苯酚丙酮装置烃化单元能量系统优化

采用夹点技术对苯酚丙酮装置烃化单元进行了能量系统优化,计算确定现行换热网络有28.2%的节能潜力.通过对现行换热网络的夹点分析,找出了不合理的换热匹配.在现行换热网络已有结构特点和工艺要求的基础上,提出了换热网络优化改造方案.优化后烃化单元的换热网络可节省加热公用工程3 908.58 kW,投资回收期仅为3个月.     

网络优化技术在油田注水系统设计中的应用

从系统工程的角度出发,通过运用网络优化技术,对油田注水系统进行了计算机优化辅助设计．在综合考虑油田注水系统的投资费用与长期运行损耗费用均衡的基础上着重解决了油田注水系统的结构优化设计问题,并以此为线索建立了整个输水管网的优化设计数学模型．     

基于粒子群算法的3种分级水网络超结构比较

根据换热网络分级超结构模型，提出了针对冷却水换热网络的3种改进换热模型.与传统的分级结构不同之处在于水网络不需要公用工程的设计，冷流只包括冷却水.并且3种设计方法均考虑了水的分流和汇流，实现了水的非等温混合.结构二和结构三可以实现换热器中水的分阶段混合.通过权衡公用工程费用和投资费用的关系来确定最小年度总成本.使用粒子群算法优化了换热水网络中的热负荷和水的质量流量.通过两个案例可知，提出的3种改进结构费用低于前人的研究结果，案例1中结构3的费用最低，案例2中结构1的经济性最优.     

机泵系统流量调节方案的优化设计

本文旨在对任一机泵系统流量调节的各种方案进行优化设计,为此建立了以投资回收期为目标函数、满足流量分布等为约束条件的数学模型。同时通过对单台、并联机泵系统各种调节方案的节能计算公式的推导,最终得出目标函数的最优解。     

有分流换热网络同步综合

提出了一种以年综合费用最小为优化目标的有分流换热网络同步综合方法.该方法以分级超结构模型为基础建立一个不考虑等温混合假设的复杂混合整数非线性同步综合数学模型.为了合理降低控制学模型的求解难度,分级超结构中同时引入有分流并联结构和无分流串级结构.该模型的求解采用双层优化策略,外层利用遗传算法生成换热网络结构;内层利用粒子群算法优化物流分流比和换热器热负荷.采用两个典型算例和一个大规模换热网络综合问题对该方法的有效性进行了验证.     

低灵敏度换热网络的旁路优化设计

针对过程系统中低灵敏度换热网络设计与旁路优化控制的协调问题,提出了一种兼顾控制性能要求的低灵敏度换热网络旁路优化设计的低灵敏度与控制性能集成优化方法。首先通过计算机模拟,对换热网络旁路控制性能和换热网络柔性进行分析,发现系统柔性越好则控制性能越差,两者是竞争关系;然后,通过关系图分析给定换热网络柔性、控制性能与经济特性三者之间的关系,采用混合整数非线性优化方法进行旁路优化设计;进而利用工艺设计与控制的集成优化思想,根据动态仿真的约束破坏量来反馈修正稳态优化的约束,进行稳态优化设计;最后得到同时满足工艺设计要求和控制性能约束的换热网络经济最优方案。仿真实验结果表明:相比于换热网络旁路开度多次优化设计方法,采用低灵敏度与控制性能集成的优化方法,换热网络的柔性虽有降低但控制性能提升了约35%,总费用也显著下降,能够实现在满足系统柔性与控制性能要求的前提下,有效提升换热网络经济性能的目标。     

模式搜索法实现换热网络同步最优综合

在Grossmann换热网络分级超结构的基础上,建立了用于描述换热网络的无分流两级分级超结构模型,通过对换热网络设计的3个目标(换热设备单元数、换热面积、公用工程)进行同步考虑,将模式搜索法应用到换热网络的最优综合中,建立了求解换热网络最优综合问题的数学模型.计算结果表明,模式搜索算法不可行解的剔除策略能明显提高换热网络优化的质量和效率.     

