蒸汽動力系統(tǒng)是煉廠關(guān)鍵的能量供應(yīng)部分,主要為生產(chǎn)工藝系統(tǒng)提供蒸汽、電力等公用工程以保證正常加工過程;生產(chǎn)工藝系統(tǒng)作為煉廠經(jīng)濟效益的主要來源,主要負(fù)責(zé)各類油品的煉制與出售。兩者耦合緊密,相輔相成。傳統(tǒng)的子系統(tǒng)單獨優(yōu)化方法往往造成能源利用率低下、資源浪費等現(xiàn)象,基于兩系統(tǒng)間物流能流交換關(guān)系的系統(tǒng)耦合優(yōu)化成為本文的研究重點。此外,為貫徹落實“節(jié)能減排”政策,借助碳交易平臺,將碳交易考慮進耦合系統(tǒng)優(yōu)化模型,實現(xiàn)對企業(yè)更加宏觀和實際的調(diào)控。本文主要的研究內(nèi)容如下:(1)在前人研究的基礎(chǔ)上構(gòu)建了鍋爐、汽輪機等單元設(shè)備數(shù)學(xué)模型,結(jié)合案例實際運行數(shù)據(jù)對系統(tǒng)施加單元設(shè)備負(fù)荷約束、物料平衡等約束條件,最終抽象出以系統(tǒng)經(jīng)濟成本最優(yōu)為目標(biāo)的完整蒸汽動力系統(tǒng)模型。(2)結(jié)合案例中煉廠主要加工裝置的參數(shù)及裝置之間的物料平衡等關(guān)系建立了生產(chǎn)工藝系統(tǒng)模型,并考慮到生產(chǎn)工藝系統(tǒng)與蒸汽動力系統(tǒng)之間蒸汽、燃料等物流的流動交換,建立了兩系統(tǒng)物流和能流的耦合及約束關(guān)聯(lián)式,最終抽象出以耦合系統(tǒng)總經(jīng)濟成本為優(yōu)化目標(biāo)的系統(tǒng)耦合優(yōu)化模型。將耦合模型應(yīng)用于北方某石化企業(yè)實際案例,利用GAMS數(shù)學(xué)建模軟件的Cplex求解器求解,得出理想的優(yōu)化結(jié)果,驗證了該模型的有效性及優(yōu)勢。(3)將碳交易成本引入耦合系統(tǒng)模型目標(biāo)函數(shù),形成考慮碳交易的耦合系統(tǒng)模型,結(jié)合案例實際數(shù)據(jù),利用GAMS建模軟件優(yōu)化求解;在相同情況下,通過與原始耦合系統(tǒng)模型對比,進一步驗證該模型的有效性及經(jīng)濟優(yōu)化潛力;試圖探究企業(yè)合理碳配額并給出系統(tǒng)具體調(diào)度方案。本文結(jié)合煉廠系統(tǒng)優(yōu)化背景和趨勢,在前人研究基礎(chǔ)上構(gòu)建出煉廠蒸汽動力系統(tǒng)與生產(chǎn)工藝系統(tǒng)多周期耦合優(yōu)化模型,并將碳交易引入該模型,通過將它們應(yīng)用至實際案例,利用相關(guān)優(yōu)化求解軟件對模型求解,驗證了模型的實用性,能從經(jīng)濟、節(jié)能等角度為企業(yè)實際生產(chǎn)提供指導(dǎo)。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TE96
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 研究現(xiàn)狀與發(fā)展動向
        1.2.1 蒸汽動力系統(tǒng)優(yōu)化研究現(xiàn)狀
        1.2.2 生產(chǎn)工藝系統(tǒng)優(yōu)化研究現(xiàn)狀
        1.2.3 耦合系統(tǒng)優(yōu)化研究現(xiàn)狀
        1.2.4 碳排放及碳交易研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容與路線
2 煉廠蒸汽動力系統(tǒng)與生產(chǎn)工藝系統(tǒng)子系統(tǒng)建模
    2.1 煉廠蒸汽動力系統(tǒng)模型
        2.1.1 蒸汽動力系統(tǒng)設(shè)備模型
        2.1.2 蒸汽動力系統(tǒng)約束條件
        2.1.3 目標(biāo)函數(shù)
    2.2 煉廠生產(chǎn)工藝系統(tǒng)模型
        2.2.1 生產(chǎn)工藝系統(tǒng)加工裝置模型
        2.2.2 生產(chǎn)工藝系統(tǒng)約束條件
        2.2.3 目標(biāo)函數(shù)
    2.3 本章小結(jié)
3 煉廠蒸汽動力系統(tǒng)與生產(chǎn)工藝系統(tǒng)耦合優(yōu)化研究
    3.1 系統(tǒng)耦合建模
        3.1.1 基于鍋爐燃料的耦合模型
        3.1.2 基于公用工程的耦合模型
        3.1.3 目標(biāo)函數(shù)
    3.2 算例分析
        3.2.1 算例原始數(shù)據(jù)
        3.2.2 求解軟件介紹
        3.2.3 結(jié)果分析
    3.3 本章小結(jié)
4 考慮碳交易的耦合系統(tǒng)研究
    4.1 基于碳交易的耦合系統(tǒng)建模
        4.1.1 碳交易與溫室氣體排放核算方法
        4.1.2 基于碳交易的耦合系統(tǒng)模型
    4.2 算例分析
        4.2.1 算例原始數(shù)據(jù)
        4.2.2 結(jié)果分析
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝

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本文編號：2841906