蒸汽動力系統(tǒng)的不確定優(yōu)化設計研究.pdf

1、碩士學位論文蒸汽動力系統(tǒng)的不確定優(yōu)化設計研究StudyontheDesignOptimizationofSteamPowerSystemunderUncertainties作者姓名：奎匪學號：至!QQZ!Z魚指導教師：登力量4麴攮完成日期：2Q!曼!Q魚大連理工大學DaliallU11iVersityofTecllll0109y大連理工大學碩士學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)蒸汽動力系統(tǒng)作為供能系統(tǒng)為各工藝過程提供蒸汽、電力、動力、冷卻水等公用工程，同時其本身需要消耗大量一次能源。所以蒸汽動力系統(tǒng)的優(yōu)化設計對全局系統(tǒng)的能量利用具有重要影響。本研究在文獻的基礎上，對蒸汽動力系統(tǒng)部分設備模型進行了改進和補充并驗證。將某實際合成氨生產(chǎn)的復雜公用工程系統(tǒng)中多級蒸汽透平分解為多個單級蒸汽透平，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單級蒸汽透平進行模擬，并利用單級蒸汽透平性能模型推導出多級蒸汽透平性能模型。其次改進了燃氣透平模型，并提出了采用離散模型進行優(yōu)化的步驟。深入分析了蒸汽動力系統(tǒng)實際運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)化設計策略，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信息，以降

4、低不確定變量對目標函數(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)蒸汽動力系統(tǒng)進行優(yōu)化設計，與傳統(tǒng)優(yōu)化設計方案進行對比，結(jié)果表明：本研究設計方案節(jié)約了總費用約069％，且各周期均包含17個離散需求工況下優(yōu)化運行調(diào)度安排，遠多于傳統(tǒng)設計方案中各周期的唯一優(yōu)化運行方案。分析了蒸汽動力系統(tǒng)中可供選擇的驅(qū)動源及其優(yōu)化方法，在考慮不確定汽電需求波動的基礎上，建立了考慮機械功驅(qū)動的蒸汽動力系統(tǒng)優(yōu)化設計模型，并通過實際案例研究證明了所建立