某常减压装置换热网络节能改造

应用夹点技术对某炼油厂常减压蒸馏装置换热器网络的用能状况进行分析,找出其瓶颈所在,对整个网络进行调优,提高拔头油换热终温、网络可操作性和操作弹性,求得最小网络投资和操作费用。根据现有换热网络流程结构,收集、提取相关冷热流股的数据,按照问题表格法进行夹点计算,确定原换网的最小传热温差、夹点位置及相关用能信息。绘制原换热网络格子图进行用能诊断,分析其中存在的不合理用能问题,确定能量回收目标和节能潜力;依据夹点设计法基本原则,同时考虑到现行换热网络结构,分两步进行整体调优。优化连接方式、换热顺序,充分利用原有换热器,首先考虑夹点处物流的匹配,然后分别向两头进行物流间的匹配换热,重新匹配某些冷热流股,调整局部传热温差,使换热器的负荷及温差更趋于合理。制定出两套改造方案,计算了改造费用和投资回收期,分析了两方案的优劣。两方案均消除了原换热网络中违反夹点设计基本原则的不合理用能现象,节约了加热和冷却公用工程费用,在原生产换热网络的基础上,两方案分别将拔头原油的换热终温提高了12℃和17℃,同时提高了整套装置操作弹性。

夹点计算分析软件的设计与开发

针对换热网络系统能量计算工作量繁杂且准确计算夹点位置困难的问题,根据操作型夹点计算的原理,采用单一传热温差法和虚拟温度法计算换热网络的夹点信息,运用问题表格法进行夹点计算,确定夹点位置,用Vb6.0设计开发了通用于换网设计和改造的夹点分析计算软件。该软件对常规换网(系统存在一个夹点)、多夹点换网和门槛问题(threshold problem)均能准确分析计算。能计算识别是否门槛问题,判断其是加热或冷却公用工程并计算负荷值;对多夹点换网,显示最小温度夹点信息。通过3个问题表格将换网信息输出,绘制总组合曲线,提高了换热网络能量分析的效率和准确性,节省大量时间和人力,但随网络复杂程度手工输入物流参数工作量增大。对文献实例和某常减压换热网络夹点计算分析均取得满意结果。

面向对象技术的多元缔合体系闪蒸模拟

用面向对象技术抽象出闪蒸类结构和功能,实现闪蒸类的封装、继承、属性和方法。对缔合体系汽相采用维里方程,液相用UNIQUAC方程修正其非理想性,校正缔合组分汽相焓的计算,建立相平衡模型。用一维或二维New-ton -Raphson法对缔合和一般体系的闪蒸过程方程组进行多元闪蒸分离计算,模拟结果与文献值对比平均相对偏差小于2.46%。软件将面向对象技术和缔合物系热力学模型及数值分析方法结合,进行闪蒸单元操作的模拟分离计算。可作为基础模块用于化工过程流程模拟、分析、优化及系统集成开发并可用于实际生产过程的闪蒸计算。