CN110598965B - 石化装置换热网络中换热设备的三维效能评级方法 - Google Patents
石化装置换热网络中换热设备的三维效能评级方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110598965B CN110598965B CN201910201455.2A CN201910201455A CN110598965B CN 110598965 B CN110598965 B CN 110598965B CN 201910201455 A CN201910201455 A CN 201910201455A CN 110598965 B CN110598965 B CN 110598965B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat exchange
- equipment
- influence
- exchange network
- absolute
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
- G06Q10/06393—Score-carding, benchmarking or key performance indicator [KPI] analysis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/20—Administration of product repair or maintenance
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Economics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Marketing (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
一种石化装置换热网络中换热设备的三维效能评级方法,基于生产的稳定性、生产能耗和可靠性三个维度,建立量化的换热设备效能评价方法,采用效能评价因子,对设备进行分级,根据分级排序结果来使用和管理设备、制定不同的检维修策略;生产的稳定性用于衡量某台换热设备对生产工艺和产品质量的影响大小;生产能耗用于衡量某台换热设备对换热网络的公用工程消耗量的影响,反映了换热设备对生产的能耗和操作经济性的影响;可靠性用于衡量设备故障对装置整体可靠性的影响,反映了换热设备对生产的安全性的影响。本发明可帮助生产企业合理分配检维修资源,对关键设备进行重点关注,为设备的分层管理提供依据和方法,优化检维修管理。
Description
技术领域
本发明涉及石化过程工业的换热网络,特别涉及一种石化装置换热网络中换热设备的三维效能评级方法。
技术背景
换热网络是过程工业的子***之一,用于***内部热量的回收利用。在石油化工等流程工业中,换热网络有着广泛应用。换热网络的性能好坏、运行情况、能量回收和利用水平的高低对石化装置的整体性能有着非常重要的影响,是企业生产管理的重要对象。在换热网络中,各台换热设备对工艺生产、产品质量、设备安全和换热网络整体性能的影响程度不尽相同,各设备的决策变量及运行参数的变动对装置整体的影响也不相同。因此,在企业的时间、人力和资金等资源有限的情况下,对换热网络中的各台换热设备,按其对***整体的影响程度及重要性进行综合评级和排序,从而有针对性地对不同的设备实施差异化管理、分层、分级进行管理,并制定相应的管理和监控手段,这对换热网络实现高效、稳定、安全可靠的运行十分必要。
发明内容
针对换热网络中换热设备的管理问题,本发明提供了一种基于对换热网络***整体的生产质量稳定性、能耗和可靠性三个维度的、量化的设备效能评级方法,对设备的重要性和综合影响进行科学评价和排序,确定影响***稳定性、经济性和可靠性表现的关键设备,作为企业设备管理、维修管理***的重点关注对象,实现设备的分层管理,使企业科学、高效、经济地分配有限的人力、资金、时间等企业资源。本发明可帮助生产企业根据换热网络***中的换热设备对***不同方面的综合影响和设备的重要性,开展设备的检修、维修、管理工作,合理分配检维修资源,对关键设备进行重点关注,为设备的分层管理提供依据和方法,优化检维修管理。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下的技术方案:
一种石化装置换热网络中换热设备的三维效能评级方法,包括以下步骤:
1)计算换热网络中每一台换热设备的相对稳定性指标x1,换热设备的稳定性指标x1用于衡量该换热设备对生产工艺和产品质量的影响大小,计算过程如下:
