本發(fā)明涉及節(jié)能領(lǐng)域,特別是涉及一種智能制造的能效評估方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
為了改善粗放型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,緩解能源資源短缺、生態(tài)環(huán)境惡化,大部分工廠開始采用智能制造的方法;智能制造不僅使產(chǎn)業(yè)組織更高效、生產(chǎn)更科學(xué)化、生產(chǎn)組織更便捷化,而且能夠最大化提高生產(chǎn)效率以及能源利用效率。為了詳細(xì)了解智能制造的能源利用效率,需要對智能制造進(jìn)行能效評估。目前,由于對同一個自動化生產(chǎn)線,采用的模型和方法的不一致,導(dǎo)致評估結(jié)果的差別比較大;或者采用的方法和模型一致,但是評估環(huán)境的不一致,導(dǎo)致評估結(jié)果的差別也比較大,降低了評估結(jié)果的準(zhǔn)確度。針對上述的不足,如何得到一種統(tǒng)一的能效評估方法,且評估結(jié)果的準(zhǔn)確度高,是目前全面了解智能制造能源利用效率急需解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種智能制造的能效評估方法及系統(tǒng),該方法及系統(tǒng),綜合考慮智能制造生產(chǎn)過程中,智能制造中的設(shè)備、工藝、環(huán)境以及產(chǎn)品對能效的影響因素下,得到一種統(tǒng)一的能效評估方法,且評估結(jié)果的準(zhǔn)確度高。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了如下方案:
一種智能制造的能效評估方法,包括:
確定評估對象;所述評估對象是綜合考慮了設(shè)備、工藝、產(chǎn)品以及環(huán)境因素所確定的評估對象;
根據(jù)所述評估對象,確定評估邊界、能效基準(zhǔn)指標(biāo)、評估對象能源流以及評估對象物料流;
根據(jù)所述評估邊界、所述評估對象能源流以及所述評估對象物料流,建立能效評估模型;
根據(jù)所述能效評估模型,計算所述評估對象的實(shí)際能效指標(biāo);
對比所述實(shí)際能效指標(biāo)和所述能效基準(zhǔn)指標(biāo),評估所述能效評估模型的準(zhǔn)確度。
可選的,所述確定能效基準(zhǔn)指標(biāo),具體包括:
根據(jù)智能制造生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)流程和工藝特點(diǎn),將所述評估對象劃分為不同的組成部分及設(shè)備;
根據(jù)所述組成部分及設(shè)備,選取相應(yīng)的能效評估指標(biāo)體系;
根據(jù)所述能效評估指標(biāo)體系,確定能效基準(zhǔn)指標(biāo)。
可選的,所述確定評估對象能源流以及評估對象物料流,具體包括:
根據(jù)所述組成部分及設(shè)備,確定評估對象能源流以及評估對象物料流。
可選的,所述能效評估模型,具體包括
主物料要素單元、輔助物料要素單元以及能量要素單元;
所述主物料要素單元,包括:輸入物料、輸出產(chǎn)品、可回收物料、輸出廢品;
所述輔助物料要素單元,包括:輸入輔助物料、回收輔助物料、輔助廢料;
所述能量要素單元,包括:物料輸入能量、物料輸出能量、輸入能量、輸出能量、可回收能量、消耗能量。
可選的,所述計算所述評估對象的實(shí)際能效指標(biāo),具體包括:
根據(jù)所述能效評估模型,獲取能量平衡方程和物料平衡方程;
根據(jù)所述能量平衡方程、所述物料平衡方程以及所述組成部分,計算所述評估對象的實(shí)際能效指標(biāo)。
