、白化处理、ICA迭代和Ic变换等关键热点的图像处理单元映射方案，提出并实现一种G-FastICA并行算法，并基于GPU架构研究算法优化策略。实验结果显示：在处理高光谱影像降维时，CPU／GPU异构系统能获得比CPU更高效的性能，G—FastICA算法比串行最高可获得72倍加速比，比16核CPU并行处理快4～6．5倍。

304不锈钢薄板储能缝焊工艺参数优化

对厚度为0.5 mm 304不锈钢进行了电容储能缝焊工艺试验,采用极差分析法研究分析了储能焊工艺参数电极压力、焊接速度、放电频率和充电电压对缝焊接头拉剪强度和熔核重叠量的影响。研究结果表明,影响焊接接头拉剪强度的最主要因素为放电频率,而影响熔核重叠量的最主要因素为焊接速度。综合拉剪强度和熔核重叠量得到最优工艺组合为:电极压力300 N,焊接速度0.45 m/min,放电频率25.0 Hz,充电电压1.05 kV。最优工艺组合下拉剪强度可达607.5 MPa,焊缝重叠量可达43.6%。

MIP技术加工加氢渣油的优势分析

对以加氢渣油为原料的工业MIP装置与常规FCC装置的液体产品收率与产品性质进行对比分析。结果表明：与常规FCC技术相比，MIP技术即使在加氢渣油原料性质略差时，其液体产品收率仍提高1．35～3．23百分点，汽油收率较高，油浆产率较低；而且所产汽油的硫含量低、烯烃含量较低、辛烷值较高。MIP技术具有独特的串联双反应区反应系统，重油转化能力高，汽油品质好，在加工加氢渣油时比常规FCC技术更有优势。

多联机与新风机复合空调系统优化控制研究

尽管变制冷剂流量(VRF)多联机系统在部分负荷工况下具有高能效的显著优点,但是该系统仍然存在缺少新风的缺点。本文提出了一种多联机与新风机复合空调系统降低能耗的优化控制策略。在建立的系统仿真模型基础上,本文以一办公楼为例,对提出的优化控制策略进行了制热工况下的仿真研究。结果表明,提出的优化控制策略是可行的,可以有效地降低复合空调系统的能耗。

双向有源直流变换器回流功率优化控制研究

针对电力电子变压器中双有源全桥DC/DC变换器输出效率的优化控制问题,为降低变换器的回流功率,实现系统轻载时高效输出,提出基于三重移相的优化控制方法。使用傅里叶变换将周期性方波的电压源信号分解成不同频率正弦波激励源之和的形式,采用相量分析法建立系统数学模型,降低传统积分法建模过程的运算量。分析三重移相控制下端电压相量的运行区域,根据相量图构建电压三角形,得出最小回流功率下系统移相角的最优组合,以降低变换器的无功损耗,提高系统输出效率。仿真实验结果表明该控制策略的有效性,在轻载时可以大幅降低变换器的回流功率,提高变换器输出的效率。

组合加工单元对盐水鸭品质的影响

采用组合加工单元的方式,以剪切力、含水量、系水力、食盐含量、脂肪含量为评价指标,研究其对盐水鸭品质的影响;并结合主成分分析法,考量组合加工单元与盐水鸭品质的关系。结果表明:组合加工单元的不同导致盐水鸭的剪切力、含水量、系水力、食盐含量、脂肪含量发生变化。原始评价指标可划分为2个主成分,累计贡献率约为95%。第一主成分由剪切力、含水量、食盐含量、脂肪含量构成,表征盐水鸭的鲜嫩、清脂的特点;系水力对第二主成分起决定作用,表征经腌制和熟制处理后的鸭肉热致凝胶状态。构建的综合评价模型表明:组合加工单元对盐水鸭品质的影响可通过主成分分析法判定,加工单元对盐水鸭的品质影响排序为:煮制>烘制>干腌>复卤。

