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麦秆制油过程与公用工程系统集成的模拟与分析
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作者 徐彬 孙力 贺高红 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1397-1402,共6页
生物质制油过程可分为生物质收集、生物质快速热解、生物油气化、水汽变换、酸性气体净化和二氧化碳捕集、费托(FT)合成和合成原油提炼,以及尾气处理等部分。公用工程系统通过燃料燃烧产生蒸汽、发电、做功,以满足生产过程所需的蒸汽、... 生物质制油过程可分为生物质收集、生物质快速热解、生物油气化、水汽变换、酸性气体净化和二氧化碳捕集、费托(FT)合成和合成原油提炼,以及尾气处理等部分。公用工程系统通过燃料燃烧产生蒸汽、发电、做功,以满足生产过程所需的蒸汽、水、电、功等。公用工程系统燃料为生产过程尾气,外购天然气或其他燃料。生产过程尾气主要包括费托合成过程和合成原油提炼过程尾气,其主要成分为CO、H2、CH4、C2H6、C3H8。生产过程尾气既可以作为公用工程系统燃料,也可以通过重整操作回收其有效组分CO和H2在生产系统循环利用,但公用工程系统需补充外购燃料。本研究以麦秆为生物质原料,基于生产过程和公用工程系统ASPEN模拟,分析生产过程操作参数和尾气处理方式对生产过程产品产量,公用工程系统燃料选择的影响,根据年总收益最大化确定最优的麦秆制油过程和公用工程系统设计。 展开更多
关键词 生物质 公用工程系统 模拟 尾气重整 集成
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基于不确定蒸汽需求和设备故障的锅炉系统随机规划设计 被引量:2
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作者 刘畅 孙力 +1 位作者 贺高红 盖丽梅 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期3512-3518,共7页
公用工程系统中锅炉系统设计不仅要考虑锅炉应对发生的故障的可靠性,还要保证系统具有一定应对蒸汽需求的波动的可操作性。本研究针对满足不确定蒸汽需求和考虑设备故障的锅炉系统设计,提出基于数学规划法的设计模型:对生产过程波动引... 公用工程系统中锅炉系统设计不仅要考虑锅炉应对发生的故障的可靠性,还要保证系统具有一定应对蒸汽需求的波动的可操作性。本研究针对满足不确定蒸汽需求和考虑设备故障的锅炉系统设计,提出基于数学规划法的设计模型:对生产过程波动引起的不确定蒸汽需求以概率表达,采用Markov模型分析锅炉故障,表达为以一定概率发生的不确定参数。优化模型采用二阶段随机规划策略对蒸汽需求不确定波动和锅炉故障实现引起的约束违背进行补偿,以降低不确定变量对目标函数和约束条件的影响。以年总费用最小为目标,建立混合整数线性模型(MILP),实现锅炉系统配置,设备模式确定以及应对蒸汽需求波动和设备故障发生的补偿操作的优化设计。 展开更多
关键词 不确定性 两阶段随机规划 系统工程 模拟 优化设计
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基于带补偿随机规划的蒸汽动力系统优化设计 被引量:8
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作者 盖丽梅 孙力 +1 位作者 刘畅 贺高红 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期4509-4516,共8页
在蒸汽动力系统优化设计中,考虑不确定因素的优化策略能避免基于确定性设计策略的保守设计,并能针对不确定因素的实现提出相应的调度调节策略。本研究分析了蒸汽动力系统设计包含的不确定因素的特性及其对蒸汽动力系统优化目标和约束条... 在蒸汽动力系统优化设计中,考虑不确定因素的优化策略能避免基于确定性设计策略的保守设计,并能针对不确定因素的实现提出相应的调度调节策略。本研究分析了蒸汽动力系统设计包含的不确定因素的特性及其对蒸汽动力系统优化目标和约束条件的影响。不确定因素的表达分成两类:基于时间变化表达和基于发生概率表达。对基于时间变化表达的因素,转化为多周期问题进行处理;对外部工艺过程变化引起的汽电需求不确定波动等基于发生概率表达的因素,应用随机规划策略,补偿不确定参数的实现可能引起的约束背离。基于本研究建立的多周期带补偿的二阶段随机规划MILP模型,求解蒸汽动力系统结构,同时优化调度调节策略,用调节决策和惩罚不足应对汽电需求等不确定因素的实现,实现系统安全稳定运行和经济效益最优。 展开更多
关键词 随机规划 蒸汽动力系统 模拟 优化设计 过程系统
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基于事前生命周期评价方法的低碳技术研发潜力分析 被引量:2
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作者 陆嘉麒 廖文杰 +3 位作者 张楠 顾敦罡 饶品华 李光辉 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期11-18,共8页
低碳技术是实现中国双碳目标的关键之一,然而从生命周期角度而言,新技术的工业应用也需要额外的资源投入并会带来新排放,碳减排效果具有不确定性,因此需通过生命周期评价(LCA)量化所有单元过程对碳足迹的贡献,指导低碳技术的工艺设计和... 低碳技术是实现中国双碳目标的关键之一,然而从生命周期角度而言,新技术的工业应用也需要额外的资源投入并会带来新排放,碳减排效果具有不确定性,因此需通过生命周期评价(LCA)量化所有单元过程对碳足迹的贡献,指导低碳技术的工艺设计和流程优化。传统的LCA方法依赖工厂清单数据调研,可定义为技术工业化应用后的事后评价,但对于尚处于试验规模研发的技术,难以获得LCA所需数据。因此,针对尚未工业应用的新兴技术,事前LCA方法论研究将有潜力成为未来产业生态学领域的重点方向。总结了目前事前LCA方法论存在的清单数据收集、系统边界定义和结果解释等主要问题,提出事前LCA方法除应用于粗略预估新技术潜在的碳足迹等环境影响外,更重要的功能是通过量化与新技术相关的工业生态系统的碳足迹现状作为新技术研发基准目标,发现和优化环境影响较大的过程,为工业应用提出低碳设计建议。通过归纳总结具有代表性的新兴技术事前LCA案例,发现基于试验规模数据计算得到碳足迹与实际工业规模有数量级差距,因此建议在研发过程中投入少量额外人力及软硬件资源,以实现工艺过程的放大模拟,预测其工业规模能耗和投入产出清单并开展生命周期环境影响评价。最后以废弃聚氯乙烯脱氯资源化技术碳足迹评估为例,通过融合基础试验、过程模拟和事前LCA方法量化不同反应物浓度、处理量、反应器设计、运行条件等过程变量对能源与原辅料消耗、直接排放、产物收率、废弃物产生量等过程投入产出清单的影响,并实现以碳足迹作为评价指标,指导新技术低碳工艺设计和运行条件的研发。 展开更多
关键词 事前生命周期评价 低碳技术 绿色设计 废弃物循环利用 过程模拟
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