1.1)定义位于换热网络下游的反应装置或者分离装置的关键物流;
1.2)确定关键温度点,关键物流离开换热网络的温度,即为影响生产工艺和产品质量的关键温度;
1.3)确定在离开换热网络之前,即达到关键温度之前,关键物流所经过的换热设备;
1.4)对1.3)确定的换热设备,计算其中每一台设备的性能变化,所引起的关键物流的关键温度的变化量,并用该值作为这台换热设备的绝对稳定性指标x1′,即第i台换热设备的绝对稳定性为换热设备的性能用其传热系数、传热面积、温差修正因子的乘积来表示;与关键物流无关的换热设备,即1.3)确定的设备以外的其他换热设备,这些设备的性能变化不会引起关键物流上关键温度的改变,其绝对稳定性为0;
1.5)将1.4)确定的绝对稳定性指标x1′转化为相对稳定性指标x1,具体过程为:将绝对稳定性指标数据x1′作归一化处理,即将这些数据映射在[0,1]上,由如下公式求得:
其中,x1,i、x1,i′分别为第i台换热设备的相对稳定性和绝对稳定性指标,(x1′)max、(x1′)min分别为所有设备绝对稳定性指标x1′的最大、最小值;
2)计算换热网络中每一台换热设备对生产能耗的相对影响x2,即生产能耗相对影响x2,i用于衡量第i台换热设备对换热网络整体的公用工程消耗量的影响,反映了第i台换热设备对换热网络的能耗和操作经济性的影响大小,计算过程如下:
2.1)设定换热网络中换热设备性能的最大衰减幅度,例如,设定设备性能衰减幅度为30%,换热设备的性能用其传热系数、传热面积、温差修正因子的乘积来表示;
2.2)对每台换热设备,计算当其性能产生了2.1)所设定的衰减值时,换热网络整体所消耗的公用工程量的增加量,将公用工程消耗量的增加值作为换热设备对生产能耗的绝对影响x2′;
2.3)将2.2)确定的换热设备对生产能耗的绝对影响x2′转化为相对影响指标x2,具体过程为:将绝对生产能耗影响指标数据x2′作归一化处理,即将这些数据映射在[0,1]上,由如下公式求得:
其中,x2,i、x2,i′分别为第i台换热设备对换热网络整体生产能耗的相对影响和绝对影响,(x2′)max、(x2′)min分别为所有设备绝对能耗影响指标x2′的最大、最小值;
3)计算换热网络中每一台换热设备的可靠性影响x3,可靠性影响x3用于衡量单台设备发生故障对换热网络装置整体可靠性的影响,反映了换热设备对生产安全性的影响,过程如下:
3.1)设定换热网络的总体可靠性系数为1,换热网络中有N股过程工艺流体,每股工艺流体的可靠性系数为1/N;
3.2)对每股过程工艺流体,从工艺流体进入换热网络到离开换热网络,所流经的换热设备,按其上下游关系、串并联逻辑关系,确定设备之间的逻辑拓扑关系;
3.3)对每股过程工艺流体上的所有换热设备,根据每台设备的故障率和设备之间的逻辑拓扑关系,计算该工艺流体上所有设备的总故障率,即工艺流体故障率,计算规则为:逻辑“与”关系的设备组合的总故障率为各设备的故障率之和,逻辑“或”关系的设备组合的总故障率为各设备的故障率之积;
3.4)对每一台换热设备,计算该换热设备对换热网络整体可靠性的绝对影响x3′,计算公式为:
其中,x3,i′为第i台换热设备对换热网络整体可靠性的绝对影响;λi为第i台换热设备的故障率;在第i台换热设备中第h股热过程工艺流体与第c股冷过程工艺流体进行换热;λh为3.3)得到的第h股热过程工艺流体上所有设备的总故障率;λc为3.3)得到的第c股冷过程工艺流体上所有设备的总故障率;如果第i台换热设备是过程工艺流体与公用工程流体之间的换热,则公式(3)中仅保留与过程工艺流体相关的项;
3.5)将3.4)确定的换热设备对换热网络整体可靠性的绝对影响x3′转化为相对影响指标x3,具体过程为:将绝对可靠性影响指标数据x3′作归一化处理,即将这些数据映射在[0,1]上,由如下公式求得;
其中,x3,i、x3,i′分别为第i台换热设备对换热网络整体可靠性的相对影响和绝对影响,(x3′)max、(x3′)min分别为所有设备绝对可靠性影响指标x3′的最大、最小值;
4)对1)-3)获得的三个维度的指标进行赋权操作,设定权重因子分别为ω1、ω2、ω3,且ω1+ω2+ω3=1,例如,设定ω1=ω2=ω3=1/3,三个评价维度的权重因子的大小可根据生产实际需要进行选取和调整;
5)计算基于三个维度的设备效能评价因子f′,由如下公式求得:
f′=ω1x1+ω2x2+ω3x3 (5)
6)基于第5)步得到的效能评价因子f′,对设备进行评级,分级标准为:
f≥0.8的设备,定义为A级设备,即关键设备;0.4≤f<0.8的设备,定义为B级设备,即次要设备;f<0.4的设备,定义为C级设备,即其他设备;fi、fi′分别为第i台换热设备的相对效能评价因子和效能评价因子,(f′)max、(f′)min分别为所有设备效能评价因子f′的最大、最小值。
