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多效蒸发海水淡化系统可行域时变分析与全周期操作优化
被引量：
2
1
作者
陈春波
罗雄麟
孙琳
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期5686-5695,共10页
能耗过高制约了多效蒸发(MED)海水淡化技术的大规模应用,稳态操作优化虽然能够有效减少MED系统的短期蒸汽消耗速率,但污垢累积导致该系统在长周期运行时蒸汽消耗量升高和装置减产。为此,首先针对带蒸汽压缩机(TVC)的MED系统(MED-TVC)提...
能耗过高制约了多效蒸发(MED)海水淡化技术的大规模应用,稳态操作优化虽然能够有效减少MED系统的短期蒸汽消耗速率,但污垢累积导致该系统在长周期运行时蒸汽消耗量升高和装置减产。为此,首先针对带蒸汽压缩机(TVC)的MED系统(MED-TVC)提出可行域的概念,分析表明操作点在可行域中的位置决定了系统的运行效益。随后通过可行域的时变分析发现操作点超出可行域是稳态优化中系统性能逐渐衰减的原因。最后利用可行域的性质,提出了时变约束的全周期操作优化方法。该方法通过调整MED-TVC系统在运行周期内的操作条件,获得全周期最低的蒸汽消耗量,同时利用时变的可行域约束保证优化结果在全周期内均满足淡水产量要求。结果表明,时变约束的全周期操作优化在维持MED-TVC系统的设计淡水产量的同时,全周期蒸汽消耗量相比于设计值减少了19.6%,能够很好地解决MED-TVC系统的操作优化问题。
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关键词
过程系统工程
海水淡化
多效蒸发
全周期优化
慢时变
可行域
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职称材料
海水淡化系统多效蒸发传热温差全周期渐变优化分析
被引量：
1
2
作者
王德宏
孙琳
罗雄麟
《化工学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第12期5469-5482,共14页
多效蒸发海水淡化技术作为现阶段主流的海水淡化方法,在实际生产过程中工艺设计者都会对蒸发器换热面积进行冗余设计以应对系统的结垢和安全问题。在追求蒸发器冗余换热面积的利用率时,通常会伴随裕量内耗现象。与此同时,常规方法在研...
多效蒸发海水淡化技术作为现阶段主流的海水淡化方法,在实际生产过程中工艺设计者都会对蒸发器换热面积进行冗余设计以应对系统的结垢和安全问题。在追求蒸发器冗余换热面积的利用率时,通常会伴随裕量内耗现象。与此同时,常规方法在研究的过程中并未发挥二次蒸汽阀的操作性能,系统的抗干扰能力较差。经过深入探究多效海水淡化系统的温度特性后,发现二次蒸汽阀的全周期操作既能够提高换热面积的利用率和系统的运行效益,又可以避免裕量内耗问题的发生。由此提出蒸发传热温差的全周期渐变优化方法,该方法不仅将运行效益加入系统的裕量缓释优化模型,而且对二次蒸汽阀的控制作用和全周期操作特性加以考虑,形成对系统换热面积的有效监控。最后,以8效海水淡化装置为例,对蒸发传热温差全周期渐变优化方法进行验证。结果表明,该方法能够兼顾系统运行的长短期目标,同时能够增强系统在全周期运行过程中的调控能力,降低各效蒸发器之间的耦合关系,减少裕量内耗的发生和外来驱动蒸汽的消耗,实现慢时变系统的裕量缓释。
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关键词
过程系统工程
海水淡化
慢时变
污垢累积
裕量缓释
优化
全周期优化
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职称材料
工艺调度对乙炔加氢反应器优化运行策略的影响分析
被引量：
3
3
作者
谢府命
许锋
罗雄麟
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期2718-2726,共9页
乙炔加氢反应器是乙烯工业中用于除去高浓度乙烯流中的少量乙炔的重要装置,该装置一般持续运行较长时间,期间反应器内催化剂活性逐渐降低,直至活性难以满足工艺要求。乙炔加氢反应器全周期操作优化一般是针对装置的一个再生周期进行的,...
