气柜负荷预测设备和方法以及瓦斯调度系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种瓦斯系统的气柜负荷预测设备和方法以及瓦斯的调度系统和方法，所述瓦斯系统包括相互连接的低压瓦斯产生装置和气柜，所述方法包括：（１）采集在第一预定时间段内不同时刻的气柜负荷和低压瓦斯产生装置的瓦斯产量；（２）选择气柜负荷预测模型的模型结构，根据所选的模型结构和所采集的第一预定时间段内不同时刻的气柜负荷和低压瓦斯产生装置的瓦斯产量，建立气柜负荷预测模型；以及（３）利用所建立的气柜负荷预测模型，预测第二预定时间段内不同时刻的气柜负荷；所述第二预定时间段为第一预定时间段之后的时间段。本发明专利技术所提供的基于气柜负荷预测的瓦斯调度系统和方法，可以从根本上解决完全凭经验进行瓦斯平衡与调度的现状，明显提高瓦斯系统的调度水平，避免气柜负荷超过气柜的负荷上下限。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种瓦斯系统的平衡与优化调度技术。技术背景在炼油生产过程中，大部分装置不仅生产汽、柴、煤油等液态的产品或半成品，而 且还会排放大量气态副产品，即瓦斯气体。瓦斯气体富含氢气、烷烃、烯烃等组分，是炼油企 业最主要的燃料源，炼油企业生产过程所需的燃料很大一部分都是由瓦斯提供的，为此炼 油企业中有一个非常重要的系统——瓦斯系统。在瓦斯系统中，气柜是瓦斯的主要缓冲设备，用于解决瓦斯暂时产耗不平衡的问 题。但是，气柜本身的容量有上下限约束，气柜的缓冲作用有限。如果瓦斯产量远远大于其 耗量，那么气柜中存储的瓦斯就会突破容量上限，这样超出容量上限的瓦斯需要以燃放火 炬的形式放散，这不仅是资源的浪费，而且也造成大气污染。反之，如果瓦斯产量远远小于 其耗量，那么气柜中存储的瓦斯就会突破容量下限，这样容易造成机械故障。现阶段，国内大部分调度人员主要就是通过观察瓦斯气柜负荷的变化凭经验判断 瓦斯产耗的平衡情况并做出调度决策的。但由于瓦斯气体的产耗量受装置操作条件和外界 天气情况变化的影响较大，再加上瓦斯系统本身的复杂性，调度人员很难判断未来一段时 间内气柜负荷会有怎样的变化，仅凭经验进行瓦斯系统调度很难保证整个炼油企业瓦斯产 耗的平衡。因此，对瓦斯系统进行气柜负荷预测和平衡调度对炼油企业节能降耗工作具有举 足轻重的作用。但由于瓦斯只是炼油企业生产环节中的副产品，并且瓦斯系统结构复杂，对 它的平衡与调度是学术界和工程界的难点问题，很少有学者从系统的角度出发，对瓦斯系 统的平衡与调度进行研究。
技术实现思路
为了克服现有技术中无法对瓦斯系统进行科学的平衡与调度的缺陷，本专利技术特提 供一种瓦斯系统的气柜负荷预测方法，所述瓦斯系统包括相互连接的低压瓦斯产生装置和 气柜，所述方法包括(1)采集第一预定时间段内不同时刻的气柜负荷和低压瓦斯产生装 置的瓦斯产量；(2)选择气柜负荷预测模型的模型结构，根据所选的模型结构和所采集的 第一预定时间段内不同时刻的气柜负荷和低压瓦斯产生装置的瓦斯产量，建立气柜负荷预 测模型；C3)利用所建立的气柜负荷预测模型，预测第二预定时间段内不同时刻的气柜负 荷；所述第二预定时间段为第一预定时间段之后的时间段。相对应的，本专利技术还提供一种瓦斯系统的气柜负荷预测设备，所述瓦斯系统包括 相互连接的低压瓦斯产生装置和气柜，所述设备包括采集装置，用于采集第一预定时间段 内不同时刻的气柜负荷和低压瓦斯产生装置的瓦斯产量；气柜负荷预测模型建立装置，用 于选择气柜负荷预测模型的模型结构，根据所选的模型结构和所采集的第一预定时间段内 不同时刻的气柜负荷和低压瓦斯产生装置的瓦斯产量，建立气柜负荷预测模型；以及气柜负荷预测装置，用于利用所建立的气柜负荷预测模型，预测第二预定时间段内不同时刻的 气柜负荷；所述第二预定时间段为第一预定时间段之后的时间段。此外，本专利技术还提供一种瓦斯系统的瓦斯调度方法，所述瓦斯系统包括低压瓦斯 系统、压缩机、高压瓦斯窜低阀门和高压瓦斯系统，所述低压瓦斯系统包括低压瓦斯产生装 置、低压瓦斯管网、火炬以及气柜，所述低压瓦斯产生装置、火炬和气柜均与低压瓦斯管网 相连；所述高压瓦斯系统包括高压瓦斯管网和高压瓦斯消耗装置，高压瓦斯消耗装置与高 压瓦斯管网相连；所述压缩机入口端与气柜相连，出口端与高压瓦斯管网相连；高压瓦斯 管网通过高压瓦斯窜低阀门与低压瓦斯管网相连；所述方法包括(1)利用上述气柜负荷 预测方法预测气柜负荷；以及( 根据所预测的气柜负荷，调节压缩机的工作负荷、火炬的 瓦斯燃放量、高压瓦斯管网至低压瓦斯管网的高压瓦斯窜低瓦量以及高压瓦斯消耗装置的 高压瓦斯消耗量，以使气柜负荷不超过气柜的负荷上下限。