一种蒸汽动力系统的操作优化方法和装置制造方法及图纸

技术编号:9618685 阅读:125 留言:0更新日期:2014-01-30 06:38
本发明专利技术公开一种蒸汽动力系统的操作优化方法和装置,该方法包括:确定蒸汽动力系统各设备的性能特征参数、工艺参数;根据能量守恒方程、质量守恒方程以及各设备的性能特征参数、工艺参数建立蒸汽动力系统的非线性数学模型;对非线性数学模型模拟求解,得到模拟运算结果;设定非线性数学模型中优化变量取值范围和非线性数学模型的优化目标函数;将模拟运算结果作为非线性数学模型的初始可行解,在优化变量的取值范围内采用序列二次规划法和序贯线性规划法混合优化方法对非线性数学模块优化求解,得到优化求解结果;判断优化求解结果是否使得优化目标函数在优化变量取值范围内最小,若是则将优化求解结果作为蒸汽动力模型的运行参数。

Method and device for optimizing operation of steam power system

Operation optimization method and device of the invention discloses a steam power system, the method includes: determining the performance parameters, the equipment of steam power system parameters; according to the energy conservation equation, mass conservation equation and the equipment performance parameters, process parameters of steam power system nonlinear mathematical model; numerical simulation of a nonlinear mathematical model, get the simulation results; setting optimization objective function optimization variable range and nonlinear mathematical model of nonlinear mathematical model; simulation results will be used as initial non linear mathematical model of the feasible solution, the sequence of two quadratic programming method and sequential linear programming method for the optimization of a hybrid optimization method for solving nonlinear mathematical module in value the range of optimization variables, the optimization results obtained; optimization results will make judgment The optimization objective function is minimum in the range of the optimal variable, and the optimization result is taken as the operation parameter of the steam power model.

【技术实现步骤摘要】
一种蒸汽动力系统的操作优化方法和装置
本专利技术涉及蒸汽动力领域,具体而言,涉及一种蒸汽动力系统的操作优化方法和装直。
技术介绍
蒸汽动力系统是大型化工或石油化工联合装置中的重要组成部分,其任务是向过程系统提供所需要的动力、电力、热能等公用工程,蒸汽动力系统的设计水平、运行和控制性能对过程工业的能量利用效率和经济性有重要影响。蒸汽动力系统流程结构固定的系统参数优化,主要包括现有系统操作条件的优化和新系统设计或旧系统改造时对某一结构方案的设计参数和操作条件的优化。目前,针对这类蒸汽动力系统操作参数优化的方法主要有线性规划法、非线性规划法和带有混合整数的非线性规划法。 蒸汽动力系统的线性规划模型一般用于系统蒸汽负荷的优化配置。由于必须回避出现流股混合节点的能量平衡等非线性性条件,蒸汽动力系统的线性数学规划模型需要将流股和设备节点的温度和压力条件进行固定,从而使问题得以简化为线性模型。线性模型的优点是优化求解便利。即使在此基础上进一步考虑设备开关等混合整数性,使模型成为混合整数线性模型,其求解也是较为便利的。线性模型的缺点是很难对蒸汽流量以外的其它变量,如蒸汽压力和蒸汽温度,进行优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸汽动力系统的操作优化方法,其特征在于,包括以下步骤:确定蒸汽动力系统所包含的各设备的性能特征参数以及所述蒸汽动力系统的工艺参数;根据所述蒸汽动力系统的能量守恒方程、所述蒸汽动力系统的质量守恒方程、所述各设备的能量守恒方程、所述各设备的质量守恒方程以及所述各设备的性能特征参数和所述蒸汽动力系统的工艺参数建立所述蒸汽动力系统的非线性数学模型;对所述非线性数学模型进行模拟求解,得到模拟运算结果;设定所述非线性数学模型中优化变量的取值范围,以及设定所述非线性数学模型的优化目标函数;将所述模拟运算结果作为所述非线性数学模型优化运算的初始可行解,在所述优化变量的取值范围内,采用序列二次规划法和序贯线...

【技术特征摘要】
1.一种蒸汽动力系统的操作优化方法,其特征在于,包括以下步骤: 确定蒸汽动力系统所包含的各设备的性能特征参数以及所述蒸汽动力系统的工艺参数; 根据所述蒸汽动力系统的能量守恒方程、所述蒸汽动力系统的质量守恒方程、所述各设备的能量守恒方程、所述各设备的质量守恒方程以及所述各设备的性能特征参数和所述蒸汽动力系统的工艺参数建立所述蒸汽动力系统的非线性数学模型; 对所述非线性数学模型进行模拟求解,得到模拟运算结果; 设定所述非线性数学模型中优化变量的取值范围,以及设定所述非线性数学模型的优化目标函数; 将所述模拟运算结果作为所述非线性数学模型优化运算的初始可行解,在所述优化变量的取值范围内,采用序列二次规划法和序贯线性规划法混合优化方法对所述非线性数学模块进行优化求解,得到优化求解结果; 判断所述优化求解结果是否使得所述优化目标函数的值在所述优化变量的取值范围内达到最小,如果是,则将所述优化求解结果作为所述蒸汽动力模型的运行参数。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,如果所述优化求解结果不能使得所述优化目标函数的值在所述优化变量的取值范围内达到最小,则跳转执行所述设定所述非线性数学模型中优化变量的取值范围,以及设定所述非线性数学模型的优化目标函数步骤,调整所述优化变量的取值范围,重新对所述非线性数学模型进行优化求解。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述优化变量包括所述蒸汽动力系统中流股及设备关键节点的蒸汽负荷分配、压力和温度值中的至少一项。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述蒸汽动力系统中汽轮机或蒸汽透平的性能特征方程为以下任一种: 第一种, 5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述蒸汽动力系统中蒸汽加热器的性能特征方程为: ,zaT + b^ + c,其中Q为蒸汽加热量,F为蒸汽流量,T为蒸汽温度,P为蒸汽压力,a、b、c为对蒸汽加热器运行性能回归得到的系数常数。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述优化目标函数为:TOC=TPC+TFC+TSC,并使目标函数在优化变量的取值范围内达到最小,其中,TOC为年操作费用,TPC为年用电费用,TFC为年燃料费用,TSC为年蒸汽购买费用; 或者为: TC=TCC+TPC+TFC+TSC,其中,TC为年总费用,TCC为年投资费用,TPC为年用电费用,TFC为年燃料费用,TSC为年蒸汽...

【专利技术属性】
技术研发人员:楼宇航蒋东任彦张栋夏凌风姜春阳张楠李学文张雪王扬柳瑞
申请(专利权)人:北京宜能高科科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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