乙炔加氢反应器是乙烯工业中用于除去高浓度乙烯流中的少量乙炔的重要装置,该装置一般持续运行较长时间,期间反应器内催化剂活性逐渐降低,直至活性难以满足工艺要求。乙炔加氢反应器全周期操作优化一般是针对装置的一个再生周期进行的,在装置运行周期内应按照操作优化方案进行。但是,在实际工业过程中,为了满足临时的工艺调度需求,乙炔加氢反应器在按照操作优化方案运行一定时间后,需要在剩余的运行周期内临时改变操作方案,这给操作优化问题带来了更多变化和挑战。基于裕量估计和慢时变系统的控制优化框架,研究了这类在运行周期中临时改变操作优化方案的全周期动态优化问题。改变操作优化方案的方式包括:变更运行周期、追求经济效益最大化和变更优化目标、追求运行周期最大化。通过对这两种改变操作优化方案的分析,发现前者变更的运行周期越接近原定运行周期,全周期总经济效益越高,后者切换时刻越早,反应器能维持的运行周期越长,但二者的全周期经济效益均不及原操作优化方案,临时的工艺调度对乙炔加氢反应器的全周期优化运行总体上是不利的。
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关键词
过程系统工程
操作
优化
全
周期
操作
优化
乙炔加氢反应器
工艺调度
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职称材料
题名
多效蒸发海水淡化系统可行域时变分析与全周期操作优化
被引量：
2
1
作者
陈春波
罗雄麟
孙琳
机构
中国石油大学(北京)自动化系
出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期5686-5695,共10页
基金
国家自然科学基金项目(21676295)。
文摘
能耗过高制约了多效蒸发(MED)海水淡化技术的大规模应用,稳态操作优化虽然能够有效减少MED系统的短期蒸汽消耗速率,但污垢累积导致该系统在长周期运行时蒸汽消耗量升高和装置减产。为此,首先针对带蒸汽压缩机(TVC)的MED系统(MED-TVC)提出可行域的概念,分析表明操作点在可行域中的位置决定了系统的运行效益。随后通过可行域的时变分析发现操作点超出可行域是稳态优化中系统性能逐渐衰减的原因。最后利用可行域的性质,提出了时变约束的全周期操作优化方法。该方法通过调整MED-TVC系统在运行周期内的操作条件,获得全周期最低的蒸汽消耗量,同时利用时变的可行域约束保证优化结果在全周期内均满足淡水产量要求。结果表明,时变约束的全周期操作优化在维持MED-TVC系统的设计淡水产量的同时,全周期蒸汽消耗量相比于设计值减少了19.6%,能够很好地解决MED-TVC系统的操作优化问题。
关键词
过程系统工程
海水淡化
多效蒸发
全周期优化
慢时变
可行域
Keywords
process system engineering
seawater desalination
multi-effect distillation
full-cycle optimization
slow time-varying
feasible region
分类号
TQ021.8 [化学工程]
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职称材料
题名
海水淡化系统多效蒸发传热温差全周期渐变优化分析
被引量：
1
2
作者
王德宏
孙琳
罗雄麟
机构
中国石油大学(北京)信息科学与工程学院自动化系
出处
《化工学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第12期5469-5482,共14页
基金
国家自然科学基金项目(21676295)。
文摘
多效蒸发海水淡化技术作为现阶段主流的海水淡化方法,在实际生产过程中工艺设计者都会对蒸发器换热面积进行冗余设计以应对系统的结垢和安全问题。在追求蒸发器冗余换热面积的利用率时,通常会伴随裕量内耗现象。与此同时,常规方法在研究的过程中并未发挥二次蒸汽阀的操作性能,系统的抗干扰能力较差。经过深入探究多效海水淡化系统的温度特性后,发现二次蒸汽阀的全周期操作既能够提高换热面积的利用率和系统的运行效益,又可以避免裕量内耗问题的发生。由此提出蒸发传热温差的全周期渐变优化方法,该方法不仅将运行效益加入系统的裕量缓释优化模型,而且对二次蒸汽阀的控制作用和全周期操作特性加以考虑,形成对系统换热面积的有效监控。最后,以8效海水淡化装置为例,对蒸发传热温差全周期渐变优化方法进行验证。结果表明,该方法能够兼顾系统运行的长短期目标,同时能够增强系统在全周期运行过程中的调控能力,降低各效蒸发器之间的耦合关系,减少裕量内耗的发生和外来驱动蒸汽的消耗,实现慢时变系统的裕量缓释。
关键词
过程系统工程
海水淡化
慢时变
污垢累积
裕量缓释
优化
全周期优化
Keywords
process systems engineering
seawater desalination
slow time-varying
accumulation of fouling
margin slow-released optimization
full-cycle optimization
分类号
TQ028.8 [化学工程]
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职称材料
题名
工艺调度对乙炔加氢反应器优化运行策略的影响分析
被引量：
3
3
作者
谢府命
许锋
罗雄麟
机构
中国石油大学(北京)自动化系
海南大学信息与通信工程学院
出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期2718-2726,共9页
基金
国家自然科学基金项目(21676295)。
文摘
乙炔加氢反应器是乙烯工业中用于除去高浓度乙烯流中的少量乙炔的重要装置,该装置一般持续运行较长时间,期间反应器内催化剂活性逐渐降低,直至活性难以满足工艺要求。乙炔加氢反应器全周期操作优化一般是针对装置的一个再生周期进行的,在装置运行周期内应按照操作优化方案进行。但是,在实际工业过程中,为了满足临时的工艺调度需求,乙炔加氢反应器在按照操作优化方案运行一定时间后,需要在剩余的运行周期内临时改变操作方案,这给操作优化问题带来了更多变化和挑战。基于裕量估计和慢时变系统的控制优化框架,研究了这类在运行周期中临时改变操作优化方案的全周期动态优化问题。改变操作优化方案的方式包括:变更运行周期、追求经济效益最大化和变更优化目标、追求运行周期最大化。通过对这两种改变操作优化方案的分析,发现前者变更的运行周期越接近原定运行周期,全周期总经济效益越高,后者切换时刻越早,反应器能维持的运行周期越长,但二者的全周期经济效益均不及原操作优化方案,临时的工艺调度对乙炔加氢反应器的全周期优化运行总体上是不利的。
关键词
过程系统工程
操作
优化
全
周期
操作
优化
乙炔加氢反应器
工艺调度
Keywords
process systems engineering
operation optimization
full cycle operation optimization
acetylene hydrogenation reactor
process scheduling
分类号
TQ021.8 [化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
多效蒸发海水淡化系统可行域时变分析与全周期操作优化
陈春波
罗雄麟
孙琳
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
海水淡化系统多效蒸发传热温差全周期渐变优化分析
王德宏
孙琳
罗雄麟
《化工学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
工艺调度对乙炔加氢反应器优化运行策略的影响分析
谢府命
许锋
罗雄麟
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
3
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职称材料
已选择
0
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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