一种渣油加氢装置三级能效评价方法及系统与流程
未命名
08-18
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1.本发明属于炼油装置能效评价技术领域,尤其涉及一种渣油加氢装置三级能效评价方法及系统。
背景技术:
2.渣油加氢技术作为实现渣油清洁且高效转化目标的技术手段之一,用能机理较为复杂,能量过程互相关联,能效影响因素较多,是当前炼厂重要的加工形式。随着社会经济发展速度日渐加快,各领域生产经营建设环节的石油需求量进一步提升,原油劣质化问题凸显,不同炼厂渣油加氢装置能耗浮动较大。
3.目前,国外现行的能效评价方法主要有两类:一类是所罗门的“能源密度指数(eii)”和kbc公司的“最佳技术指数(bt)”,其中,eii能耗主要用于全厂能耗的对比,也可用于装置能耗对比,但准确度不够,bt评估方法是kbc公司专有技术,保密性高,其详细计算评估方法难以获取。
4.国内主要能效评价方法有炼油综合能耗和单因能耗,其中,炼油综合能耗反映了炼油厂单位原油的能源消耗,具有较好的历史同期可比性,但在不同炼油厂间对比时,由于各个企业采用不同原料和工艺流程,该方法很难客观评价真实的用能水平,无法科学判断节能潜力,也无法帮助寻找关键的节能改进方向,单因能耗技术优势是考虑了企业间加工流程的影响因素,易于进行炼油厂间的能耗对比,不足是考虑通用性,其单装置基准能耗定义为固定值,所定义数值比目前实际水平偏高,用于装置的能效评价与分析时误差较大。
5.因此,亟需一种新型能效评价方法,用于评价渣油加氢装置能效水平,进而指导装置开展节能降碳工作,降低渣油加氢装置能耗。
技术实现要素:
6.本发明提供一种渣油加氢装置三级能效评价方法及系统,用于解决单装置基准能耗定义为固定值,所定义数值比目前实际水平偏高,用于装置的能效评价与分析时误差较大的技术问题。
7.第一方面,本发明提供一种渣油加氢装置三级能效评价方法,包括:
8.对所述渣油加氢装置的各个所述用能单元的能效影响因素进行分析,使确定各个所述用能单元的能效评价指标;
9.根据各个所述能效评价指标构建指标矩阵,并对所述指标矩阵进行无量纲化处理,得到指标数值矩阵b
ij
,其中,所述指标矩阵的表达式为:
[0010][0011]
式中,a1,a2,a3…
,
…am
分别表示1~m个评价指标,n表示评价对象数量;
[0012]
计算各个所述能效评价指标的熵值,形成指标熵值矩阵e
ij
,并根据所述指标熵值矩阵e
ij
计算各个所述能效评价指标的权重,得到指标熵权矩阵w
ij
;
[0013]
根据所述指标数值矩阵b
ij
以及所述指标熵权矩阵w
ij
计算所述渣油加氢装置的能效指数,并根据所述能效指数评价渣油加氢装置的能效水平,其中,计算所述能效指数的表达式为:
[0014]
α=∑c
×
b(i)
×
wi,
[0015]
式中,α为渣油加氢装置的能效指数,c为渣油加氢装置的得分,b(i)为指标i无量纲化处理后的数值,wi为指标i的权重。
[0016]
第二方面,本发明提供一种渣油加氢装置三级能效评价系统,包括:
[0017]
分析模块,配置为对所述渣油加氢装置的各个所述用能单元的能效影响因素进行分析,使确定各个所述用能单元的能效评价指标;
[0018]
处理模块,配置为根据各个所述能效评价指标构建指标矩阵,并对所述指标矩阵进行无量纲化处理,得到指标数值矩阵b
ij
,其中,所述指标矩阵的表达式为:
[0019][0020]
式中,a1,a2,a3…
,
…am
分别表示1~m个评价指标,n表示评价对象数量;
[0021]
第一计算模块,配置为计算各个所述能效评价指标的熵值,形成指标熵值矩阵e
ij
,并根据所述指标熵值矩阵e
ij
计算各个所述能效评价指标的权重,得到指标熵权矩阵w
ij
;
[0022]
第二计算模块,配置为根据所述指标数值矩阵b
ij
以及所述指标熵权矩阵w
ij
计算所述渣油加氢装置的能效指数,并根据所述能效指数评价渣油加氢装置的能效水平,其中,计算所述能效指数的表达式为:
[0023]
α=∑c
×
b(i)
×
wi,
[0024]
式中,α为渣油加氢装置的能效指数,c为渣油加氢装置的得分,b(i)为指标i无量纲化处理后的数值,wi为指标i的权重。
[0025]
