【技术实现步骤摘要】
一种低温热系统的优化方法
本专利技术属于石化领域，具体涉及一种低温热系统的优化方法。
技术介绍
全球经济的快速发展和人口的增长，持续增长的能源消耗造成了紧张的能源形势。面对逐渐枯竭的一次能源(煤、石油、天然气、核能)，现阶段还未能找到合理的替代物。所以，开发新能源和提高一次能源的利用率是解决目前面临的能源危机的途径之一。但是太阳能、地热能、核能、生物质能、风能等新型能源的利用尚存在许多问题没有得到有效地解决，难以承担替代能源的重任，所以提高一次能源的利用率仍然是解决当前能源问题的主要措施。目前，一次能源利用的主要问题是其利用效率偏低，致使工业生产排放大量低温余热资源，这些余热未能得到充分处理和有效利用而向环境直接排放，造成了资源浪费和环境污染。现阶段可以利用的余热资源不仅仅包括一次能源燃烧产生的热量，还包括化工工艺产生的化学反应热等，这些余热亦可称之为工业废热。工业余热资源广泛存在于各种生产过程且含量十分丰富，特别是在钢铁、化工、石油、建材、机械、煤炭等行业。工业余热被视为是继一次能源煤、石油、天然气以及水力之后的第五大常规能源。在工业使用的热量中最终约有50％未...
【技术保护点】
1.一种低温热系统的优化方法，包括以下步骤：A、建立低温热系统的数学机理模型；B、利用联立模块法建立低温热系统的优化模型；C、使用有约束变尺度法WHP对所述低温热系统的优化模型进行求解。
【技术特征摘要】
1.一种低温热系统的优化方法，包括以下步骤：A、建立低温热系统的数学机理模型；B、利用联立模块法建立低温热系统的优化模型；C、使用有约束变尺度法WHP对所述低温热系统的优化模型进行求解。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A包括以下步骤：A1、根据低温热系统的实际操作参数以及实际热媒和热源热阱的换热流程，建立低温热系统的数学机理模型；A2、根据低温热系统的数学机理模型的运行方式和物流介质的性质，使用相应的状态方程和活度系数法还原低温热系统，在此基础上对低温热系统的数学机理模型进行迭代求解，获得操作参数的模拟结果；A3、根据所述操作参数的模拟结果对低温热系统的数学机理模型的求解方法进行参数优化和方法选择，控制模拟结果和实际操作参数的相对误差在工程允许的误差范围之内。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述实际操作参数包括实际操作工况数据和设备结构参数，所述实际操作工况数据包括热源的流量、温度和压力数据以及热阱的流量、温度和压力数据；所述工程允许的误差范围为小于5％。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括以下步骤：B1、对低温热系统的数学机理模型的参数进行初始化，设置联立模块法求解的初值，识别并调用联立模块模式下的变量和组分集，使用联立模块的方法求解数学机理模型并保证模型收敛；B2、选择成本计算所需的变量及其单位成本，形成低温热系统的可变运行成本公式，从而定义数学模型的求解目标函数，根据低温热系统实际操作状态设置优化变量及其约束范围，形成可变约束和不可变约束方程组；B3、建立联立模块优化模式，模型将实际化工过程抽象为多个方程并将其作为求解对象，所述多个方程包括线性方程组、非线性方程组、微分方程组和偏微分方程组。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述步骤C为使用复合算法对优化后的低温热系统的运行参数进行验证，并根据验证结果对低温热系统的运行参数进行优化，以节省系统运行过程中的能耗。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述步骤C包括以下步骤：C1、联立多个方程形成过程系统模型，配合物性估算方程和设计规定方程，以选定的目标函数作为优化方向，形成优化模型的求解对象，其中，所述多个方程包括线性方程组、非线性方程组、微分方程组和偏微分方程组，优选地，包括物料平衡方程、化学平...
【专利技术属性】
技术研发人员：裴旭，关新虎，焦云强，王建平，邸雪梅，朱贤琨，
申请(专利权)人：石化盈科信息技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
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