【摘 要】
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日仪线和仪长双线输量大、管线长,原油输送过程能耗大、费用高,在“双碳”战略目标的驱动下,这三条管线的节能降耗已势在必行。由于三条管线复杂度较高,存在变频器调节、电价政策差异、设备型号多、主干道和分支管道相互影响等复杂情况,很难通过经验调度使得管道沿线设备达到能耗费用最优运行状态。对此,本论文采用智能优化技术,开展日仪线和仪长双线能耗优化研究。本论文基于三大守恒定律建立原油管道水力热力仿真模型,结合
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日仪线和仪长双线输量大、管线长,原油输送过程能耗大、费用高,在“双碳”战略目标的驱动下,这三条管线的节能降耗已势在必行。由于三条管线复杂度较高,存在变频器调节、电价政策差异、设备型号多、主干道和分支管道相互影响等复杂情况,很难通过经验调度使得管道沿线设备达到能耗费用最优运行状态。对此,本论文采用智能优化技术,开展日仪线和仪长双线能耗优化研究。本论文基于三大守恒定律建立原油管道水力热力仿真模型,结合现场实际压降和温降数据,采用比值系数法和弦截法对水力摩阻系数和总传热系数进行了迭代修正,使仿真模型预测结果逼近现场工况;以能耗费用(电力费用和燃料油费用)最低为目标函数,建立了原油管道能耗优化模型,并采用经过仿真方法加权的罚函数因子和分时优化策略,提高原油管道能耗优化模型的适应性和实用性;对比五种智能优化算法的稳定性和计算效果,确定了差分进化算法作为原油管道能耗优化模型的求解算法。基于上述研究,开发了界面交互友好、计算快速稳定的原油管道能耗优化软件,可智能地获得原油管道最低能耗以及该能耗下的沿线设备最优运行状态。基于开发的原油管道能耗优化软件,结合日仪线和仪长双线现场运行数据,对日仪线和仪长双线开展了能耗优化研究,获得了不同管线、不同季度、不同承压能力、不同优化目标下86种最优运行方案,分析验证了优化方案的可靠性和对不同复杂度原油管线的适用性。发现当采用峰谷分时电价时,分时优化策略比平均电价策略更节省能耗费用;随着管线复杂度的增加,能耗和能耗费用的优化效果越明显。上述研究表明原油管道能耗优化软件是可靠的,可为日仪线和仪长双线制定安全、高效的运行方案提供科学依据。
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