蒸汽动力系统模型建立及评估优化项目技术报告Word下载.docx
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1、构建蒸汽动力系统模型：
蒸汽动力系统模型由图像模型和数学模型构成，主要从绘制蒸汽动力系统、用能设备能流图，编制蒸汽动力系统配置（疏水阀）清单和设计系统数学模型三个方面构建蒸汽动力系统模型。
2、建立蒸汽动力系统评估方法：
根据蒸汽动力系统模型，结合系统设计、运行控制、维护保养等多个方面建立蒸汽动力系统评估方法，科学合理评估系统现状，发现系统存在缺陷和不足，提出节能改造改进建议和解决方案。
3、技术路线及技术关键
1、技术路线
2、技术关键
2.1蒸汽动力系统模拟方法研究，确定蒸汽动力系统模拟方法。
2.2蒸汽动力系统数学模型设计，绘制用能设备能流图，编制蒸汽动力系统配置（疏水阀）清单，完成蒸汽动力系统模型建立。
2.3蒸汽动力系统评估方法建立，开展系统评估，提出改进建议和解决方案。
4、项目主要经济技术指标
1、建立一套蒸汽动力系统模型和评估方法，直观系统运行现状，提高作业效率。
2、通过进行蒸汽动力系统评估，提出3～5个节能改进建议和解决方案。
3、通过理论分析，节约5%能源使用量。
5、结果与分析
（1）蒸汽动力系统模拟可行性分析
随着世界范围内能源危机的出现，如何有效利用能源已经成为现代工业生产的一个重要课题。
蒸汽动力系统是过程工业企业的重要组成部分,其设计水平、运行和控制性能对过程工业的能量利用效率和经济性具有重要影响,在过去的30多年里,蒸汽动力系统的研究一直是国内外学者研究的热点。
近年来，国内许多大型的石化企业对其蒸汽动力系统开展建模研究和系统优化，取得了一定效益。
因此，如何学习借鉴石化企业建模经验，结合公司蒸汽动力系统实际，科学建立蒸汽动力系统模型是一个值得进一步研究的课题。
本项目通过对蒸汽动力系统的模拟，旨在为明晰现场作业层面提供基础资料，为优化系统操作，提高系统运行效率提供理论依据，达到蒸汽动力系统经济可靠运行的目的。
1蒸汽动力系统模拟方法研究
蒸汽动力系统是一种过程系统，过程系统主要有三种基本模拟方法：
序贯模块法、面向方程法和联立模块法。
1.1序贯模块法
序贯模块法是目前最常用的流程模拟方法，其模拟方式是按照由各种单元模块组成的过程系统的结构，序贯的对各单元模块进行计算，从而完成该过程系统的模拟计算。
序贯模块法的优点主要有：
①与实际过程的直观联系强；
②模拟系统软件的建立、维护和扩充都很方便，易于通用化；
③计算出错时易于诊断出错位置。
序贯模块法的主要缺点是计算效率低，不适合动态连续运行模拟。
1.2面向方程法
面向方程法是将整个流程的各个单元过程的数学模型方程组联立成一个大型总体方程组，然后一次同时求解的模拟方法。
面向方程法的优点是各种约束条件方程循环流的迭代计算不再存在，因而计算速度大为提高。
但由于复杂流程的整体数学模型涉及大量的非线性方程组，而这种大型非线性方程组的解算方法尚欠成熟，往往难以保证求解成功。
1.3联立模块法
联立模块法是介于序贯模块法和面向方程法之间的一种模拟方法。
与序贯模拟法相比，在求解设计型、优化型问题时，具有更大的灵活性和较高的计算效率；
与联立方程法相比，由于它只流程水平的简化方程组，因而能处理更大规模的问题。
但该方法需先建立简化模型，需通过多次严格模型对其进行修正。
1.4研究确定模拟方法
公司蒸汽动力系统涉及锅炉、蒸汽管路、真空回潮机、润叶机、复烤机和冷凝水回收系统等，运行工况较为稳定，流程较为明确，易于划分。
本项目蒸汽动力系统模拟目的是建立系统静态模型，了解蒸汽动力系统能源分布，对特定问题进行分析，寻找系统优化空间。
综上三种模拟方法，决定采用序贯模块法，具有流程明确，关联性强，易于发现问题等优点，有利于系统有效真实的模拟。
2蒸汽动力系统图像模型研究与建立
蒸汽动力系统图像模型主要由系统流程图和配置清单构成，图像模型是蒸汽动力系统模型的重要组成部分，目的是明确系统流程，清晰现场作业，为系统数学模型建立提供基础资料。
2.1蒸汽动力系统流程图
蒸汽动力系统流程图分为系统总能流图和各子模块流程图。
基于实际蒸汽网络，我们通过查阅系统施工图、现场比对等方法，研究车间各用汽设备工作原理及现场走向，对蒸汽动力系统进行了划分，共绘制1张系统总能流图和锅炉系统、冷凝水系统、A线一润&
二润等共10张子系统流程图，具体如下：
图1蒸汽动力系统能流图
图2锅炉系统流程图
图3冷凝水系统流程图
图4A线一润&
二润流程图
图5A线叶复烤机干燥区流程图
图6A线叶复烤机回潮区流程图
图7A线梗复烤机&
碎叶复烤机流程图
图8B线叶复烤机干燥区流程图
图9B线叶复烤机回潮区流程图
图10B线梗复烤机&
图11把梗一润&
2.2蒸汽动力系统配置清单
通过查阅资料、现场比对等方法，对蒸汽动力系统配置进行了现场测试、编号挂牌，设计编制蒸汽动力系统配置（疏水阀）清单，清单涵盖吊牌编号、位置、设备、口径、品牌、型号、类型、疏水阀选型、压力、状态等，配置清单如下表：
蒸汽动力系统配置清单
编号
位置
设备
口径
品牌
型号
类型
疏水阀选型
压力
状态
备注
ST001
锅炉房
分汽缸
40
Ari
未知
浮球
不合适
9
泄漏
原因：
疏水阀选型过大改进措施：
更换为DN25FT14-14
ST002
除氧器蒸汽管道底部
25
合适
其他问题：
疏水阀后无止回阀；
改进措施：
更换为DN20FT14-14；
安装DN25DCV3止回阀
ST003
室外
蒸汽管道
32
国产
排水不畅
疏水管道已腐蚀生锈改进措施：
更换疏水阀组（DN20BSA2T*3+DN20TD16F+DN20DCV3）
ST004
闪蒸汽管道
0.2
更换疏水阀组（DN20BSA2T*3+DN20TD16F+DN20DCV3）或移除现有闪蒸汽管路
ST005
冷凝水站
1#分汽缸
50
8.7
更换为DN25FT14-14
ST006
2#分汽缸
ST007
A线复烤机
回潮2区蒸汽管道末端
20
6
正常
安装DN20DCV3止回阀
ST008
1#干燥区
Gestra
1.2
安装DN50DCV3止回阀
ST009
Spirax
FT43-14
ST010
2#干燥区
FT43-10
安装DN40DCV3止回阀
ST011
ST012
3#干燥区
FT43H-14
1
疏水阀失流；
ST013
ST014
4#干燥区
2
ST015
ST016
5#干燥区
ST017
干燥区蒸汽管道末端
7.5
ST018
回潮一区蛇形管蒸汽
4.5
ST019
回潮二区蛇形管蒸汽
15
3
安装DN15DCV3止回阀
ST020
回潮区周边蒸汽
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