本发明提供了一种石化装置换热网络中换热设备的三维效能评级方法,用以对现有换热网络中的换热设备进行评级,从而指导企业科学地使用和管理换热设备,制定经济高效的检维修策略,优化设备管理工作。换热网络作为过程***的子***,而影响换热网络运行的因素一般是在一定的范围内波动。当各因素变化时,对换热网络各个方面的性能产生不同程度的影响。换热设备对换热网络的影响,可以从换热网络中各台换热设备运行的因素发生变化时,对工艺生产、产品质量、设备安全和换热网络整体能耗的影响程度来加以判断。本发明基于生产的稳定性、生产能耗和可靠性三个维度,建立量化的换热设备效能评价方法,采用效能评价因子,对设备进行分级,根据分级排序结果来使用和管理设备、制定不同的检维修策略。其中,生产的稳定性用于衡量某台换热设备对生产工艺和产品质量的影响大小;生产能耗用于衡量某台换热设备对换热网络的公用工程消耗量的影响,反映了换热设备对生产的能耗和操作经济性的影响;可靠性用于衡量设备故障对装置整体可靠性的影响,反映了换热设备对生产的安全性的影响。
本方法依据换热网络中所有换热设备的相对效能评价因子对换热设备进行综合评级,换热设备的效能评价因子反映了换热设备对生产稳定性、换热网络能耗、换热网络整体可靠性三个维度的影响程度。
本发明的有益效果主要表现在:提供了一种基于对换热网络***整体的生产质量稳定性、能耗和可靠性三个维度的、量化的设备效能评级方法,对设备的重要性和综合影响进行科学评价和排序,确定影响***稳定性、经济性和可靠性表现的关键设备,作为企业设备管理、维修管理***的重点关注对象,实现设备的分层管理,使企业科学、高效、经济地分配有限的人力、资金、时间等企业资源。本发明可帮助生产企业根据换热网络***中的换热设备对***不同方面的综合影响和设备的重要性,开展设备的检修、维修、管理工作,合理分配检维修资源,对关键设备进行重点关注,为设备的分层管理提供依据和方法,优化检维修管理。
附图说明
图1是换热网络结构图。
图2是设备评级图。
具体实施方式
为了更好的说明本发明的应用效果,现对该方法应用实例进行说明。
参照图1和图2,一种石化装置换热网络中换热设备的三维效能评级方法,对某炼化企业的换热网络进行设备评级。该换热网络案例包含五条过程工艺热物流、一条过程工艺冷物流,七台中间换热器组成,四台冷却器和一台加热器,冷却器消耗冷公用工程,加热器消耗热公用工程。换热网络物流数据如表1所示,换热设备数据如表2,换热网络拓扑结构如图1所示。
表1
表2
所述一种石化装置换热网络中换热设备的三维效能评级方法,包括以下步骤:
1)计算换热网络中每一台换热设备的相对稳定性指标x1,换热设备的稳定性指标x1用于衡量该换热设备对生产工艺和产品质量的影响大小,计算过程如下:
1.1)定义位于换热网络下游的反应装置或者分离装置的关键物流,此案例过程工艺冷物流C1为关键物流;
1.2)确定关键温度点。关键物流离开换热网络的温度,即为影响生产工艺和产品质量的关键温度;此案例中,过程工艺冷物流C1在换热网络出口的温度,即为关键温度;
1.3)确定在离开换热网络之前,即达到关键温度之前,关键物流所经过的换热设备;此案例换热网络中,参照图1,过程工艺冷物流C1达到关键温度之前,先后流经了换热器3、7、6、4、2、5、1、91;
1.4)对1.3)确定的换热设备3、7、6、4、2、5、1、91,计算其中每一台设备的性能变化,所引起的关键物流(过程工艺冷物流C1)的关键温度(C1在换热网络出口的温度)的变化量,并用该值作为这台换热设备的绝对稳定性指标x1′,即第i台换热设备的绝对稳定性为换热设备的性能用其传热系数、传热面积、温差修正因子的乘积来表示;与关键物流无关的换热设备,即1.3)确定的设备以外的其他换热设备,这些设备的性能变化不会引起关键物流上关键温度的改变,其绝对稳定性为0;该换热网络案例中,/>换热设备3、7、6、4、2、5、1、91的绝对稳定性计算结果列于表3;与过程工艺冷物流C1无关的换热设备61、62、63、64,这些设备的性能变化不会引起关键物流上关键温度的改变,其绝对稳定性为0;
表3
1.5)将1.4)确定的绝对稳定性指标x1′转化为相对稳定性指标x1,具体过程为:将绝对稳定性指标数据x1′作归一化处理,即将这些数据映射在[0,1]上,由如下公式求得:
其中,x1,i、x1,i′分别为第i台换热设备的相对稳定性和绝对稳定性指标,(x1′)max、(x1′)min分别为所有设备绝对稳定性指标x1′的最大、最小值;该换热网络案例中,所有换热设备的相对稳定性计算结果列于表3;