第三方面,提供一种电子设备,其包括:至少一个处理器,以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器,其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例的渣油加氢装置三级能效评价方法的步骤。
[0026]
第四方面,本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序指令被处理器执行时,使所述处理器执行本发明任一实施例的渣油加氢装置三级能效评价方法的步骤。
[0027]
本技术的一种渣油加氢装置三级能效评价方法及系统,以渣油加氢装置为研究对象,通过对渣油加氢装置各用能单元用能机理和能效影响因素进行分析,确定各单元能效评价指标,采用“机理权重和熵权法”相结合的方式,计算各指标权重,通过对各指标赋分,计算渣油加氢装置能效指数,从而评价渣油加氢装置的能效水平。该能效评价方法可有效反馈渣油加氢装置用能水平,研究结果可为渣油加氢装置开展节能降碳工作提供指导性意见。
附图说明
[0028]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]
图1为本发明一实施例提供的一种渣油加氢装置三级能效评价方法的流程图;
[0030]
图2为本发明一实施例提供一个具体实施例的同类渣油加氢装置能效指数计算结果图;
[0031]
图3为本发明一实施例提供的一种渣油加氢装置三级能效评价系统的结构框图;
[0032]
图4是本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0033]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0034]
请参阅图1,其示出了本技术的一种渣油加氢装置三级能效评价方法的流程图。
[0035]
如图1所示,渣油加氢装置三级能效评价方法具体包括以下步骤:
[0036]
步骤s101,对所述渣油加氢装置的各个所述用能单元的能效影响因素进行分析,使确定各个所述用能单元的能效评价指标。
[0037]
在本实施例中,以渣油加氢装置为研究对象,通过用能机理分析,对渣油加氢装置用能单元进行单元化处理,分析各单元能耗影响因素,进而设计渣油加氢装置各单元能效评价指标。
[0038]
所述用能单元包括分馏塔单元、换热网络单元、反应炉单元、循环氢压缩机单元、反应进料泵单元、主流程泵单元以及循环水单元。
[0039]
所述换热网络单元中的能效评价指标包括高换部分吨油换热面积指标、高换部分平均传热温差指标、吨原料130℃以上冷却负荷指标、混合原料进料温度指标和热进料比例指标;
[0040]
所述反应炉单元中的能效评价指标包括炉效率指标和排烟温度指标;
[0041]
所述循环氢压缩机单元中的能效评价指标包括汽轮机相对内效率指标、循环氢压缩机效率指标和反飞动开度指标;
[0042]
所述反应进料泵单元中的能效评价指标包括运行效率指标;
[0043]
所述主流程泵单元中的能效评价指标包括主流程泵吨油轴功率指标;
[0044]
所述循环水单元中的能效评价指标包括吨油水耗指标。
[0045]
分馏塔单元吨柴油回流量计算公式为:
[0046][0047]
式中:r为分馏塔吨柴油回流量,t/t柴油,f
回流
为分馏塔回流量,t/h,f
柴油
为分馏塔柴油抽出量,t/h。
[0048]
分馏塔单元吨产品一中取热负荷计算公式为:
[0049][0050]
式中,q
产品
为分馏塔单元吨产品一中取热负荷,kw/t产品,产品包括石脑油和柴油,f
石脑油
为分馏塔石脑油产品量,t/h,f
柒油
为分馏塔柴油产量,t/h。
[0051]
分馏塔单元注汽比计算公式为:
[0052][0053]
式中:g为分馏塔注汽比,t/t分馏塔进料,f
蒸汽
为分馏塔汽提蒸汽量,t/h,f
分馏塔进料
为分馏塔进料量,t/h。
[0054]
换热网络单元高换部分吨油换热面积计算公式为:
[0055][0056]
式中:s为高换部分吨油换热面积,t/t加工负荷,si为高换部分原料换热器i的换热面积,m2,f
加工负荷
为渣油加氢装置的加工负荷,t/h。
[0057]