单组分体系质量交换网络和换热网络同步综合

为实现单组份体系质量交换网络(mass exchanger network,MEN)和换热网络(heat exchanger network,HEN)同步综合,提出一种新的综合方法,并针对过程系统中质量交换网络和换热网络耦合关系强、连接参数(传质温度)作为优化变量在两网络同步优化时难度大的问题提出了解决方案。采用质量夹点法综合质量交换网络、虚拟温焓图法综合换热网络来构造总网络数学模型,并通过提出连接参数与总网络同时优化的策略,实现质量和换热总网络(com-bined mass and heat exchanger network,CM&HEN)全局同步优化。采用实例对所提方法进行验证,结果表明:该方法所需的年度总费用更低,说明该方法不仅能够实现同步综合,而且能获得更优解。     

正交设计法在异步电机优化设计中的应用

本文针对三相异步电动机优化设计问题,根据正交设计理论,提出了一种新的电机优化方法——正交设计法。指出电机优化设计应属于求解非线性混合离散规划问题,正交设计法则是解决此类问题的一种有效的优化设计方法。通过对两台三相异步电动机的有效材料费用进行优化,优化结果表明:该法是一种实用和有效的电机优化方法。     

集中供热系统优化设计模型及应用

对集中供热系统的优化设计方法进行了研究, 提出了适用于集中供热系统的两级优化规划方法, 即第一级的布局优化和第二级管网的多目标优化方法.根据最优化理论建立的布局优化和管网系统多目标优化通用模型及采用的求解方法,适用于所有具有"管-站"网络特征的系统.运用方法对辽河油田振兴区集中供热改造工程进行了优化设计,取得了较好效果.对改进供热系统设计水平、提高企业经济性具有指导意义.     

火力发电厂余热利用与热泵技术

电厂循环冷却水中含有大量的低位热能,采用热泵技术,可以将这部分热能回收利用．结合实际,分析了热泵技术在热电厂余热利用中的实际应用,通过此项技术,可使电厂节能率达32．8％,年节省蒸汽折算效益达2580万元,静态成本回收期仅为2．4a;同时每年冬季可节省标煤16360t,大量减少了有害气体的排放,可以有效地实现电厂的经济效益与节能减排．     

购物中心被动设计节能潜力的标准化模拟

通过标准化的建模及模拟,对购物中心被动设计在方案阶段的节能潜力展开量化评价。以寒冷地区为例,提取出具有典型气候特征的3种购物中心标准几何模型和运行参数;并选取Grasshopper和EnergyPlus分别作为参数化建模和能耗模拟软件;同时,从场地、建筑和围护结构3个层面,总结出影响购物中心节能潜力的24个被动设计参量;最终通过模拟得到24个被动设计参量在3种标准模型中的节能潜力及排序。结果表明：入口风速、走廊空间、天窗面积比和屋面传热系数是影响寒冷地区购物中心节能潜力的4个重要设计参量,此结果可为设计师在方案阶段进行建筑优化设计提供量化指导。     

夏热冬冷地区绿色建筑外墙节能特性的LBM模拟及效益分析

针对夏热冬冷地区绿色建筑中外墙的典型保温方式和常见保温材料,采用多松弛时间格子玻尔兹曼方法建立瞬态共轭传热数值模型,分析间歇耗能条件下墙体的瞬态热传导过程,进而得出不同类型保温外墙的节能特性。在此基础上,发展保温墙体增量综合效益的计算方法,分析绿色建筑外墙的增量成本及其增量效益,进而建立外墙增量综合效益评价模型,获取保温外墙最优设计方案。研究数据表明,采取内保温方式的外墙在该地区具有最佳的节能特性,尽管采用不同保温方式和保温材料的外墙均具有一定的节能特性,然而,在其全生命周期内,使用外保温方式以及增量成本较高的保温材料的墙体的增量综合效益出现负值,因此,不适宜在工程实践中应用。此外,研究结果显示,尽管增加保温层厚度可以在一定程度上强化外墙的保温性能,然而,增加保温层厚度会产生额外的增量成本,因此,绿色建筑项目实践中应综合考虑墙体节能特性及其增量成本进而选取适宜的保温层厚度,从而实现其全生命周期内增量综合效益的最大化。     