2)计算换热网络中每一台换热设备对生产能耗的相对影响x2,即生产能耗相对影响x2,i用于衡量第i台换热设备对换热网络整体的公用工程消耗量的影响,反映了第i台换热设备对换热网络的能耗和操作经济性的影响大小,计算过程如下:
2.1)设定换热网络中换热设备性能的最大衰减幅度;在该换热网络案例中,设定设备性能衰减幅度为30%,换热设备的性能用其传热系数、传热面积、温差修正因子的乘积来表示;
2.2)对每台换热设备,计算当其性能产生了2.1)所设定的衰减值时,换热网络整体所消耗的公用工程量的增加量,将公用工程消耗量的增加值作为换热设备对生产能耗的绝对影响x2′;该换热网络案例中,所有换热设备的绝对能耗影响指标计算结果列于表4;
表4
2.3)将2.2)确定的换热设备对生产能耗的绝对影响x2′转化为相对影响指标x2,过程为:将绝对生产能耗影响指标数据x2′作归一化处理,即将这些数据映射在[0,1]上,由如下公式求得:
其中,x2,i、x2,i′分别为第i台换热设备对换热网络整体生产能耗的相对影响和绝对影响,(x2′)max、(x2′)min分别为所有设备绝对能耗影响指标x2′的最大、最小值;该换热网络案例中,所有换热设备的相对能耗影响指标计算结果列于表4;
3)计算换热网络中每一台换热设备的可靠性影响x3,可靠性影响x3用于衡量单台设备发生故障对换热网络装置整体可靠性的影响,反映了换热设备对生产安全性的影响,过程如下:
3.1)设定换热网络的总体可靠性系数为1,换热网络中有N股过程工艺流体,每股工艺流体的可靠性系数为1/N;该换热网络案例中,总共有6股过程工艺流体,每股工艺流体的可靠性系数为1/6;
3.2)对每股过程工艺流体,从工艺流体进入换热网络到离开换热网络,所流经的换热设备,按其上下游关系、串并联逻辑关系,确定设备之间的逻辑拓扑关系;该换热网络案例中,过程工艺流体H1,在换热网络中先后经过换热器1、2、3、61,这4台换热设备为串联关系,构成“与”逻辑;过程工艺流体H2,在换热网络中先后经过换热器4、62,这2台换热设备为串联关系,构成“与”逻辑;过程工艺流体H3,在换热网络中先后经过换热器5、63,这2台换热设备为串联关系,构成“与”逻辑;过程工艺流体H4,在换热网络中先后经过换热器6、64,这2台换热设备为串联关系,构成“与”逻辑;过程工艺流体H5,在换热网络中经过换热器7;过程工艺流体C1,在换热网络中先后经过换热器3、7、6、4、2、5、1、91,这8台换热设备为串联关系,构成“与”逻辑;
3.3)对每股过程工艺流体上的所有换热设备,根据每台设备的故障率和设备之间的逻辑拓扑关系,计算该工艺流体上所有设备的总故障率,即工艺流体故障率,计算规则为:逻辑“与”关系的设备组合的总故障率为各设备的故障率之和,逻辑“或”关系的设备组合的总故障率为各设备的故障率之积;该换热网络案例中,各台换热设备的故障率见表2;每股过程工艺流体上所有设备的总故障率,即工艺流体故障率,计算结果列于表5;
表5
3.4)对每一台换热设备,计算该换热设备对换热网络整体可靠性的绝对影响x3′,计算公式为:
其中,x3,i′为第i台换热设备对换热网络整体可靠性的绝对影响;λi为第i台换热设备的故障率;在第i台换热设备中第h股热过程工艺流体与第c股冷过程工艺流体进行换热;λh为3.3)得到的第h股热过程工艺流体上所有设备的总故障率;λc为3.3)得到的第c股冷过程工艺流体上所有设备的总故障率;如果第i台换热设备是过程工艺流体与公用工程流体之间的换热,则公式(3)中仅保留与过程工艺流体相关的项;该换热网络案例中,各台换热设备对换热网络整体可靠性的绝对影响x3′的计算结果列于表6;
表6
3.5)将3.4)确定的换热设备对换热网络整体可靠性的绝对影响x3′转化为相对影响指标x3,具体过程为:将绝对可靠性影响指标数据x3′作归一化处理,即将这些数据映射在[0,1]上,由如下公式求得;
其中,x3,i、x3,i′分别为第i台换热设备对换热网络整体可靠性的相对影响和绝对影响,(x3′)max、(x3′)min分别为所有设备绝对可靠性影响指标x3′的最大、最小值;该换热网络案例中,各台换热设备对换热网络整体可靠性的相对影响x3的计算结果列于表6;
4)对1)-3)获得的三个维度的指标进行赋权操作,设定权重因子分别为ω1、ω2、ω3,且ω1+ω2+ω3=1;该换热网络案例中,设定ω1=ω2=ω3=1/3,三个评价维度的权重因子的大小可根据生产实际需要进行选取和调整;
5)计算基于三个维度的设备效能评价因子f′,由如下公式求得:
f′=ω1x1+ω2x2+ω3x3 (5)
该换热网络案例,各台换热设备的效能评价因子计算结果列于表7;
表7
6)基于第5)步得到的效能评价因子f′,对设备进行评级,分级标准为:
f≥0.8的设备,定义为A级设备,即关键设备;0.4≤f<0.8的设备,定义为B级设备,即次要设备;f<0.4的设备,定义为C级设备,即其他设备;fi、fi′分别为第i台换热设备的相对效能评价因子和效能评价因子,(f′)max、(f′)min分别为所有设备效能评价因子f′的最大、最小值。在该换热网络案例中,各台换热设备的相对效能和评级结果列于表7。
由表7可以看出,对该换热网络案例,加热器91是关键设备,该设备对换热网络整体性能的综合影响最大,应予以重点关注和管理,密切监控该设备的运行状况,及时进行检维修操作,从而确保换热网络整体性能处于较好的水平;换热器5和换热器7为次要设备,对换热网络整体性能的综合影响比较大,应予以适当关注和管理,监控设备的运行状况,根据需要分配检维修资源;其他9台换热设备均为一般设备,对换热网络整体性能的综合影响较小,无需进行特别监控和管理,按普通设备开展日常的检维修工作即可。本发明所提供的石化装置换热网络中换热设备的三维效能评级方法,建立了一种基于对换热网络***整体的生产质量稳定性、能耗和可靠性三个维度的、量化的设备效能评级方法,对设备的重要性和综合影响进行科学评价和排序,指导企业对设备进行分层管理,科学、高效、经济地分配有限的人力、资金、时间等企业资源,优化检维修管理。
Claims (2)
1.一种石化装置换热网络中换热设备的效能评价因子确定方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
1)计算换热网络中每一台换热设备的相对稳定性指标x1,换热设备的相对稳定性指标x1用于衡量该换热设备对生产工艺和产品质量的影响大小,计算过程如下:
1.1)定义位于换热网络下游的反应装置或者分离装置的关键物流;
1.2)确定关键温度,关键物流离开换热网络的温度,即为影响生产工艺和产品质量的关键温度;
1.3)确定在离开换热网络之前,即达到关键温度之前,关键物流所经过的换热设备;
1.4)对1.3)确定的换热设备,计算其中每一台设备的性能变化,所引起的关键物流的关键温度的变化量,并用该关键物流的关键温度的变化量作为这台换热设备的绝对稳定性指标x1′,即第i台换热设备的绝对稳定性为换热设备的性能用其传热系数、传热面积、温差修正因子的乘积来表示;与关键物流无关的换热设备,即1.3)确定的换热设备以外的其他换热设备,这些设备的性能变化不会引起关键物流上关键温度的改变,其绝对稳定性为0;
1.5)将1.4)确定的绝对稳定性指标x1′转化为相对稳定性指标x1,过程为:将绝对稳定性指标数据x1′作归一化处理,即将这些数据映射在[0,1]上,由如下公式求得:
其中,x1,i、x1,i′分别为第i台换热设备的相对稳定性和绝对稳定性指标,(x1′)max、(x1′)min分别为所有设备绝对稳定性指标x1′的最大、最小值;
2)计算换热网络中每一台换热设备对生产能耗的相对影响x2,即生产能耗相对影响x2,i用于衡量第i台换热设备对换热网络整体的公用工程消耗量的影响,反映了第i台换热设备对换热网络的能耗和操作经济性的影响大小,计算过程如下:
2.1)设定换热网络中换热设备性能的最大衰减幅度;
2.2)对每台换热设备,计算当其性能产生了2.1)所设定的最大衰减幅度时,换热网络整体所消耗的公用工程量的增加量,将公用工程消耗量的增加值作为换热设备对生产能耗的绝对影响x2′;
2.3)将2.2)确定的换热设备对生产能耗的绝对影响x2′转化为相对影响指标x2,具体过程为:将绝对生产能耗影响指标数据x2′作归一化处理,即将这些数据映射在[0,1]上,由如下公式求得:
其中,x2,i、x2,i′分别为第i台换热设备对换热网络整体生产能耗的相对影响和绝对影响,(x2′)max、(x2′)min分别为所有设备绝对能耗影响指标x2′的最大、最小值;
3)计算换热网络中每一台换热设备的可靠性影响x3,可靠性影响x3用于衡量单台设备发生故障对换热网络装置整体可靠性的影响,反映了换热设备对生产安全性的影响,过程如下:
3.1)设定换热网络的总体可靠性系数为1,换热网络中有N股过程工艺流体,每股工艺流体的可靠性系数为1/N;
3.2)对每股过程工艺流体,从工艺流体进入换热网络到离开换热网络,所流经的换热设备,按其上下游关系、串并联逻辑关系,确定设备之间的逻辑拓扑关系;
3.3)对每股过程工艺流体上的所有换热设备,根据每台设备的故障率和设备之间的逻辑拓扑关系,计算该工艺流体上所有设备的总故障率,即工艺流体故障率,计算规则为:逻辑“与”关系的设备组合的总故障率为各设备的故障率之和,逻辑“或”关系的设备组合的总故障率为各设备的故障率之积;
3.4)对每一台换热设备,计算该换热设备对换热网络整体可靠性的绝对影响x3′,计算公式为:
其中,x3,i′为第i台换热设备对换热网络整体可靠性的绝对影响;λi为第i台换热设备的故障率;在第i台换热设备中第h股热过程工艺流体与第c股冷过程工艺流体进行换热;λh为3.3)得到的第h股热过程工艺流体上所有设备的总故障率;λc为3.3)得到的第c股冷过程工艺流体上所有设备的总故障率;如果第i台换热设备是过程工艺流体与公用工程流体之间的换热,则公式(3)中仅保留与过程工艺流体相关的项;
3.5)将3.4)确定的换热设备对换热网络整体可靠性的绝对影响x3′转化为相对影响指标x3,具体过程为:将绝对可靠性影响指标数据x3′作归一化处理,即将这些数据映射在[0,1]上,由如下公式求得;
其中,x3,i、x3,i′分别为第i台换热设备对换热网络整体可靠性的相对影响和绝对影响,(x3′)max、(x3′)min分别为所有设备绝对可靠性影响指标x3′的最大、最小值;
4)对1)-3)获得的三个维度的指标进行赋权操作,设定权重因子分别为ω1、ω2、ω3,且ω1+ω2+ω3=1,三个评价维度的权重因子的大小可根据生产实际需要进行选取和调整;
5)计算基于三个维度的设备效能评价因子f′,由如下公式求得:
f′=ω1x1+ω2x2+ω3x3 (5)。
2.如权利要求1所述的石化装置换热网络中换热设备的效能评价因子确定方法,其特征在于,所述步骤2.1)中,设定最大衰减幅度为30%,换热设备的性能用其传热系数、传热面积、温差修正因子的乘积来表示。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910201455.2A CN110598965B (zh) | 2019-03-18 | 2019-03-18 | 石化装置换热网络中换热设备的三维效能评级方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910201455.2A CN110598965B (zh) | 2019-03-18 | 2019-03-18 | 石化装置换热网络中换热设备的三维效能评级方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110598965A CN110598965A (zh) | 2019-12-20 |
CN110598965B true CN110598965B (zh) | 2023-06-09 |
Family
ID=68852474
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910201455.2A Active CN110598965B (zh) | 2019-03-18 | 2019-03-18 | 石化装置换热网络中换热设备的三维效能评级方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110598965B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116912031B (zh) * | 2023-07-11 | 2024-03-26 | 中节能(贵州)建筑能源有限公司 | 一种基于大数据分析的换热站设备运行信息采集生成方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104317991A (zh) * | 2014-10-11 | 2015-01-28 | 中建三局第三建设工程有限责任公司 | 地源热泵地埋管可靠性设计方法及装置 |
WO2017008180A1 (zh) * | 2015-07-16 | 2017-01-19 | 广东产品质量监督检验研究院 | 一种光伏组件失效风险判别方法 |
CN106768044A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-31 | 潘小胜 | 一种建筑能耗检测方法 |
CN109343340A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-02-15 | 浙江工业大学 | 数据驱动的固定拓扑结构换热网络智能优化改造方法 |
-
2019
- 2019-03-18 CN CN201910201455.2A patent/CN110598965B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104317991A (zh) * | 2014-10-11 | 2015-01-28 | 中建三局第三建设工程有限责任公司 | 地源热泵地埋管可靠性设计方法及装置 |
