【摘 要】
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随着我国工业生产规模的不断扩大,能源使用量逐年增加,如何缓解能源供应的紧张局面,直接关系到我国社会经济的可持续发展问题,而科学有效的节能是解决能源供应问题的重要方面
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随着我国工业生产规模的不断扩大,能源使用量逐年增加,如何缓解能源供应的紧张局面,直接关系到我国社会经济的可持续发展问题,而科学有效的节能是解决能源供应问题的重要方面。为此,本文以耗能较高的环氧丙烷装置为对象,探讨换热网络系统的用能优化与改造,以及换热器的能效评价问题。对某氯碱厂环氧丙烷装置系统中的各个换热设备的运行参数进行测试,提取夹点分析技术所需的冷、热物流温度、压力及其流量等基本数据。使用Aspen Plus软件模拟各换热设备的运行情况,分析计算有关参数的数值情况,并与提取流股数据相比较,结果表明,软件模拟值与实测值的相对平均误差为2.42%,验证了数据的准确可靠性,并利用模拟数据与实测数据完善了换热网络用能分析数据库。运用夹点分析技术,对氯醇法生产环氧丙烷工艺系统的换热网络进行了优化分析,指出了系统换热网络的能量利用瓶颈所在,确定了整体系统和各子系统换热网络的夹点温度和节能潜力;通过确定最小传热温差,得到系统热、冷公用工程的能耗目标值和节能量,给出了优化改造的措施,明确了换热网络优化方法中子系统法比整体系统法具有更好的节能效果,指出了选择优化方法的最佳依据。通过引入换热网络影响系数,建立了能考虑换热网络影响的换热器能效评价新模型和新方法。从该方法在环氧丙烷装置换热器能效评价中的应用表明,所建立的新方法明显提高了小型换热器的得分值和能效级别,降低了大型换热器的分值,克服了单个换热器能效评价的局限性,能更全面体现换热网络中换热器的运行状况以及是否需要优化情况,评价结果更具有实际意义,同时可操作性强。为弥补基于热力学第一定律的评价方法的弊端,根据热力学第二定律构建了适用性强的换热器能效评价数学模型。完善了利用ε-NTU法推导不同情况下的传热和流阻熵产数学模型,分析了换热器能效评价的基本参数对不同模型的影响情况,使能效评价熵产模型的应用更为广泛。
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