熵产分析法在联合站和外输管道优化中的应用

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:yanyingguilai
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
联合站是油气集输系统的重要环节之一,其工艺水平对油田的生产成本起着重要作用。目前,我国大部分油田已经进入中高含水的开发后期,联合站系统的运行成本在不断增长,因此,对联合站进行运行优化,是提高经济效益的重要手段。   本文采用熵产分析法分别对联合站和外输管线进行了优化分析。以联合站的总熵产为目标函数,以破乳剂浓度及加热炉温度等为优化变量,以出站原油含水和各设备运行要求等为约束条件,建立联合站运行优化的数学模型。以外输管道的比熵产率为目标函数,以管道的管径、壁厚、保温层厚度和起点温度为优化变量,在满足外输管道输送原油的要求和管道规格的条件下,建立外输管道的最优化设计的数学模型。采用遗传算法分别对两种最优化数学模型进行求解,并分别与以经济性最优为目标函数的常规优化方法所得结果进行了比较。以孤东某联合站为研究对象,以熵产最小为目标函数,编制了孤东某联合站运行优化程序。通过参数优化,可将联合站的熵产降低21.50%,运行费用降低20.76%。以比熵产最小为目标函数对外输管道进行优化设计,得到熵产最小时的外输管道的管径、壁厚、保温层厚度及起点温度;分析了外输管道起点温度、保温层厚度及管道输量对外输管道熵产的影响。结果表明,在满足输送要求的范围内,外输管道的比熵产主要由于温差传热这一不可逆因素引起的;流动摩阻熵产和温差传热熵产随着起点温度的变化趋势相反;外输管道的比熵产随着保温层厚度和输量的增加而减小,但比熵产率的减小幅度逐渐降低。由于经济性最优法含有价格因素,且现实中各种价格是波动的,按价格不变的经济性最优法得到的结果并不能保证总是最优的。为此考虑原油价格的波动性,对熵产最小优化法和经济性最优法进行了比较。通过对联合站运行优化和外输管道优化设计这两个实例计算对比表明,当原油价格涨幅达到一定程度后,熵产最小优化法得到的系统运行年限内的总费用低于经济性最优法的总费用,而熵产最小优化法的最优结果不会变化,能恒定地实现系统的节能节质。
其他文献
涡轮增压机组是增压锅炉的重要部件之一,其性能的优劣会直接影响增压锅炉的整体性能,因此,研究涡轮增压机组的运行规律对增压锅炉有着十分重要的意义。本文首先建立了涡轮增压机
燃气轮机是常用的舰船动力装备,作为其重要部件的燃烧室,它的特性直接决定着燃气轮机的使用寿命和动力性能。燃烧室结构设计多受限于经验、半经验公式法,此方法繁琐、设计周
近年来,高铁技术的发展使得列车行驶速度越来越快,列车制动系统已经成为高速列车安全运行的重要问题,也是最需要解决的一项关键技术。在列车制动过程中,制动盘通过摩擦产生很
本文通过对荣华二采区10
期刊
微热光电(micro-TPV)系统具有能量转换环节少、没有运动部件、易于维护制造等优势,且能够充分利用微燃烧器的高比表面积和高热损失率特性。为进一步提高微热光电系统能量效率,本
为了进一步降低火电厂的发电成本,对火电机组冷端系统进行性能分析与优化运行研究是十分必要的。对于含有逆流式自然通风冷却塔的大型凝汽式汽轮机组,本文将凝汽器、循环水系