换热网络单元高换部分平均传热温差计算公式为:
[0058][0059]
式中:δt为高换部分平均传热温差,℃,t1为热物流进换热器温度,℃,t2为热物流出换热器温度,℃,t1为冷物流进换热器温度,℃,t2为冷物流出换热器温度,℃。
[0060]
换热网络单元吨原料130℃以上冷却负荷(l)计算公式为:
[0061][0062]
式中:q≥130℃为吨原料130℃以上冷却负荷(l),kw/t原料,qi为工艺介质由进空
冷、水冷、输出低温热温度冷至130℃的热负荷,kw,f
加工负荷
为加工负荷,t/h。
[0063]
换热网络单元热进料比例计算公式为:
[0064][0065]
其中,η
热进料
为热进料比例,%;f
热进料
为热进料流,t/h;f
冷进料
为冷进料流量,t/h。
[0066]
反应炉单元加热炉效率计算公式为:
[0067]
η
加热炉
=1-q
1-q
2-q3,
[0068]
式中:η
加热炉
为加热炉效率,q1为排烟热损失,q2为气体未完全燃烧热损失,q3为散热损失。
[0069]
循环氢压缩机单元汽轮机相对内效率计算公式为:
[0070][0071]
式中:η
t
为汽轮机相对内效率,%;h
a1
、h
a2
均为汽轮机进出口蒸汽的实际焓值,kj/kg;h
t2
为绝热等熵过程透平出口蒸汽的理想比焓,kj/kg。
[0072]
循环氢压缩机单元循环氢压缩机效率计算过程如下:
[0073]
压缩机压比为:
[0074][0075]
式中:εi为压缩机第i段压缩比,i=1,2,3...;p
i1
、p
i2
为压缩机第i段入口、出口压力,mpa。
[0076]
多变指数计算公式如下:
[0077][0078]
式中:εi为压缩机第i段压缩比;mi为压缩机第i段多变指数;t
i1
、t
i2
为压缩机第i段入、出口开氏温度,k;
[0079]
各段有效功率按下式计算:
[0080][0081]
式中:n
ui
为压缩机第i段有效功率,kw,vi为压缩机第i段入口流量,m3/min,pi为压缩机第i段入口压力。
[0082]
压缩机总有效功率等于各段有效功率之和,其算式如下:
[0083][0084]
式中:nu为压缩机总有效功率,kw。
[0085]
压缩机效率按下式计算:
[0086][0087]
式中:ηy为压缩机效率,ne为压缩机输入功率,kw。
[0088]
反应进料泵单元反应进料泵效率计算公式为:
[0089][0090]
式中:q为工艺介质流量,m3/h;h为扬程,m;ρ为比重;η1为泵的效率;η2为电机效率,%;η3为传动效率,%,n
泵
为泵的轴功率。
[0091]
主流程泵单元主流程泵吨油轴功率计算公式为:
[0092][0093]
式中:w1为主流程泵吨油轴功率,kw/t原料;ni为机泵i的轴功率,kw;f
加工负荷
为装置加工负荷,t/h。
[0094]
循环水单元吨油水耗计算公式为:
[0095][0096]
式中:w
循环水
为吨油水耗,t/t原油;f
循环水
为循环水量,t/h;f
加工负荷
为加工负荷,t/h。
[0097]
步骤s102,根据各个所述能效评价指标构建指标矩阵,并对所述指标矩阵进行无量纲化处理,得到指标数值矩阵b
ij
。
[0098]
在本实施例中,所述指标矩阵的表达式为:
[0099][0100]
式中,a1,a2,a3…
,
…am
分别表示1~m个评价指标,n表示评价对象数量;
[0101]
所述指标数值矩阵bij的表达式为:
[0102]bij
=(bi(j))m×n,
[0103]
[0104][0105]
式中,bj(j)为第i个评价指标,第j个对象指标无量纲化处理后的数值,ai(j)为第i个评价指标,第j个评价对象无量纲化处理前的数值,为第i个评价指标中第j个评价对象无量纲化处理前的最大数值,为第i个评价指标中第j个评价对象无量纲化处理前的最小数值。
[0106]
步骤s103,计算各个所述能效评价指标的熵值,形成指标熵值矩阵e
ij
,并根据所述指标熵值矩阵e
ij
计算各个所述能效评价指标的权重,得到指标熵权矩阵w
ij
。
[0107]
在本实施例中,计算各个所述能效评价指标的熵值的表达式为:
[0108][0109]
k=-1/ln(n),
[0110][0111]
