长输热油管道运行优化技术

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1、92石油工程建设2010年4月★★★★★★瓣晦张维志，王兰花，潘艳华，臧秀萍，张迪，王宁，穆乃刚，于清澄(中油辽河工程有限公司，辽宁盘锦124010)摘要：对于长输热油密闭输油管道，当输量和油品性质一定时，寻求全线热站和泵站(热泵站)的升温、升压值的最佳组合以使全线的能耗费用最低，是长输热油管道运行方案优化的目标文章结合盘锦输油管道实际，根据能量平衡原理，建立长输热油管道运行优化的数学模型．采用组合优化方法，利用计算机进行编程、计算，给出了运行方案的最优_T-况方案实施结果表明．盘锦线运行总能耗降低32％关键词：热油管道；运行工况；组合优化；黏一温特性：总能耗费用中图分类号：

2、TE832．34文献标识码：B文章编号：1001—2206(2010)02—0092—04O引言温度，即为前一个热站的出站温度。对于长输热油密闭输油管道．当输量和油品性在计算出站温度的同时．计算△长度管道的质一定时．全线能量损耗随运行工况不同而不同摩阻，并累加．直至计算完第n个△长度管道的确定采用什么样的供能方案才能实现全线能耗费用摩阻，累加的摩阻即为站间管道摩阻h，最小．是长输热油管道运行方案优化的目标。热站将第n个计算结果作为第1个热站和第2个热和泵站(热泵站)的供能方案与各站的泵特性、开站的状态参数，令71R1．】=A，hr1．。=h，则71RI．1即泵数、泵的运行方式

3、、进出站压力要求、进出站温为第1个热站出站温度，h。为第1个热站和第2度要求、各站的动力价格、各站的燃料价格等有个热站问摩阻关问题的核心就是确定全线各站升温、升压值的1．1．2不同进站温度的工况参数计算最佳组合方案．从而使全线的能耗费用最低按照一定的温度步长．设定第2个热站的进站1优化运行方案的数学模型温度⋯。，由此计算出第一个热站出站温度羊羊羊￥蛮1．1工况参数计算⋯¨以及第一个热站与第二个热站之间的站1．1．1温度参数及站间摩阻h问摩阻hr2⋯h札，依此类推，计算出第2热站、对热油管道来讲．每一个进站温度(或出站温第3热站、第m站的起点温度和摩阻损失。度)对应一个出站温度

4、(或进站温度)。每一组进1．1．3全线基本工况组出站温度对应一个站问摩阻．每组进出站温度和站一条输油管道，共有m座热站(热泵站)。1座间摩阻组成一个输油工况由不同的输油工况组成末站，设首站的进站温度向量个数为。，其余每座的工况组．称为基本工况组．每个站间都有一个基热站(热泵站)的进站温度向量个数分别为、⋯本工况组．它完全由进站温度或出站温度决定，基，末站的进站温度向量个数为后，由前面计算的本工况组的工况数等于进站温度的向量个数工况参数，可得如下的各热站基本工况组集合：将任意两热站间的管长分为n段．分段长度为-=f[(1，1)h(1，1)，(2，1)h(2，1)，⋯△．设定一个

5、进站温度．计算出第1个△L长度(-，1)h(，1)]·[(1，1)(2，1)⋯Tz(0，1)])管道的起点温度．再将该起点温度作为第2个△L={[(1，2)h(1，2)，71R(2，2)h(2，2)，⋯长度管道的末点温度。计算第2个△长度管道的(z，2)h(后z，2)][(1，2)(2，2)⋯(，1)]}起点温度．由此计算出第n个△长度管道的起点第36卷第2期张维志等：长输热油管道运行优化技术93lf，={[(1，m)h(1，m)，(2，m)h(2，m)，⋯式中5电力单价：71R(，m)h(，m)]·[Tz(1，m)(2，m)⋯E¨一一第1座热站第一个工况电力消耗；Tz(后1

6、，171,)]}——第2座热站高程；1={[rz(1，m+1)Pz(1，m+1)，Tz(2，m+1)——第1座热站高程；(2，，n+1)，⋯Tz(Ii}，m+1)Pz(，m+1)])日_第l座热站站内摩阻；式中一第2座热站进站水头。田泵效率。1．2全线组态工况第一个热站的总能耗费用C¨：热油管道为拓扑结构．每一热站的工况主要决C1，l=E$l，1+R1．1定于下一站的进站温度为使管道在最优工况下运依此类推，计算C$：⋯C$；同理，计算．行．对全线基本工况组进行组态．首站进站温度向出第2热站C$··C$：，计算出第m站C。··量的个数为k。，第二站进站温度向量的个数为k，C$。

7、第m站进站温度向量的个数为k，末站进站温1．4全线各组态工况的总能耗费用度向量的个数为k．则全线共有运行工况数tzm,=根据全线各组态工况(1)的相应参数，其组k0l2⋯k。当o=1，l=k2⋯=k=k，贝0凡=态工况数按下式计算：当大于71R¨时，此工况为越站工况态。12，全线各组态工况分别为：栅=∑∑⋯∑nm+1=l：=1J=1X(1)=[(1，1)Tz(1，1)h(1，1)]十[71R(1，2)则组态工况的总能耗费用按下式计算：(1，2)h(1，2)]+[71R(1，m)Tz(1，m)h(1，m)