WO2017008180A1 (zh) * | 2015-07-16 | 2017-01-19 | 广东产品质量监督检验研究院 | 一种光伏组件失效风险判别方法 |
CN106768044A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-31 | 潘小胜 | 一种建筑能耗检测方法 |
CN109343340A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-02-15 | 浙江工业大学 | 数据驱动的固定拓扑结构换热网络智能优化改造方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
贺士晶 ; 马珂妍 ; 王松庆 ; .地埋管换热器设计参数对***能效影响及优化分析.山西建筑.2017,(第29期),全文. * |
陈霞 ; 靳毅 ; 吴歌 ; 孟霞 ; .设备综合性能评价体系构建.上海质量.2017,(第02期),全文. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110598965A (zh) | 2019-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108428045A (zh) | 一种配电网运行健康状态评估方法 | |
CN106505633B (zh) | 一种风光接入容量确定方法及装置 | |
CN110598965B (zh) | 石化装置换热网络中换热设备的三维效能评级方法 | |
CN106127359A (zh) | 一种基于局部加权线性回归模型的变频水泵出口流量预警方法 | |
CN105201565A (zh) | 一种基于母管制的多机组汽轮机蒸汽流量实时分配方法 | |
CN103605821B (zh) | 乙烯裂解炉群负荷分配优化方法 | |
CN102522756A (zh) | 一种避免电压越限风险的电网感性无功补偿方法 | |
CN102801165A (zh) | 一种考虑静态安全性的自动电压控制方法 | |
CN107665280A (zh) | 一种基于性能模拟的换热网络改造优化方法 | |
CN104933240A (zh) | 一种装甲车辆冷却***布局优化设计方法 | |
CN109058762A (zh) | 一种多气源天然气管网的气量均衡调度方法 | |
Ciric et al. | A comprehensive optimization model of the heat exchanger network retrofit problem | |
CN104978442B (zh) | 集成动力站及装置产用汽的蒸汽动力***优化方法及*** | |
CN109064033A (zh) | 一种天然气管网的气量调度方法 | |
CN105240688B (zh) | 环状蒸汽热网供汽品质在线优化调节方法及*** | |
CN105244874B (zh) | 一种计及故障风险及成本的配电网无功规划优化模型 | |
CN106874607B (zh) | 基于多层级变权理论的电网自组织临界态定量评估方法 | |
CN108776866A (zh) | 一种油田矿场原油储运***适应性评价方法 | |
CN208477316U (zh) | 一种乙烯裂解炉全运行周期裂解深度控制*** | |
CN107450314A (zh) | 一种用于乙烯裂解炉全运行周期裂解深度控制***及其方法 | |
CN108090636B (zh) | 一种基于分压线损模型的线损率趋势预测方法 | |
Fang et al. | Optimising pump system with constant and variable speed pumps: case study | |
CN112580872A (zh) | 基于机会约束规划的水光联合***短期优化调度方法 | |
Ulyev et al. | Determination of Energy Efficiency Features of Oil Refinery Units and Their Complexes | |
Silva et al. | Particle Swarm Optimisation in heat exchanger network synthesis including detailed equipment design |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |