【摘 要】
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我国开采出来的原油大多为高凝高粘的重质原油,为了保证输送过程的安全稳定,管道多采用加热的输送方式,管道的能耗费用包括动力费用和燃料费用,在输油成本中占很大比例。减阻
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我国开采出来的原油大多为高凝高粘的重质原油,为了保证输送过程的安全稳定,管道多采用加热的输送方式,管道的能耗费用包括动力费用和燃料费用,在输油成本中占很大比例。减阻剂是一种能够有效降低管输摩阻损失、降低管输压力并提高输量的试剂,近些年来,越来越多的管线采用加减阻剂的方式进行节能降耗,在加剂后的管道运行过程中,将添加减阻剂费用与燃料费用、动力费用综合考虑,通过运行优化以寻求最优运行参数,进一步降低能耗。本文针对热油管道加减阻剂后的能耗优化问题进行研究,建立了热油管道加剂优化数学模型,并进行求解,开发出热油管道优化运行软件(HO.P-DR),主要研究内容如下:首先,对减阻效果的预测公式进行修正,采用大量现场数据对公式中的待定系数进行确定,为热油管道加剂的能耗优化提供了前提条件。其次,基于假设条件和保证管道安全运输的约束条件,以管道最低运行费用为目标函数,建立了热油管道加剂优化数学模型。针对热油管道运行的工艺特点,考虑注入减阻剂的影响,进行热油管道热力计算和水力计算,并对能耗设备泵和加热炉进行分析计算。再次,选择遗传算法对热油管道加剂能耗优化数学模型进行求解,在编码部分创新的引入减阻剂浓度的编码,并采用改进的选择、交叉和变异策略,提高了模型的求解速度,使优化结果更加精确。最后,基于java语言开发出热油管道优化运行软件(HOP-DR),可以实现热油管道的水力摩阻计算、减阻剂减阻效果的预测以及能耗优化运行等功能,并通过实例分析HOP-DR热油管道优化运行软件的可行性和准确性。实例分析分为两部分:第一部分是与实际运行数据计算得到的沿程摩阻损失进行对比,验证水力计算结果的准确性;第二部分是以某热油管道的实际运行参数为基础,进行加剂与未加剂的优化计算,并对计算结果进行对比分析。经验证,热油管道优化运行软件(HOP-DR)可以得到良好的优化运行方案,显著降低了能耗费用,对管道的安全经济运行有着重要的意义。
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