本發(fā)明還提供了一種智能制造的能效評估系統(tǒng),包括:
評估對象確定模塊,用于確定評估對象;所述評估對象是綜合考慮了設(shè)備、工藝、產(chǎn)品以及環(huán)境因素所確定的評估對象;
評估邊界確定模塊,用于根據(jù)所述評估對象,確定評估邊界;
能效基準(zhǔn)指標(biāo)確定模塊,用于根據(jù)所述評估對象,確定能效基準(zhǔn)指標(biāo);
評估對象能源流以及評估對象物料流確定模塊,用于根據(jù)所述評估對象,確定評估對象能源流以及評估對象物料流;
能效評估模型建立模塊,用于根據(jù)所述評估邊界、所述評估對象能源流以及所述評估對象物料流,建立能效評估模型;所述能效評估模型包括主物料要素單元、輔助物料要素單元以及能量要素單元;
實(shí)際能效指標(biāo)計算模塊,用于根據(jù)所述能效評估模型,計算所述評估對象的實(shí)際能效指標(biāo);
準(zhǔn)確度評估模塊,用于對比所述實(shí)際能效指標(biāo)和所述能效基準(zhǔn)指標(biāo),評估所述能效評估模型的準(zhǔn)確度。
可選的,所述能效基準(zhǔn)指標(biāo)確定模塊,具體包括:
劃分子模塊,用于根據(jù)智能制造生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)流程和工藝特點(diǎn),將所述評估對象劃分為不同的組成部分及設(shè)備;
能效評估指標(biāo)體系選取子模塊,用于根據(jù)所述組成部分及設(shè)備,選取相應(yīng)的能效評估指標(biāo)體系;
能效基準(zhǔn)指標(biāo)確定子模塊,用于根據(jù)所述能效評估指標(biāo)體系,確定能效基準(zhǔn)指標(biāo)。
可選的,所述評估對象能源流以及評估對象物料流確定模塊,具體包括:
評估對象能源流以及評估對象物料流確定子模塊,用于根據(jù)所述組成部分及設(shè)備,確定評估對象能源流以及評估對象物料流。
可選的,所述實(shí)際能效指標(biāo)計算模塊,具體包括:
能量平衡方程和物料平衡方程獲取子模塊,用于根據(jù)所述能效評估模型,獲取能量平衡方程和物料平衡方程;
實(shí)際能效指標(biāo)計算子模塊,用于根據(jù)所述能量平衡方程、所述物料平衡方程以及所述組成部分,計算所述評估對象的實(shí)際能效指標(biāo)。
根據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施例,本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果:
本發(fā)明提供了一種智能制造的能效評估方法及系統(tǒng),該方法及系統(tǒng),是在綜合考慮智能制造生產(chǎn)過程中,智能制造中的設(shè)備、工藝、環(huán)境以及產(chǎn)品對能效的影響因素下,提供一種統(tǒng)一的能效評估方法。所述能效評估方法具體包括:確定評估對象,然后根據(jù)評估對象,獲取評估邊界、能效基準(zhǔn)指標(biāo)、評估對象能源流以及評估對象物料流,建立能效評估模型;并通過能效評估模型,計算評估對象的實(shí)際能效指標(biāo);對比實(shí)際能效指標(biāo)和能效基準(zhǔn)指標(biāo),得到評估結(jié)果,其能效評估模型的準(zhǔn)確度保證評估結(jié)果的可信度,證明采用本發(fā)明提供的方法或者系統(tǒng),能夠?yàn)橹悄苤圃斓奶峁┮环N統(tǒng)一的能效評估方法,且評估結(jié)果的準(zhǔn)確度高。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例的能效評估方法流程圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例的能效評估系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例一的能效評估模型示意圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例一的物料、能源消耗分析模型示意圖;
