蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)的不確定優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)的不確定優(yōu)化設(shè)計(jì)研究StudyontheDesignOptimizationofSteamPowerSystemunderUncertainties作者姓名：奎匪學(xué)號：至!QQZ!Z魚指導(dǎo)教師：登力量4麴攮完成日期：2Q!曼!Q魚大連理工大學(xué)DaliallU11iVersityofTecllll0109y大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要化工行業(yè)作為高耗能工業(yè)部門之一，其節(jié)能減排、提高能量利用效率一直是解決能源問題的有

2、效途徑。石化企業(yè)蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)作為供能系統(tǒng)為各工藝過程提供蒸汽、電力、動(dòng)力、冷卻水等公用工程，同時(shí)其本身需要消耗大量一次能源。所以蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)對全局系統(tǒng)的能量利用具有重要影響。本研究在文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)部分設(shè)備模型進(jìn)行了改進(jìn)和補(bǔ)充并驗(yàn)證。將某實(shí)際合成氨生產(chǎn)的復(fù)雜公用工程系統(tǒng)中多級蒸汽透平分解為多個(gè)單級蒸汽透平，從而得到簡化的公用工程系統(tǒng)。利用ASPENPLUS化工流程模擬軟件對簡化后的公用工程系統(tǒng)進(jìn)行模擬，并將模擬數(shù)據(jù)

3、與工業(yè)數(shù)據(jù)對比，結(jié)果吻合較好。從而證明多級蒸汽透平在性能上可以分解為多個(gè)單級蒸汽透平進(jìn)行模擬，并利用單級蒸汽透平性能模型推導(dǎo)出多級蒸汽透平性能模型。其次改進(jìn)了燃?xì)馔钙侥Ｐ?，并提出了采用離散模型進(jìn)行優(yōu)化的步驟。深入分析了蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中所面臨的確定性和不確定性變化因素。將確定性變化直接轉(zhuǎn)化為多周期問題處理，并提出了不確定汽電需求下的優(yōu)化設(shè)計(jì)策略，通過每周期選取若干離散的帶有各自權(quán)重的確定需求工況近似反映該周期需求的波動(dòng)信息，以降

4、低不確定變量對目標(biāo)函數(shù)和約束條件的影響。并采用提出的不確定優(yōu)化策略對某石化企業(yè)蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對比，結(jié)果表明：本研究設(shè)計(jì)方案節(jié)約了總費(fèi)用約069％，且各周期均包含17個(gè)離散需求工況下優(yōu)化運(yùn)行調(diào)度安排，遠(yuǎn)多于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中各周期的唯一優(yōu)化運(yùn)行方案。分析了蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)中可供選擇的驅(qū)動(dòng)源及其優(yōu)化方法，在考慮不確定汽電需求波動(dòng)的基礎(chǔ)上，建立了考慮機(jī)械功驅(qū)動(dòng)的蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，并通過實(shí)際案例研究證明了所建立