相对应的，本专利技术还提供一种瓦斯系统的瓦斯调度系统，所述瓦斯系统与上述针 对瓦斯平衡与调度方法所描述的瓦斯系统相同，所述瓦斯调度系统包括上述气柜负荷预测 设备；以及调节装置，该装置根据气柜负荷预测设备所预测的气柜负荷，调节压缩机的工作 负荷、火炬的瓦斯燃放量、高压瓦斯管网至低压瓦斯管网的高压瓦斯窜低瓦量以及高压瓦 斯消耗装置的高压瓦斯消耗量，以使气柜负荷不超过气柜的负荷上下限。通过本专利技术提供的瓦斯系统的气柜负荷预测方法和设备，可以较好地预测气柜负 荷，所述种瓦斯系统的瓦斯调度方法和系统则可以根据所预测的气柜负荷，对高压瓦斯消 耗量、高压瓦斯窜低瓦量、火炬的瓦斯燃放量和压缩机的工作负荷进行调节，可以从根本上 解决完全凭经验进行瓦斯平衡与调度的现状，明显提高瓦斯系统的调度水平，避免气柜负 荷超过气柜的负荷上下限。附图说明图1是瓦斯系统的结构示意图2是本专利技术提供的气柜负荷预测方法的流程图；以及图3a和图北是本专利技术提供的瓦斯平衡与调度方法的流程图。具体实施方式下面参考附图详细描述本专利技术。图1示出了瓦斯系统的结构。如图1所示，瓦斯系统包括低压瓦斯系统100、压缩 机200、高压瓦斯窜低阀门700和高压瓦斯系统300，所述低压瓦斯系统100包括低压瓦斯 产生装置110、低压瓦斯管网120、火炬130以及气柜140，所述低压瓦斯产生装置110、火 炬130和气柜140均与低压瓦斯管网120相连；所述高压瓦斯系统300包括高压瓦斯管网 330和高压瓦斯消耗装置340，高压瓦斯消耗装置340与高压瓦斯管网330相连；所述压缩 机200入口端与气柜140相连，出口端与高压瓦斯管网330相连；高压瓦斯管网330通过高 压瓦斯窜低阀门700与低压瓦斯管网120相连；下面描述整个瓦斯系统的工作流程，各个部 件之间的连接关系也可以在整个工作流程描述中得到体现。在炼油生产过程中，低压瓦斯产生装置110所产生的瓦斯气体会被排放到低压瓦 斯管网120，这些瓦斯气体也因此被叫做低压瓦斯。低压瓦斯富含H2、C2、C3、C4、C5等贵重组分，其中H2是加氢装置的原料气体，C2可用于化工产品的深加工，C4可作为烷基化的原 料，C5是汽油调和的重要组分，C3和C4还可以被加工为液化石油气，在市场上销售。因此， 为了减少资源浪费，提高生产效益，所述瓦斯系统还包括氢气和轻烃回收装置400，部分低 压瓦斯会被输送至氢气和轻烃回收装置400进行深度处理，而其余低压瓦斯则被存储在气 柜140中。存储于气柜140中的低压瓦斯会经由压缩机200压缩之后，被输送至高压瓦斯管 网300，以供高压瓦斯消耗装置340使用。然而，存储于气柜140内的低压瓦斯中可能H2S 浓度较高，若将其输入至高压瓦斯管网330之后直接作为燃料，不仅会造成加热炉内壁的 腐蚀，而且会排放大量SO2，对环境造成不可估量的污染。因此，优选情况下，所述瓦斯系统 还包括脱硫装置320，该脱硫装置320连接在所述压缩机200与所述高压瓦斯管网330之 间。这样，气柜140中存储的低压瓦斯就会被输送至压缩机200进行压缩，在经压缩之后会 被输送至脱硫装置320进行脱硫处理，成为满足燃烧要求的高压瓦斯，之后被输送至高压 瓦斯管网330，以供高压瓦斯消耗装置340使用。其中，所述瓦斯系统还包括燃料油补充装置500以及液化气或轻烃补充装置600， 以便在高压瓦斯管网330中的高压瓦斯不足以供应高压瓦斯消耗装置340的情况下，将燃 料油、液化气或轻烃补充至高压瓦斯消耗装置340，缓解高压瓦斯管网本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种瓦斯系统的气柜负荷预测方法，所述瓦斯系统包括相互连接的低压瓦斯产生装置（１１０）和气柜（１４０），所述方法包括：（１）采集第一预定时间段内不同时刻的气柜负荷和低压瓦斯产生装置（１１０）的瓦斯产量；（２）选择气柜负荷预测模型的模型结构，根据所选的模型结构和所采集的第一预定时间段内不同时刻的气柜负荷和低压瓦斯产生装置（１１０）的瓦斯产量，建立气柜负荷预测模型；以及（３）利用所建立的气柜负荷预测模型，预测第二预定时间段内不同时刻的气柜负荷；所述第二预定时间段为第一预定时间段之后的时间段。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：侯卫锋，古勇，洪志刚，廖兴发，章立鸣，屠伟龙，王贵宏，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，浙江中控软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]