式中,ei为指标i的熵值,pj(j)为无量纲化处理后指标i的占比,n为评价对象数量,bi(j)为第i个评价指标,第j个对象指标无量纲化处理后的数值。
[0112]
计算各个所述能效评价指标的权重的表达式为:
[0113][0114]
式中,ωi为指标i的熵权,ei为指标i的熵值,m为指标的数量。
[0115]
步骤s104,根据所述指标数值矩阵b
ij
以及所述指标熵权矩阵w
ij
计算所述渣油加氢装置的能效指数,并根据所述能效指数评价渣油加氢装置的能效水平,其中,计算所述能效指数的表达式为:
[0116]
α=∑c
×
b(i)
×
wi,
[0117]
式中,α为渣油加氢装置的能效指数,c为渣油加氢装置的得分,b(i)为指标i无量纲化处理后的数值,wi为指标i的权重。
[0118]
综上,本技术的方法,以渣油加氢装置为研究对象,通过用能机理分析,对渣油加氢装置用能单元进行单元化处理,分析各单元能耗影响因素,进而设计渣油加氢装置各单元能效评价指标。根据用能机理和能效评价指标对能耗影响的重要程度,将能效评价指标设定为重要指标、主要指标和次要指标。统筹考虑对能耗影响程度的不同,对指标进行分值设定设计重要指标为6分,主要指标为3分,次要指标为1分,装置总得分为10分;通过同类装
置数据集合分析,将不同能效指标划分为三个能效等级,分别是一级能效、二级能效和三级能效;采用新型赋权法计算渣油加氢装置各能效评价指标的信息熵和熵权,通过权重大小,直接反映,实现了既考虑了用能机理,又根据各指标对能耗影响程度的,按熵权法进行进行权重划分,能够客观、真实地反应渣油加氢装置的能效水平。
[0119]
为使本发明的上述内容能更明显易懂,下面以某集团公司6套渣油加氢装置作为研究对象,并对炼厂1进行能效评价,详细说明如下:
[0120]
s1.以渣油加氢装置为研究对象,通过用能机理分析,对渣油加氢装置用能单元进行单元化处理,分析各单元能耗影响因素,进而设计渣油加氢装置各单元能效评价指标。
[0121]
能效评价指标如下表所示。
[0122]
表1能效评价指标表
[0123][0124]
s2.根据用能机理和能效评价指标对能耗影响的重要程度,将能效评价指标设定为重要指标、主要指标和次要指标。统筹考虑对能耗影响程度的不同,对指标进行分值设定设计重要指标为6分,主要指标为3分,次要指标为1分,装置总得分为10分。
[0125]
通过同类装置数据集合分析,将不同能效指标划分为三个能效等级,分别是一级能效、二级能效和三级能效,具体如表2所示。
[0126]
表2能效等级表
[0127][0128]
s3.采用新型赋权法计算渣油加氢装置各能效评价指标的信息熵和熵权,通过权重大小,直接反映出该能效评价指标对渣油加氢装置能效的影响程度,并据此确定权重序列。
[0129]
s31.构建被评价指标对象矩阵,结果如表3、表4。
[0130]
表3评价指标表
[0131][0132]
表4能效等级表
[0133][0134]
s32.指标矩阵无量纲化处理结果如表5。
[0135]
表5无量纲化处理结果表
[0136][0137]
s33.指标的熵值计算如表6。
[0138]
表6指标熵值计算结果表
[0139][0140]
s34.指标的熵权计算如表7。
[0141]
表7指标熵权计算结果表
[0142][0143]
s35.能效指数计算结果如表8。
[0144]
表8能效指数计算结果表
[0145][0146]
通过上表和图2可知,6家炼厂的渣油加氢装置能效指数在5.6806~7.379之间,炼厂1、炼厂2、炼厂5的渣油加氢装置能效指数在7以上,其他炼厂能效指数在7以下,炼厂2能效指数最大,炼厂6能效指数最小。其中,炼厂6的渣油加氢装置68.8%的能效指标的能效指数低于同类装置平均值(如:吨产品一中取热负荷、注汽比、高换部分吨油换热面积等),炼厂2的渣油加氢装置能效指数最大的主要原因有:
[0147]
(1)炼厂2的渣油加氢装置各能效指标的能效指数大于同类装置。
[0148]
(2)分馏塔单元
[0149]
吨柴油回流量处于一级能效范围,能效指数高于同类装置平均水平,分馏塔回流取热控制合理。
[0150]
(2)换热网络单元
[0151]
高换部分吨油换热面积处于一级能效范围,有利于热量回收,因此能效指数大于同类装置评价水平。
