AEA在常减压装置换热网络优化中的应用分析
2021-09-02王子健车景华宋昭峥柳敬娟姜冠伦杨川京
石油石化绿色低碳 2021年4期
王子健,,车景华,宋昭峥,柳敬娟,姜冠伦,杨川京
(1.中国石油大学理学院,北京 102249;2.中石化节能技术服务有限公司,北京 100013)
换热网络优化从单台设备的优化发展到整个系统的集成优化[1],一直以来是学者们广泛研究的重要课题。换热网络优化具有多维、非凸以及不连续性等特点[2],目前应用最广泛的是Linnhoff等[3]提出的夹点分析法,该方法遵循两个核心原则:1)换热网络优化首要目标是增加系统内热量回收,最大限度降低公用工程消耗;2)在公用工程消耗相同的前提下,最大限度减少设备台数和换热面积。上述两个原则指明了换热网络整体优化的研究方向,不会因为换热网络不节能而直接通过增加设备来实现一时的效果,而且还给出了网络综合的极限值,即在物流一定时的极限公用工程消耗量和最少设备数。夹点物流匹配需要符合以下两条可行性原则:a)夹点上方不应引入冷工程,夹点下方不应引入热工程;b)夹点上方热物流不应给夹点下方冷物流加热。另外还有两条经验可借鉴:①热负荷较小者应经一次匹配直接达到目标终温以保证设备和投资最小化;②换热的两物流热容流率相近以保证有效能的损失达到最小值[4]。
Aspen Energy Analysis模块(简称AEA)主要应用于换热网络分析和优化,并着重从运营和设计两方面考虑。对于现有换热网络优化,调整换热器负荷和物流分流比相对于调整换热流程更易实现。文章采用Aspen Plus流程模拟软件对原换热网络进行全流程模拟,并借助AEA模块确定了最优的夹点温差下的夹点温度。……
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