圖5為本發(fā)明實(shí)施例二的乙烯生產(chǎn)系統(tǒng)物質(zhì)平衡圖;
圖6為本發(fā)明實(shí)施例二的乙烯生產(chǎn)系統(tǒng)能量平衡圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明的目的是提供一種智能制造的能效評估方法及系統(tǒng),該方法和系統(tǒng)在綜合考慮智能制造生產(chǎn)過程中,智能制造中的設(shè)備、工藝、環(huán)境以及產(chǎn)品對能效的影響因素下,得到一種統(tǒng)一的能效評估方法,且評估結(jié)果的準(zhǔn)確度高。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例的能效評估方法流程示意圖,如圖1所示,本實(shí)施例提供的一種能效評估方法,包括:
步驟101:確定評估對象;所述評估對象是綜合考慮了設(shè)備、工藝、產(chǎn)品以及環(huán)境因素所確定的評估對象。
步驟102:根據(jù)所述評估對象,確定評估邊界、能效基準(zhǔn)指標(biāo)、評估對象能源流以及評估對象物料流;
其中,確定能效基準(zhǔn)指標(biāo),具體包括:
根據(jù)智能制造生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)流程和工藝特點(diǎn),將所述評估對象劃分為不同的組成部分及設(shè)備;
根據(jù)所述組成部分及設(shè)備,選取相應(yīng)的能效評估指標(biāo)體系;
根據(jù)所述能效評估指標(biāo)體系,確定能效基準(zhǔn)指標(biāo)。
確定評估對象能源流以及評估對象物料流,具體包括:
根據(jù)所述組成部分及設(shè)備,確定評估對象能源流以及評估對象物料流。
步驟103:根據(jù)所述評估邊界、所述評估對象能源流以及所述評估對象物料流,建立能效評估模型;
其中,所述能效評估模型,具體包括
主物料要素單元、輔助物料要素單元以及能量要素單元;
所述主物料要素單元,包括:輸入物料、輸出產(chǎn)品、可回收物料、輸出廢品;
所述輔助物料要素單元,包括:輸入輔助物料、回收輔助物料、輔助廢料;
所述能量要素單元,包括:物料輸入能量、物料輸出能量、輸入能量、輸出能量、可回收能量、消耗能量。
步驟104:根據(jù)所述能效評估模型,計算所述評估對象的實(shí)際能效指標(biāo);
其中,計算所述評估對象的實(shí)際能效指標(biāo),具體包括:
根據(jù)所述能效評估模型,獲取能量平衡方程和物料平衡方程;
根據(jù)所述能量平衡方程、所述物料平衡方程以及所述組成部分,計算所述評估對象的實(shí)際能效指標(biāo)。
步驟105:對比所述實(shí)際能效指標(biāo)和所述能效基準(zhǔn)指標(biāo),評估所述能效評估模型的準(zhǔn)確度。
本實(shí)施例提供一種智能制造的能效評估方法,該方法是在綜合考慮智能制造生產(chǎn)過程期間,設(shè)備級、工藝級以及產(chǎn)品級對能效的影響因素下,確定評估對象,然后根據(jù)評估對象,獲取評估邊界、能效基準(zhǔn)指標(biāo)、評估對象能源流以及評估對象物料流,建立能效評估模型;并通過能效評估模型,計算評估對象的實(shí)際能效指標(biāo);對比實(shí)際能效指標(biāo)和能效基準(zhǔn)指標(biāo),得到評估結(jié)果,其能效評估模型的準(zhǔn)確度保證評估結(jié)果的可信度,證明采用本發(fā)明提供的方法,能夠?yàn)橹悄苤圃斓奶峁┮环N統(tǒng)一的能效評估方法,且評估結(jié)果的準(zhǔn)確度高。