瓦斯系统是炼油企业能量系统的重要组成部分,并且是炼油企业最主要的燃料源,对瓦斯系统的操作进行优化调度将极大地挖掘炼油企业降本增效的潜力,同时为其节能降耗工作发挥重大作用。然而,目前学术界和工程界对炼油企业瓦斯系统优化调度的研究和应用并不多见,为此,对该课题的研究就显得更为迫切。本文在综述了炼油企业瓦斯系统以及调度问题的国内外研究和应用现状后,对炼油企业瓦斯系统优化调度的相关问题进行了系统而深入的研究,并在此基础上实现了瓦斯系统优化调度在现场中的应用,所取得的研究成果包括:1)根据炼油企业的实际情况,将瓦斯系统视为炼油企业能量系统的核心,并且以瓦斯管网的逻辑拓扑结构为基础,建立起集成了瓦斯、蒸汽和电力等能量介质的多周期瓦斯系统优化调度建模框架,为炼油企业瓦斯系统优化调度研究奠定基础。2)基于合理的假设,建立了多周期瓦斯系统优化调度MILP模型,并用边际价值分析的方法,对该模型进行了经济分析,以指出瓦斯系统中的瓶颈问题,提出相应的改良方案,以及辅助现场调度决策的生成。3)提出了采用模糊可能性规划来处理炼油企业瓦斯系统优化调度问题中瓦斯产量预测、装置能耗预测、目标函数惩罚参数等不确定因素的方法,并利用边际价值分析方法对模型中的不确定性参数以及去模糊化过程中的各项参数进行了灵敏度分析,增加了灵敏度分析的灵活性。4)对瓦斯系统中的瓦斯管线做了分类分析,使用广义析取规划(GDP)方法对自产自耗装置管线和带瓦斯源管线进行了建模,并且提出了一种基于仿真的迭代求解策略来处理环状管线的运行状态,从而在保证了调度决策可靠性的基础上,避免了对混合整数非线性规划(MINLP)问题的求解,为瓦斯系统优化调度的实际应用创造了条件。5)描述了蒸汽动力系统优化调度的建模过程,并将其与瓦斯系统优化调度模型集成,提出了瓦斯系统和蒸汽动力系统的集成优化调度策略,并实现了瓦斯系统和蒸汽动力系统(即炼油企业能量系统)的全局最优。6)以国内某大型炼油企业的瓦斯系统为应用背景,建立了该炼油企业的瓦斯系统优化调度模型,并且提出了系统的工程应用验证方法,以确保调度模型和求解方法的可靠性和调度决策的有效性,最终实现了瓦斯系统优化调度在该炼油企业的应用。本文最后对所有研究内容进行总结和分析,并提出进一步研究的若干设想和建议。