熱油管道優(yōu)化設(shè)計技術(shù)研究.pdf

1、長距離熱油管道的建設(shè)關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,不僅工程建設(shè)投資巨大,建成后每年的運行費用也很大。如何對長距離熱油管道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計減少管道建設(shè)費用和運行費用,還有許多值得研究探索和改進(jìn)的地方。
　　 本文首先對國內(nèi)外油氣管道優(yōu)化設(shè)計工作進(jìn)行了分析和研究。以長距離無分支熱油管道為研究對象,根據(jù)原油長輸工藝?yán)碚摵妥顑?yōu)化原理,確定了以管徑D,管壁厚度δ、保溫層厚度δb、泵站數(shù)nc、加熱站站數(shù)nR、進(jìn)站溫度,tz、泵站揚程Hc為決策變量,考慮

2、到資金時間的價值性,以熱油管道的建設(shè)費用現(xiàn)值為目標(biāo)函數(shù),綜合考慮管道設(shè)計的熱力約束、水力約束、強(qiáng)度約束和泵特性約束,建立了熱油管道優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型。在熱油管道的工藝計算中,采用離散溫度法計算沿程溫降,在每步計算段,及時對流態(tài)進(jìn)行判斷,計算原油物性參數(shù)、沿程水力迫降、管線傳熱系數(shù)等參數(shù)等,提高了計算精度。由于所建立的熱油管道優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型為混合離散變量非線性約束優(yōu)化設(shè)計問題,難以求解。通過對比優(yōu)化計算方法的優(yōu)缺點,確定采用遺傳算法對熱

3、油管道優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解,系統(tǒng)闡述了求解思路,并設(shè)計了求解步驟。
　　 本文以某長距離熱油輸送管道為例,設(shè)計輸量為1500萬噸/年,用C++Builder平臺進(jìn)行編寫計算程序,對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。通過對比計算結(jié)果,驗證了本文所建立的數(shù)學(xué)模型與求解方法的可靠性和實用性。從結(jié)果上來看,進(jìn)出站溫度對優(yōu)化方案影響較大,在優(yōu)化計算過程后期,基本上就是對進(jìn)出站溫度的優(yōu)化計算,說明進(jìn)出站溫度的優(yōu)化在管道優(yōu)化設(shè)計中處于重要地位。本文對熱油管