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明還提供了一種能效評估系統(tǒng),圖2為本發(fā)明實(shí)施例能效評估系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,如圖2所示,所述系統(tǒng)包括:
評估對象確定模塊201,用于確定評估對象;所述評估對象是綜合考慮了設(shè)備、工藝、產(chǎn)品以及環(huán)境因素所確定的評估對象;
評估邊界確定模塊202,用于根據(jù)所述評估對象,確定評估邊界。
能效基準(zhǔn)指標(biāo)確定模塊203,用于根據(jù)所述評估對象,確定能效基準(zhǔn)指標(biāo);
其中,能效基準(zhǔn)指標(biāo)確定模塊203,具體包括:
劃分子模塊,用于根據(jù)智能制造生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)流程和工藝特點(diǎn),將所述評估對象劃分為不同的組成部分及設(shè)備;
能效評估指標(biāo)體系選取子模塊,用于根據(jù)所述組成部分及設(shè)備,選取相應(yīng)的能效評估指標(biāo)體系;
能效基準(zhǔn)指標(biāo)確定子模塊,用于根據(jù)所述能效評估指標(biāo)體系,確定能效基準(zhǔn)指標(biāo)。
評估對象能源流以及評估對象物料流確定模塊204,用于根據(jù)所述評估對象,確定評估對象能源流以及評估對象物料流;
其中,評估對象能源流以及評估對象物料流確定模塊204,具體包括:
評估對象能源流以及評估對象物料流確定子模塊,用于根據(jù)所述組成部分及設(shè)備,確定評估對象能源流以及評估對象物料流。
能效評估模型建立模塊205,用于根據(jù)所述評估邊界、所述評估對象能源流以及所述評估對象物料流,建立能效評估模型;所述能效評估模型包括主物料要素單元、輔助物料要素單元以及能量要素單元。
實(shí)際能效指標(biāo)計算模塊206,用于根據(jù)所述能效評估模型,計算所述評估對象的實(shí)際能效指標(biāo);
其中,實(shí)際能效指標(biāo)計算模塊,具體包括:
能量平衡方程和物料平衡方程獲取子模塊,用于根據(jù)所述能效評估模型,獲取能量平衡方程和物料平衡方程;
實(shí)際能效指標(biāo)計算子模塊,用于根據(jù)所述能量平衡方程、所述物料平衡方程以及所述組成部分,計算所述評估對象的實(shí)際能效指標(biāo)。
準(zhǔn)確度評估模塊207,用于對比所述實(shí)際能效指標(biāo)和所述能效基準(zhǔn)指標(biāo),評估所述能效評估模型的準(zhǔn)確度。
本實(shí)施例提供的能效評估系統(tǒng),該系統(tǒng),是在綜合考慮智能制造生產(chǎn)過程期間,設(shè)備級、工藝級以及產(chǎn)品級對能效的影響因素下,確定評估對象,然后根據(jù)評估對象,獲取評估邊界、能效基準(zhǔn)指標(biāo)、評估對象能源流以及評估對象物料流,建立能效評估模型;并通過能效評估模型,計算評估對象的實(shí)際能效指標(biāo);對比實(shí)際能效指標(biāo)和能效基準(zhǔn)指標(biāo),得到能效評估模型的準(zhǔn)確度,得到評估結(jié)果,其能效評估模型的準(zhǔn)確度保證評估結(jié)果的可信度,證明采用本發(fā)明提供的系統(tǒng),能夠?yàn)橹悄苤圃斓奶峁┮环N統(tǒng)一的能效評估方法,且評估結(jié)果的準(zhǔn)確度高。