夏热冬冷地区绿化屋顶节能与生态效益研究

【目的】研究夏热冬冷地区绿化屋顶的节能效益,分析包括固碳释氧、空气净化、水源涵养和节能减排4个方面的生态效益。【方法】以无锡地区有无绿化的屋顶为研究对象,对比绿化屋顶的保温隔热及节电效果,并进行屋顶绿化生态效益的量化分析。【结果】在冬季,绿化屋顶内、外表面平均温度比非绿化屋顶分别高2.5 ℃和5.5 ℃,通过屋顶的热流相对减少36.4%,绿化房间空调日平均节电量为0.90(kW·h); 在夏季,绿化屋顶内、外表面平均温度比非绿化屋顶分别低3.1 ℃、5.6 ℃,通过屋顶的热流相对减少48.6%,日平均空调节电量为4.23(kW·h)。计算可得,绿化屋顶每年可节约空调用电量15.39(kW·h)/m²; 佛甲草屋顶绿化可创造的固碳释氧效益为1.887元/(m²·a),净化空气效益为2.45×10^-2元/(m²·a),涵养水源效益为0.957元/(m²·a),节能效益可达到12.875元/(m²·a),减排效益达9.613元/(m²·a),综合生态效益是25.357元/(m²·a),动态投资回收期为7 a。【结论】屋顶绿化在冬季可提高屋顶内外表面温度,在夏季降低屋顶内外表面温度,减少通过屋面的热流,达到保温隔热和降低空调能耗的节能效果。屋顶绿化的生态效益显著,投资回收期短,应予以政策鼓励和支持。     

聘用期的投资模型分析

通过对人力资本投资成本的分析，将聘用期视为投资回收期，建立了净现值模型．并给出了一个实例，为聘用单位确定聘用期提供了一种适用的方法。     

热泵型蓄能空调蓄热性能测试及经济性分析

根据蓄能空调系统自身的特点,建立了蓄能空调的蓄热装置(双盘管蓄热水槽)蓄热过程的物理模型,并结合蓄能槽的结构特点进行机组性能测试及能耗分析.结果表明,采用将释热盘管安装在蓄热槽上部并适当减小释热盘管直径的方法,可以使双盘管有效释热,并能改善传统单盘管分层严重的现象.在测试冬季3种运行工况性能系数均值的基础上,通过建立投资回收期模型的数据分析,得出其具有良好的经济效益.     

被动式太阳能房屋设计

被动式大阳能房屋的设计原理是将建筑物墙体通过构造处理吸收太阳能，利用热流的自然循环来传导、吸收或阻止散逸太阳热能，使室内达到冬暖夏凉的效果。以在山东建造的几幢太阳能住宅为例，造价虽然增加了１０％，但冬季室内温度基本满足要求，在节能方面具有较先进水平，年采暖期节能率达６０％。     

对建筑节能问题的思考和建议

建筑能耗在总能耗中占有重要地位,且在一定时期内其比重随人均收入水平的增加而提高。我国建筑节能面临的主要问题有开发商缺乏建造节能建筑的激励;供热收费制度改革滞后;建筑物使用寿命过短;毛坯房大量上市,二次装修导致巨大浪费。应从规划和设计的源头入手,完善法规体系并加大监管和执法力度,制定并实施经济鼓励政策,通过宣传教育提高公众的认知程度,以技术创新引领、促进建筑节能的快速发展。     

热泵机组的实际节能效果

吸收式热泵技术已开始在电厂得到实际应用,这种技术具有经济性、可靠性、污染少等诸多优点。大同煤矿集团大唐热电有限公司利用热泵机组进行乏汽回收,该工程采用了全新的设计理念,提高了热泵系统回收热量的能力,大幅度降低了机组供热期的煤耗。对该工程的设计和实际试运情况进行讨论,对节能效果进行计算、比较、分析,肯定了热泵机组节能效果的同时,也提出了一些设计中存在的不足之处,为热泵机组进一步合理设计及应用提供了依据。