[0152]
吨原料130℃以上冷却负荷(l)低于同类装置,能效指数高于同类装置,说明本装置工艺物流热量回收较为充分,热量损失较小。
[0153]
热进料比例均高于同类装置,因此能效指数亦大于同类装置。
[0154]
(3)反应炉单元
[0155]
炼厂2反应炉效率为93.9%,处于同类装置先进水平,排烟温度低于同类装置平均水平。
[0156]
(4)反应进料泵
[0157]
炼厂2的渣油加氢装置反应进料泵效率为77%,高于同类装置,因此该指标能效指数也大于同类装置评价水平。
[0158]
综合以上分析,炼厂2的渣油加氢装置能效指数大于同类装置。
[0159]
综合来看,基于机理-熵权法建立的渣油加氢装置三级能效评价计算方法具有实际应用价值,可为渣油加氢装置开展节能降碳工作提供理论支持和指导性意见。
[0160]
请参阅图3,其示出了本技术的一种渣油加氢装置三级能效评价系统的结构框图。
[0161]
如图3所示,渣油加氢装置三级能效评价系统200,包括分析模块210、处理模块220、第一计算模块230及第二计算模块240。
[0162]
其中,分析模块210,配置为对所述渣油加氢装置的各个所述用能单元的能效影响因素进行分析,使确定各个所述用能单元的能效评价指标;
[0163]
处理模块220,配置为根据各个所述能效评价指标构建指标矩阵,并对所述指标矩阵进行无量纲化处理,得到指标数值矩阵b
ij
,其中,所述指标矩阵的表达式为:
[0164][0165]
式中,a1,a2,a3…
,
…am
分别表示1~m个评价指标,n表示评价对象数量;
[0166]
第一计算模块230,配置为计算各个所述能效评价指标的熵值,形成指标熵值矩阵e
ij
,并根据所述指标熵值矩阵e
ij
计算各个所述能效评价指标的权重,得到指标熵权矩阵w
ij
;
[0167]
第二计算模块240,配置为根据所述指标数值矩阵b
ij
以及所述指标熵权矩阵w
ij
计算所述渣油加氢装置的能效指数,并根据所述能效指数评价渣油加氢装置的能效水平,其中,计算所述能效指数的表达式为:
[0168]
α=∑c
×
b(i)
×
wi,
[0169]
式中,α为渣油加氢装置的能效指数,c为渣油加氢装置的得分,b(i)为指标i无量纲化处理后的数值,wi为指标i的权重。
[0170]
应当理解,图3中记载的诸模块与参考图1中描述的方法中的各个步骤相对应。由此,上文针对方法描述的操作和特征以及相应的技术效果同样适用于图3中的诸模块,在此不再赘述。
[0171]
在另一些实施例中,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储
有计算机程序,所述程序指令被处理器执行时,使所述处理器执行上述任意方法实施例中的渣油加氢装置三级能效评价方法;
[0172]
作为一种实施方式,本发明的计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,计算机可执行指令设置为:
[0173]
对所述渣油加氢装置的各个所述用能单元的能效影响因素进行分析,使确定各个所述用能单元的能效评价指标;
[0174]
根据各个所述能效评价指标构建指标矩阵,并对所述指标矩阵进行无量纲化处理,得到指标数值矩阵b
ij
;
[0175]
计算各个所述能效评价指标的熵值,形成指标熵值矩阵e
ij
,并根据所述指标熵值矩阵e
ij
计算各个所述能效评价指标的权重,得到指标熵权矩阵w
ij
;
[0176]
根据所述指标数值矩阵b
ij
以及所述指标熵权矩阵w
ij
计算所述渣油加氢装置的能效指数,并根据所述能效指数评价渣油加氢装置的能效水平。
[0177]
计算机可读存储介质可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储根据渣油加氢装置三级能效评价系统的使用所创建的数据等。此外,计算机可读存储介质可以包括高速随机存取存储器,还可以包括存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中,计算机可读存储介质可选包括相对于处理器远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至渣油加氢装置三级能效评价系统。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0178]