為了更好的說明本發(fā)明提供的能效評估方法是在考慮經(jīng)濟(jì)、管理、生產(chǎn)和環(huán)境因素的能效評估方法,公開了如下實(shí)施例。
實(shí)施例一
本實(shí)施例提供的另一種能效評估方法,包括:
第一步:確定評估對象(評估對象包括:設(shè)備因素、工藝因素、產(chǎn)品因素、環(huán)境因素);
第二步:根據(jù)評估對象,界定評估邊界;并根據(jù)智能制造的生產(chǎn)流程和工藝特點(diǎn),將評估對象劃分為各組成部分及設(shè)備等,然后選取相應(yīng)的能效評估指標(biāo)體系,根據(jù)能效評估指標(biāo)體系確定需要測量的能效數(shù)據(jù)和對應(yīng)的能效基準(zhǔn)指標(biāo);
第三步:梳理評估對象中各組成部分及設(shè)備的能源流和物料流,建立能效評估模型,獲取物料平衡方程和能量平衡方程。
第四步:針對評估對象的各組成部分,基于已建立的能效指標(biāo)體系,計算適用各個的實(shí)際能效指標(biāo)。
第五步:將各個的實(shí)際能效指標(biāo)的測量計算結(jié)果,與已建立的能效基準(zhǔn)指標(biāo)進(jìn)行對比,并對結(jié)果進(jìn)行分析。其中,能效基準(zhǔn)指標(biāo)是由設(shè)備、工藝或產(chǎn)品的理論值,或者是歷史數(shù)據(jù)值或歷史最優(yōu)值。
第六步:對比分析實(shí)際能效指標(biāo)和能效基準(zhǔn)指標(biāo),評估能效評估模型的準(zhǔn)確度,進(jìn)而用于生產(chǎn)能效的優(yōu)化。
其中,能效評估模型在考慮經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)、管理、環(huán)境因素等的系統(tǒng)評估方法和評估規(guī)程而建立的,能效評估模型主要是幫助分析設(shè)備、工藝過程及產(chǎn)品的物料流和能源流,為后續(xù)能效指標(biāo)的計算以及能效評估打下基礎(chǔ),因此能效評估模型是建立在設(shè)備級、工藝級、產(chǎn)品級的三級能效評估模型。
能效評估模型包括物質(zhì)流輸入和輸出、能源流輸入和輸出、輔助材料、排放、生產(chǎn)管理因素等多種能效影響因素,即能效評估模型包括主物料要素單元、輔助物料要素單元以及能量要素單元,如圖3所示,主物料要素單元包括:輸入物料Mi(T)、輸出產(chǎn)品Mp(T)、可回收物料Mo(T)、輸出廢品Mwo(T);輔助物料要素單元包括:輸入輔助物料Mpi(T)、回收輔助物料Mrs(T)、輔助廢料Mws(T)。能量要素單元包括:物料輸入能量Emi(T)、物料輸出能量Emo(T)、輸入能量Ei(T)、輸出能量Eo(T)、可回收能量Er(T)、消耗能量Ew(T)。需要注意幾點(diǎn):能效評估模型中包含的生產(chǎn)管理因素作用于設(shè)備/工藝/產(chǎn)品實(shí)體,會直接或間接地影響整個設(shè)備/工藝/產(chǎn)品的物料和能量消耗;使用能效評估模型時,可根據(jù)實(shí)際情況對模型中涉及的因素進(jìn)行取舍,如有些設(shè)備級或工藝級是中間環(huán)節(jié),無產(chǎn)品輸出,則無需考慮;物料輸入能量是指物料輸入時本身攜帶的能量,如熱量等,同理物料輸出能量;能效評估模型體現(xiàn)了物料和能量的平衡。
并根據(jù)能效評估模型中的主物料要素單元、輔助物料要素單元以及能量要素單元,建立物料平衡方程和能量平衡方程;
物料平衡方程為:
Mi(T)+Mpi(T)=Mrs(T)+Mws(T)+MP(T)+Mwo(T)+Mo(T)(1)
能量平衡方程:
Ei(T)+Emi(T)=Er(T)+Ew(T)+Emo(T)+Eo(T)(2)
其中,式(1)和式(2)中的T表示從能效評估模型開始0時刻到評估結(jié)束t時刻的時間段。