低压组合床重整装置运行总结

中国石化长岭分公司50×104t/a低压组合床重整装置是国内第一套低压组合床重整工业试验装置,2001年3月23日投入运行,至2009年4月29日停工扩能改造,共运行了3个生产周期(2878d),累计加工原料油327.6×104t。第一个生产周期实现了2a一修,第二、三个生产周期实现了3a一修。介绍了低压组合床重整装置技术特点,3个生产周期内的物料平衡、主要操作条件、原料油性质和能耗情况。对固定床催化剂积炭量及残氯进行了分析,得出第一生产周期各性能参数较好;由固定床催化剂温降变化分析图可知:第三生产周期固定床的负荷已全部转移至移动床。装置运行中存在预加氢反应炉炉管结焦,脱戊烷塔、脱丁烷塔出现铵盐结晶体,催化剂再生单元故障等问题,通过高压介质吹扫处理,对脱戊烷塔、脱丁烷塔进行在线水洗,提高催化剂再生单元加热器电加热芯功率、改进氧氯化气的放空流程、对约翰逊网破损部位进行焊接修复等措施,实现了装置的长周期运行。

基于大数据的燃气-蒸汽联合循环机组性能分析及诊断系统

本文开发了基于大数据的燃气-蒸汽联合循环机组性能分析及诊断系统,该系统对机组历史和实时运行数据采用大数据技术进行参数整合与相关性分析,利用数据的潜在价值,进行机组状态监测,并建立了燃气-蒸汽联合循环机组运行经济性实时计算分析与状态评估模型。该系统主要功能包括性能计算、性能分析与诊断、性能优化及设备状态分析等,可指导机组优化运行,提高机组运行经济性,为机组状态检修提供设备状态依据。

基于Moldflow的组合型腔注塑模具成型工艺优化

以挤牙膏器组合型腔注塑模具为研究对象,运用Moldflow软件进行了填充分析、流道平衡分析、成型窗口分析、冷却分析和保压分析。通过分析和比较,发现并解决了因壁薄而引起的欠注缺陷,实现了组合型腔的流动平衡,获得了合理的成型工艺参数,确定了直流式和隔板式相结合的冷却方案以及保压压力为90 MPa的衰减式保压曲线方案。借助Moldflow软件进行成型工艺分析和优化,能够提前发现可能存在的成型缺陷并获得最佳的注塑成型工艺参数,从而缩短模具开发制造周期,提高企业经济效益。

阿赛输油管道优化运行的可行性分析

针对阿赛输油管道来油量不均衡性而导致频繁调整运行方式和增大输油成本的弊病,分别从管输方式、各站设备规格、相物性和运行参数和等方面进行了数据分析和理论计算,结果表明,应用不同组合的优化输油运行方式不仅是可行的,而且还能降低输油成本。

基于元结构分析的三坐标加工单元立柱优化研究

以三坐标加工单元立柱为对象,应用Pro/E软件建立立柱的三维模型,通过有限元ANSYS软件仿真分析研究加强筋的布置方式对立柱动态性能的影响。首先分析立柱结构提取典型的元结构单元,然后对元结构进行优化设计,提出米字型、星字型、X字型、十字型四种改进方案,对改进方案进行模态对比分析,得出不同尺寸大小下的最优元结构类型。最后以立柱的一阶固有频率为优化目标,以优选的十字型元结构对立柱进行重新设计,在不明显改变原结构的情况下,其一阶固有频率提高了5.45%,动态特性得到了明显的改善。

酸水汽提装置运行中存在的问题及对策

针对酸水汽提装置排放水中氨含量超标、能耗高的情况,分析了总汽提塔进料温度对排放水中氨含量的影响,以及脱酸塔进料温度对塔底排出物中氨和硫化氢含量的影响,找出了引起排放水中氨含量不稳定的原因,并采取了一系列优化总汽提塔和脱酸塔操作的措施。采取优化措施后,排放水中氨含量明显降低并稳定在30 mg/L以下,酸水耗中压蒸汽量平均下降25.88 kg/m^3,耗低压蒸汽量平均下降17.14 kg/m^3,节能效果显著。加氢裂化装置使用排放水量从10 m^3/h提高到16 m^3/h,相应排污量减少6 m^3/h,减排效果较好。