熱輸原油管道仿真優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、目前,全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展,經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展帶來(lái)了對(duì)石油需求的快速增長(zhǎng),在過(guò)去的20年里,國(guó)際原油市場(chǎng)對(duì)原油的需求從每日600萬(wàn)桶增長(zhǎng)至每日840萬(wàn)桶。原油的輸送主要是靠管道輸送來(lái)實(shí)現(xiàn)的,在輸送過(guò)程中消耗的能量約占所輸送原油的1％～3%。因此,降低輸送能耗費(fèi)用有著非常重要的意義。
　　本文在剖析熱油管道運(yùn)行、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行設(shè)備的工作特性的基礎(chǔ)上,針對(duì)水力、熱力分析過(guò)程中的所需的基礎(chǔ)工藝參數(shù)進(jìn)行了分析計(jì)算。以現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集測(cè)定結(jié)合數(shù)值擬合的方法對(duì)

2、油品各項(xiàng)基礎(chǔ)物性參數(shù)、輸油泵特性方程、加熱爐熱效率關(guān)系式以及管道的總傳熱系數(shù)進(jìn)行了擬合,并利用熱輸管道仿真分析軟件varisim對(duì)日照-儀征熱輸管道進(jìn)行了仿真。
　　以管道能耗費(fèi)用為目標(biāo)函數(shù),輸油泵開(kāi)泵數(shù)目、加熱爐開(kāi)爐數(shù)目、輸油泵出站揚(yáng)程及加熱爐出站溫度為優(yōu)化變量,考慮泵管匹配、管線安全、水力和熱力等約束條件,建立優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。其中優(yōu)化變量輸油泵開(kāi)泵數(shù)目和加熱爐開(kāi)爐數(shù)目是離散變量,輸油泵出站揚(yáng)程和加熱爐出站溫度是連續(xù)變量。因此,這

3、是一個(gè)非線性混合離散變量的優(yōu)化數(shù)學(xué)求解問(wèn)題。
　　熱輸原油管道優(yōu)化數(shù)學(xué)模型中含有連續(xù)變量、離散變量,鑒于這種特質(zhì),本文擬采用一種新型的粒子群-模擬退火混合算法(PSO-SA)。按照PSO算法和SA算法的各自特點(diǎn),可知PSO-SA混合算法具有迅速收斂和全局循跡最優(yōu)解的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)PSO-SA在約束范圍內(nèi)快速有效的找到最優(yōu)解,最終得出最優(yōu)運(yùn)行方案。
　　本文以日照-儀征熱輸原油管道作為實(shí)驗(yàn)載體,應(yīng)用matlab實(shí)現(xiàn)熱輸原油管道優(yōu)化