基于夹点技术的啤酒用水网络优化与设计

采用了水级联技术(Water Cascade Analysis,WCA)和累积夹点法(Cumulative Pinch Technology)对啤酒厂水网络进行优化,采用的累积夹点法用累积流量代替传统夹点法中的流率为横坐标,累积负荷为纵坐标,绘制出复合曲线图,水级联法采用纯度确定出水夹点,并最终获得2种方法下的新鲜水用量和废水排放量。结果显示2种方法得到的新鲜水用量和废水排放量数据完全一致,表明这2种方法均可简单有效的处理水网络问题。最后根据最小公共工程利用近邻设计原则(Nearest NeighborsAlgorithm,NNA)对啤酒厂水网络进行设计,得出啤酒厂用水网络的最佳方案。     

化工过程系统多目标夹点分析方法的案例研究

提出水夹点、热夹点和碳夹点的内在联系.利用序贯方法,依照多目标夹点分析方法及其步骤,通过案例对此方法进行验证.主要分如下3个步骤:(1)运用水夹点技术确定出最小新鲜水用量,并运用修正的NNA算法确定出水网络:(2)由得到的水网络图,提取各物流数据,运用热夹点技术确定出最小冷热公用工程用量:(3)由热公用工程数据和二氧化...     

基于固定再生水浓度的水网络设计

节水及废水减排已成为过程工业持续发展的前提之一。运用目标导向的夹点分析技术对过程用水网络系统进行系统地分析,可确定过程用水、再生水用量和废水排放量的最小目标。以固定再生出口浓度为基准,提出确定合理再生流股的方法,基于累积流量一累积污染质量负荷组合曲线图得出最小再生水流量,并运用最近邻算法确定包含再生单元的用水网络。     

水夹点技术在炼油厂的应用

水夹点技术的应用可以有效地节约过程工业的新鲜水用量,大幅减少废水排放量.尽管水夹点技术在理论上已经比较成熟,但在实际应用中存在着许多困难,国内外鲜有报道.文章介绍了水夹点技术的原理,提出了将其应用于工程实践的实施步骤,并以大庆石化公司炼油厂节水为例,给出了用水网络优化方案.实施结果表明节水效果良好。     

线性规划法确定用水网络最小用水量

水污染和水资源短缺是人类面临的重大问题。因此,改善用水过程以节约新鲜水,减少废水排放是值得认真研究的课题。本文提出了确定用水过程最小用水量的新方法一线性规划法。分别研究了单组分再利用、再生再利用、再生循环最小用水量问题,把它们归结为线性规划来求解,其中对于再生再利用和再生循环分别提出了两步线性规划法。对于再生再利用过程,第一步建立线性规划l,以确定整个过程的最小新鲜水和相应的最小再生水用量,第二步将第一步所获得的整个过程的最小用水量和相应的最小再生量以及最低再生浓度区间作为已知量,采用与线性规划l同样的约束建立线性规划2,再次求解即可得最低再生浓度c。。此外,本文发现再生再利用过程的最小用水量和再生浓度之间存在两种关系,这两种关系表明获得最小新鲜水用量和再生量的最低再生浓度存在两种可能：夹点处和夹点之上,从而得出了与文献“夹点处再生能获得最小新鲜水用量”不同的结论,即夹点处再生未必总能获得最小新鲜水用量。给出了一个实例,计算结果表明本文方法是有效和简便易行的。     

水夹点技术在循环水系统中的应用

本文针对循环水系统特点进行分析,通过北京圣金桥水夹点技术分析实例,结合公司实际情况,引进循环水夹点技术对系统进行改造,有效降低循环水用量,极大限度地降低新鲜水用量,大幅减少废水排放量,实现循环水系统优化运行,可大大降低企业运行成本。     

基于VC编程的换热网络综合软件设计

针对利用夹点技术设计换热网络时,计算时间长、强度大、过程复杂等特点,本文研究换热网络夹点技术,基于VC而设计夹点技术的换热网络综合软件.该软件可以根据冷、热物流相关数据,计算出系统所需要的冷、热公用工程的数值;绘制出换热系统的组合曲线、全局温焓曲线以及热级联图.同时,该软件还可根据换热网络设计规则设计换热网络;找出热负荷回路以及热负荷路径,合并换热器,满足不同最优换热网络目标的要求.该软件可大量节省计算时间,减小计算强度,简化计算过程.     

间歇过程用水网络优化设计方法研究

间歇过程用水网络的研究已经引起了人们的关注,近十年取得了一定的发展.本文对带有非传质及有流率变化的间歇化工用水过程用数学规划法进行优化设计,确定过程的最小新鲜水用量、最小废水排放量以及优化后的用水网络.该方法利用中间储罐来排除时间对水再利用的限制,考虑了用水单元的流率限制,建立用水网络超结构和非线性规划数学模型,利用GAMS求解该模型,得到间歇过程最小新鲜水用量、废水量以及优化后的网络结构.实例计算证明该模型可行、方法简单.     

夹点技术在润滑油加氢装置节能中的应用研究

基于某润滑油加氢装置现行的换热网络,利用夹点技术对其进行分析改造,得到了较好的节能效果。以系统总费用最小为目标,求得最优夹点温差为20℃;以夹点温差为20℃,计算得出该装置换热网络的夹点平均温度为186.9℃,最小热公用工程量为2995 kW,最小冷公用工程量为7755 kW;针对换热网络不合理的情况提出了优化改造方案,该方案可实现节约热公用工程2881 kW,占现行热共用工程的43.0%,节约冷公用工程2881 kW,占现行冷公用工程的25.1%,节能效果显著。     

汽油吸附脱硫装置换热网络节能研究

针对某催化汽油吸附脱硫装置换热网络,分析装置流程,并且从整个流程中提取了6股冷物流和4股热物流的初始温度、目标温度、热负荷等数据,选择最小传热温差为15℃,利用夹点技术得到夹点温度为81.5℃,确定了装置的节能目标为节约公用工程量78.5%。然后利用夹点三原则对现有装置的换热网络进行分析,发现该装置夹点之上存在2个冷却器、夹点之下存在1个加热器并且存在1个换热器跨越夹点传热,这造成了能量的不合理利用从而造成能量浪费。针对这几个不合理的传热器,以现有网络为基础提出了增加2台换热器从而消除部分违背夹点原则的环节的换热网络优化方案,最终实现节约冷公用工程量52.8%,节约热公用工程量65.7%的效果。     

基于夹点技术的工业延迟焦化过程用能网络分析

通过夹点技术分析了中国某延迟焦化过程的用能网络.从实际操作数据中提取该延迟焦化过程的用能网络,并通过问题表格法计算得到该网络的夹点位置、最小冷、热用能工程.由此,完成了该用能网络的夹点分析.研究表明,目前该网络用能并非最优,可以采用并提出某些改造用能网络的措施,实现节能.     

甲烷化合成装置冷却公用工程的优化配置分析

甲烷化装置是煤制天然气工艺的核心装置之一。本文采用夹点分析方法,对某煤制天然气工艺系统中甲烷化装置的反应热利用和冷却公用工程的设置进行了用能诊断和定量分析。以提高热回收品位和减少冷却公用工程用量为目标,通过调整冷热流股工艺参数,减小最小传热温差,耦合邻近工段的蒸汽需求以及重新进行冷热流股的合理匹配等方式对冷却公用工程进行优化配置。调优后,该厂全年节约费用310.7万元,增加成本投资433.3万元,投资的简单回收期为1.4年。本文的优化方法和结果对于煤制天然气工艺的节能降耗和水资源合理利用具有重要意义。     

基于C++和智能图表合成最优换热网络的程序设计

在合成最优换热网络时,存在着调优迭代计算时间长、过程复杂等问题,本文围绕这一课题,以智能图表法为理论基础,结合C++的编程思想,以Microsoft Visual Studio 2008为开发平台,利用换热网络优化节能技术编写了换热网络合成软件。该软件具有以下功能:根据冷、热物流相关数据,计算换热网络夹点、生成温—焓组合曲线图并标出夹点温度,计算出最大热回收量和最小能量体用量,根据物流匹配换热规则和智能图表对相关冷热物流进行匹配,计算出冷热物流热交换的热负荷、换热面积、操作费用等,自动合成最优换热网络并将计算结果存于文本文件result.txt中。经实例核算后与其它文献数据对比结果可靠合理,表明该程序应用方便,计算速度快,可大大简化合成换热网络的计算过程。     

水夹点技术的应用研究

水资源的逐年匮乏和环境污染的日趋严重对过程工业提出了废水最小化的要求.本文介绍了应用水夹点技术进行单杂质用水网络设计的过程,尤其是格子图的构造和网络调优.针对多杂质系统,除了应用单杂质系统的设计方法,必须很好地选择参考杂质,并在网络设计时注意浓度转移的表示.最后,比较了水夹点技术设计单杂质和多杂质用水系统的异同.     

基于能效的OFDMA系统资源分配研究*

在正交频分多址（OFDMA）系统中,合理的资源分配对于提升系统的能效具有重要的意义。针对多用户OFDMA系统,对最大化系统能效为目标的资源分配算法进行研究,提出了基于智能水滴算法的全连通图资源分配模型,该模型以全连通图的顶点和边来表示用户与子载波之间的对应关系。在此基础上,进一步对智能水滴算法进行改进。仿真结果表明,在满足用户QoS的条件下,所提出的改进的智能水滴算法的全连通图资源分配方案能够有效提高系统能效,提升系统性能。     

Congestion control in utility fair networks

This paper deals with a congestion control framework for elastic and real-time traffic, where the user’s application is associated with a utility function. We allow users to have concave as well as non-concave utility functions, and aim at allocating bandwidth such that utility values are shared fairly. To achieve this, we transform all utilities into strictly concave second order utilities and interpret the resource allocation problem as the global optimization problem of maximizing aggregate second order utility. We propose a new fairness criterion, utility proportional fairness, which is characterized by the unique solution to this problem. Our fairness criterion incorporates utility max–min fairness as a limiting case. Based on our analysis, we obtain congestion control laws at links and sources that (i) are linearly stable regardless of the network topology, provided that a bound on round-trip-times is known, (ii) provide a utility proportional fair resource allocation in equilibrium. We further investigate the efficiency of utility fair resource allocations. Our measure of efficiency is defined as the worst case ratio of the total utility of a utility proportional fair rate vector and the maximum possible total utility. We present a generic technique, which allows to obtain upper bounds on the efficiency loss. For special cases, such as linear and concave utility functions, and non-concave utility functions with bounded domain, we explicitly calculate such upper bounds. Then, we study utility fair resource allocations with respect to bandwidth fairness. We derive a fairness metric assessing the aggressiveness of utility functions. This allows us to design fair utility functions for various applications. Finally, we simulate the proposed algorithms using the NS2 simulator.