為確定每個工藝和整個系統(tǒng)的物料和能量關(guān)系以及為能效指標(biāo)的計算建立基礎(chǔ),本實(shí)施例提供了物料、能源消耗分析模型示意圖,如圖4所示,其中
RI:輸入資源;RQ:輸出資源;RIi(i=1…p):每個工藝的輸入;RQi(i=1…p):每個工藝的輸出;RCi(i=1…p):每個工藝的回收資源;RWi(i=1…p):每個工藝的損失資源。
本實(shí)施例提供一個建立考慮經(jīng)濟(jì)、管理、生產(chǎn)和環(huán)境因素的能效評估方法,為智能制造的能效評估提供一個統(tǒng)一的方法。
實(shí)施例二
本實(shí)施例提供了一種乙烯生產(chǎn)系統(tǒng),該乙烯生產(chǎn)系統(tǒng)主要由原料預(yù)熱、裂解、急冷、壓縮、冷分離、熱分離、制冷、廢堿氧化及汽油加氫等單元組成。依據(jù)系統(tǒng)能效評估模型得出乙烯生產(chǎn)系統(tǒng)物質(zhì)平衡圖和能量平衡圖,如圖5和圖6所示。
乙烯生產(chǎn)系統(tǒng)輸入能量包括燃料、水、電、蒸汽、風(fēng)和氮?dú)?;其中燃料包括燃料油、燃料氣、天然氣、液態(tài)烴、氫氣和煤;水包括工業(yè)水、生活水、軟化水、脫鹽水、循環(huán)水;蒸汽包括壓力為3.5Mpa、1.0Mpa和0.3Mpa;風(fēng)包括工業(yè)風(fēng)和儀表風(fēng);輸出能量包括除氧水、蒸汽和凝結(jié)水。
能效綜合指標(biāo)選取乙烯產(chǎn)量與輸入能源的比值:
乙烯裝置輸入能量:
環(huán)境指標(biāo):
Mi—輸入的第i種燃料、蒸汽、電、水或耗能工質(zhì)的質(zhì)量,單位為噸(t),千瓦時(KW.h),立方米(m3);
M污染—污染物主要為污染水;
Qj—外界輸入乙烯裝置的第j種能源量,單位為千克標(biāo)準(zhǔn)油(kgoe);
Ri—折能系數(shù);Ri折能系數(shù)即為輸入的第i種燃料、蒸汽、電、水或耗能工質(zhì)與千克標(biāo)準(zhǔn)油的換算關(guān)系。
為了能夠?qū)崿F(xiàn)具體數(shù)值計算,表1提供了GB20350-2013乙烯裝置單位產(chǎn)品能源消耗限額對折能系數(shù),如表1所示。
表1GB20350-2013乙烯裝置單位產(chǎn)品能源消耗限額對折能系數(shù)表。
計算:
1)乙烯裂解裝置
乙烯裂解系統(tǒng)包括乙烯裂解裝置和汽油加氫裝置。乙烯裂解裝置耗能分?jǐn)傁禂?shù)0.7,汽油加氫裝置的耗能分?jǐn)傁禂?shù)0.3。消耗能源種類包括燃料、水、電、蒸汽和氮?dú)猓心茉炊颊鬯愠蓸?biāo)準(zhǔn)油。
E1=M燃料油*R燃料油折能系數(shù)+M燃料氣*R燃料氣折能系數(shù)+M天然氣*R天然氣折能系數(shù)+M液態(tài)烴*R液態(tài)烴折能系數(shù)+M氫氣*R氫氣折能系數(shù)+M煤*R煤折能系數(shù);
M燃料氣=(M液化石油氣+M石腦油+M輕烴進(jìn)料+M加氫裂化尾油+M減一減頂油+M加氫碳五+M二廠供丙烷+M弛放丙烯+M調(diào)質(zhì)油)*12%-M外供甲烷+M外補(bǔ)液化石油氣+M氫氣轉(zhuǎn)燃料;
E2=M工業(yè)水*R工業(yè)水折能系數(shù)*0.7+M生活水*R生活水折能系數(shù)*0.7+M軟化水*R軟化水折能系數(shù)*0.7+M脫鹽水*R脫鹽水折能系數(shù)*0.7+M循環(huán)水*R循環(huán)水折能系數(shù)*0.7+M熱水*R熱水折能系數(shù)*0.7-M凝結(jié)水*R凝結(jié)水折能系數(shù)-M除氧水*R除氧水折能系數(shù);
E3=M電*R電折能系數(shù)*0.7;
