基于裕量设计的换热网络持续节能优化

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    20976193
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    30.0万
  • 负责人：
    罗雄麟
  • 依托单位：
    中国石油大学（北京）
  • 学科分类：
    B0806.介科学与智能化工
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

换热网络是炼油化工过程中的重要能量回收单元，其运行状况直接影响着全装置的节能降耗。换热网络的操作以满足生产要求为目标，当操作条件发生变化时，尤其是换热器运行过程中因不断结垢而使热阻不断增大，基于给定操作条件设计的换热网络因偏离设计值而使总公用工程费用不断升高，甚至在运行周期较长时不能满足生产的要求。因此在换热网络设计时留出一定的面积裕量，但设备面积投入使用则不能在操作中进行调节，旁路则是调节面积裕量的手段。为此本课题以持续节能为目标，结合可控可观性分析和优化两种方法设计旁路方案，并定量分析设计裕量的利用与旁路开度调节间的对应关系，以此为基础，实现长周期运行时换热网络的持续节能，优化求解当设备参数发生变化时旁路开度以及面积裕量的大小，使得换热网络及其旁路设计方案兼顾经济效益和控制性能，并在整个运行周期中通过调节旁路开度保证换热网络的持续节能。

结项摘要

换热网络的操作以满足生产要求为目标，当操作条件发生变化时，尤其是换热器运行过程中因不断结垢而使热阻不断增大，基于给定操作条件设计的换热网络因偏离设计值而使总公用工程费用不断升高，甚至在运行周期较长时不能满足生产的要求。因此在换热网络设计时留出一定的面积裕量，但设备面积投入使用则不能在操作中进行调节，旁路是调节面积裕量的手段。 .　　以持续节能为目标，结合可控可观性分析和优化两种方法设计旁路控制方案：(1)提出一种考虑了可控性的换热网络旁路设计法。基于对稳态模型增益的定量计算，从可控性分析的角度逐一求解换热网络的非方相对增益矩阵，从中确定最优的旁路位置，使被控变量具有较高的可控性。 (2)权衡可控性与经济性两方面因素，在可控性要求较高时，为实现设置最少的旁路以满足全部状态的可控性要求，提出了换热网络全部状态可控的旁路优化设计法。在旁路数目受限时，根据具体的经济性与可控性要求，提出了准可控的旁路优化设计法。.　　基于全周期节能的有旁路换热网络裕量优化设计研究工作。换热网络全周期运行期间，由于设备老化等因素，换热性能逐步下降，能耗逐步提高。而当前工业换热网络的裕量设计难以有效地解决此问题。因此提出了一种基于有旁路换热网络全周期节能的裕量优化设计方法，通过旁路调节，逐步释放有效面积裕量，达到全周期节能的目的。.　　有旁路换热网络全周期节能的动态优化控制实现方法。为了较好地利用旁路调节和裕量空间，提出一种基于换热网络动态模型的在线优化控制方法，巧妙地结合原有常规控制回路，不但扩大了优化控制的可行域，并且满足原常规控制回路的精度要求。该方法以换热网络一定周期内的累积费用最小为目标函数，同时考虑扰动对换热网络的影响，在满足工艺条件的基础上，求解最佳旁路开度，以实现换热网络的持续节能。由于采用闭环校正、迭代计算和滚动优化的实施方法，始终把优化建立在实际的基础上，尽管它每次不一定能得到全局最优解，然而使得实际控制结果达到最优。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
基于相对增益分析的换热网络旁路设计
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    化工学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    罗雄麟;白玉杰;侯本权;孙琳;LUO Xionglin,BAI Yujie,HOU Benquan,SUN Lin(Researc
  • 通讯作者：
    LUO Xionglin,BAI Yujie,HOU Benquan,SUN Lin(Researc
基于全周期节能的有旁路换热网络裕量优化设计
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    化工学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    夏车奎;罗雄麟;孙琳;XIA Chekui1,LUO Xionglin1,SUN Lin1,2(1Research Ins;2Department of Chemical;Biological Engineering
  • 通讯作者：
    Biological Engineering
结构可观的换热网络温度测点分析及控制系统设计
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    化工学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    罗雄麟;侯本权;孙琳;LUO Xionglin1,HOU Benquan1,SUN Lin1,2(1Research In;2Department of Chemical;Biological Engineering
  • 通讯作者：
    Biological Engineering
基于结构可控性分析的换热网络旁路优化设计
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    化工学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    侯本权;孙琳;罗雄麟;HOU Benquan1,SUN Lin1,2,LUO Xionglin1(1Research In;2Department of Chemical;Biological Engineering
  • 通讯作者：
    Biological Engineering
Synthesis of multipass heat exchanger networks based on pinch technology
基于夹点技术的多程换热网络综合
  • DOI：
    10.1016/j.compchemeng.2010.08.005
  • 发表时间：
    2011-07
  • 期刊：
    Computers and Chemical Engineering
  • 影响因子：
    4.3
  • 作者：
    Sun, Lin;Luo, Xionglin
  • 通讯作者：
    Luo, Xionglin

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

预测控制约束边界效应与解决方法研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    自动化学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    于洋;许鋆;罗雄麟
  • 通讯作者：
    罗雄麟
化工过程大范围工况变化的工况迁移控制策略判定
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    化工学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    黄冬;罗雄麟
  • 通讯作者：
    罗雄麟
基于随机灵敏度分析的化工过程裕量设计
  • DOI：
    10.16866/j.com.app.chem201802001
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    计算机与应用化学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    蔡长兵;许锋;罗雄麟
  • 通讯作者：
    罗雄麟
预测控制边界效应及解决方法研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    自动化学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    于洋;许鋆;罗雄麟
  • 通讯作者：
    罗雄麟
乙炔加氢反应器全周期操作优化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    化工学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    谢府命;许锋;梁志珊;罗雄麟;石凤勇
  • 通讯作者：
    石凤勇

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

罗雄麟的其他基金

化工过程全周期设计裕量消耗在线估计与裕量缓释操作优化
  • 批准号：
    21676295
  • 批准年份：
    2016
  • 资助金额：
    48.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码