图4是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图,如图4所示,该设备包括:一个处理器310以及存储器320。电子设备还可以包括:输入装置330和输出装置340。处理器310、存储器320、输入装置330和输出装置340可以通过总线或者其他方式连接,图4中以通过总线连接为例。存储器320为上述的计算机可读存储介质。处理器310通过运行存储在存储器320中的非易失性软件程序、指令以及模块,从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理,即实现上述方法实施例渣油加氢装置三级能效评价方法。输入装置330可接收输入的数字或字符信息,以及产生与渣油加氢装置三级能效评价系统的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置340可包括显示屏等显示设备。
[0179]
上述电子设备可执行本发明实施例所提供的方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节,可参见本发明实施例所提供的方法。
[0180]
作为一种实施方式,上述电子设备应用于渣油加氢装置三级能效评价系统中,用于客户端,包括:至少一个处理器;以及,与至少一个处理器通信连接的存储器;其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令,指令被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器能够:
[0181]
对所述渣油加氢装置的各个所述用能单元的能效影响因素进行分析,使确定各个所述用能单元的能效评价指标;
[0182]
根据各个所述能效评价指标构建指标矩阵,并对所述指标矩阵进行无量纲化处理,得到指标数值矩阵b
ij
;
[0183]
计算各个所述能效评价指标的熵值,形成指标熵值矩阵e
ij
,并根据所述指标熵值矩阵e
ij
计算各个所述能效评价指标的权重,得到指标熵权矩阵w
ij
;
[0184]
根据所述指标数值矩阵b
ij
以及所述指标熵权矩阵w
ij
计算所述渣油加氢装置的能效指数,并根据所述能效指数评价渣油加氢装置的能效水平。
[0185]
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如rom/ram、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。
[0186]
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
技术特征:
1.一种渣油加氢装置三级能效评价方法,其特征在于,包括:对所述渣油加氢装置的各个所述用能单元的能效影响因素进行分析,使确定各个所述用能单元的能效评价指标;根据各个所述能效评价指标构建指标矩阵,并对所述指标矩阵进行无量纲化处理,得到指标数值矩阵b
ij
,其中,所述指标矩阵的表达式为:式中,a1,a2,a3...,...a
m
分别表示1~m个评价指标,n表示评价对象数量;计算各个所述能效评价指标的熵值,形成指标熵值矩阵e
ij
,并根据所述指标熵值矩阵e
ij
计算各个所述能效评价指标的权重,得到指标熵权矩阵w
ij
;根据所述指标数值矩阵b
ij
以及所述指标熵权矩阵w
ij
计算所述渣油加氢装置的能效指数,并根据所述能效指数评价渣油加氢装置的能效水平,其中,计算所述能效指数的表达式为:α=∑c
×
b(i)
×
w
i
,式中,α为渣油加氢装置的能效指数,c为渣油加氢装置的得分,b(i)为指标i无量纲化处理后的数值,w
i
为指标i的权重。2.根据权利要求1所述的一种渣油加氢装置三级能效评价方法,其特征在于,所述用能单元包括分馏塔单元、换热网络单元、反应炉单元、循环氢压缩机单元、反应进料泵单元、主流程泵单元以及循环水单元。3.根据权利要求2所述的一种渣油加氢装置三级能效评价方法,其特征在于,所述分馏塔单元中的能效评价指标包括吨柴油回流量指标、吨产品一中取热负荷指标和注汽比指标;所述换热网络单元中的能效评价指标包括高换部分吨油换热面积指标、高换部分平均传热温差指标、吨原料130℃以上冷却负荷指标、混合原料进料温度指标和热进料比例指标;所述反应炉单元中的能效评价指标包括炉效率指标和排烟温度指标;所述循环氢压缩机单元中的能效评价指标包括汽轮机相对内效率指标、循环氢压缩机效率指标和反飞动开度指标;所述反应进料泵单元中的能效评价指标包括运行效率指标;所述主流程泵单元中的能效评价指标包括主流程泵吨油轴功率指标;所述循环水单元中的能效评价指标包括吨油水耗指标。4.根据权利要求1所述的一种渣油加氢装置三级能效评价方法,其特征在于,其中,所述指标数值矩阵b
ij
的表达式为:b
ij
=(b
i
(j))
m
×
n
,
式中,b
i
(j)为第i个评价指标,第j个对象指标无量纲化处理后的数值,a
i
(j)为第i个评价指标,第j个评价对象无量纲化处理前的数值,为第i个评价指标中第j个评价对象无量纲化处理前的最大数值,为第i个评价指标中第j个评价对象无量纲化处理前的最小数值。5.根据权利要求1所述的一种渣油加氢装置三级能效评价方法,其特征在于,其中,计算各个所述能效评价指标的熵值的表达式为:k=-1/ln(n),式中,e
i
为指标i的熵值,p
i
(j)为无量纲化处理后指标i的占比,n为评价对象数量,b
i
(j)为第i个评价指标,第j个对象指标无量纲化处理后的数值。6.根据权利要求1所述的一种渣油加氢装置三级能效评价方法,其特征在于,其中,计算各个所述能效评价指标的权重的表达式为:式中,ω
i
为指标i的熵权,e
i
为指标i的熵值,m为指标的数量。7.一种渣油加氢装置三级能效评价系统,其特征在于,包括:分析模块,配置为对所述渣油加氢装置的各个所述用能单元的能效影响因素进行分析,使确定各个所述用能单元的能效评价指标;处理模块,配置为根据各个所述能效评价指标构建指标矩阵,并对所述指标矩阵进行无量纲化处理,得到指标数值矩阵b
ij
,其中,所述指标矩阵的表达式为:
式中,a1,a2,a3…
,
…
a
m
分别表示1~m个评价指标,n表示评价对象数量;第一计算模块,配置为计算各个所述能效评价指标的熵值,形成指标熵值矩阵e
ij
,并根据所述指标熵值矩阵e
ij
计算各个所述能效评价指标的权重,得到指标熵权矩阵w
ij
;第二计算模块,配置为根据所述指标数值矩阵b
ij
以及所述指标熵权矩阵w
ij
计算所述渣油加氢装置的能效指数,并根据所述能效指数评价渣油加氢装置的能效水平,其中,计算所述能效指数的表达式为:α=∑c
×
b(i)
×
w
i
,式中,α为渣油加氢装置的能效指数,c为渣油加氢装置的得分,b(i)为指标i无量纲化处理后的数值,w
i
为指标i的权重。8.一种电子设备,其特征在于,包括:至少一个处理器,以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器,其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至6任一项所述的方法。9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一项所述的方法。
技术总结
本发明公开一种渣油加氢装置三级能效评价方法及系统,方法包括:以渣油加氢装置为研究对象,通过对渣油加氢装置各用能单元用能机理和能效影响因素进行分析,确定各单元能效评价指标,采用“机理权重和熵权法”相结合的方式,计算各指标权重,通过对各指标赋分,计算渣油加氢装置能效指数,从而评价渣油加氢装置的能效水平。该能效评价方法可有效反馈渣油加氢装置用能水平,研究结果可为渣油加氢装置开展节能降碳工作提供指导性意见。节能降碳工作提供指导性意见。节能降碳工作提供指导性意见。
技术研发人员:邹圣武 唐宏亮 叶华伟 张小庆 王瑞群 郑京禾 周洪波 沈雪松
受保护的技术使用者:上海优华系统集成技术股份有限公司
技术研发日:2023.05.13
技术公布日:2023/8/16
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