E4=M蒸汽3.5Mpa*R蒸汽3.5Mpa折能系數(shù)*0.7+M蒸汽消耗1.0Mpa*R蒸汽消耗1.0Mpa折能系數(shù)-M蒸汽產(chǎn)出1.0Mpa*R蒸汽產(chǎn)出1.0Mpa折能系數(shù)+M蒸汽消耗0.3Mpa*R蒸汽消耗0.3Mpa折能系數(shù)-M蒸汽產(chǎn)出0.3Mpa*R蒸汽產(chǎn)出0.3Mpa折能系數(shù);
E5=M氮?dú)?/sub>*R氮?dú)庹勰芟禂?shù)*0.7+M壓縮空氣(非凈化空氣)*R壓縮空氣(非凈化空氣)折能系數(shù)*0.7+M壓縮空氣(凈化空氣)*R壓縮空氣(凈化空氣)折能系數(shù)*0.7+M清焦空氣*R清焦空氣折能系數(shù)*0.7。
選取撫順乙烯廠2015.12.8的數(shù)據(jù)計算當(dāng)日能效。乙烯產(chǎn)量2546.41噸,甲烷的自產(chǎn)率為12%,使用的燃料為燃料氣。
M燃料氣=(M液化石油氣+M石腦油+M輕烴進(jìn)料+M加氫裂化尾油+M減一減頂油+M加氫碳五+M二廠供丙烷+M弛放丙烯+M調(diào)質(zhì)油)*12%-M外供甲烷+M外補(bǔ)液化石油氣+M氫氣轉(zhuǎn)燃料=(476.41+3970.75+0+1794.75+1194.69+0+0+0+0)*12%-16.10+0+7.44=883.73噸;
(1)燃料:M燃料油=0;M燃料氣=883.73噸;M天然氣=156.83噸;M液態(tài)烴=0噸;M氫氣=0噸;M煤=0噸。
(2)水:M工業(yè)水=26.73噸;M生活水=0.2噸;M脫鹽水=4167.5噸;M循環(huán)水=1093056噸;M除氧水=219.25噸;M熱水=16693GJ,其中,GJ表示吉焦10的9次方;M凝結(jié)水=4342.25噸。
(3)電:M電=85000KW.h。
(4)蒸汽:M蒸汽3.5Mpa=3380.25噸;M蒸汽產(chǎn)出1.0Mpa=679.72噸;M蒸汽產(chǎn)出0.3Mpa=347.02噸;M蒸汽消耗0.3Mpa=0.02噸;M蒸汽消耗1.0Mpa=0噸。
(5)空氣:M氮?dú)?/sub>=89040噸;M壓縮(非凈化空氣)=56336噸;M壓縮(凈化空氣)=37305噸;M清焦空氣=0噸。
則,根據(jù)上述數(shù)據(jù),
E1=883.73*1000+156.83*930=1029581.9kgoe;
E2=26.73*0.17*0.7+0.2*0.17*0.7+4167.5*2.3*0.7+1093056*0.1*0.7+16693*0.7-219.25*9.2-4342.25*3.65=77045.58717kgoe;
E3=185000*0.2338*0.7=30277.1kgoe;
E4=3380.25*88*0.7+0.02*66-679.72*76-347.02*66=133662.68kgoe;
E5=89040*0.15*0.7+56336*0.028*0.7+37305*0.038*0.7=11445.6986kgoe;
El=E1+E2+E3+E4+E5=1293458.66437kgoe。
2)汽油加氫裝置
汽油加氫裝置消耗的能源種類包括水、電、蒸汽以及氮?dú)狻?/p>
E1'=M工業(yè)水*R工業(yè)水折能系數(shù)*0.3+M生活水*R生活水折能系數(shù)*0.3+M軟化水*R軟化水折能系數(shù)*0.3+M脫鹽水*R脫鹽水折能系數(shù)*0.3+M循環(huán)水*R循環(huán)水折能系數(shù)*0.3+M熱水*R熱水折能系數(shù)*0.3;
E'2=M電*R電折能系數(shù)*0.3;
E3'=M蒸汽3.5Mpa*R蒸汽3.5Mpa折能系數(shù)*0.3;
E'4=M氮?dú)?/sub>*R氮?dú)庹勰芟禂?shù)*0.3+M壓縮空氣(非凈化空氣)*R壓縮空氣(非凈化空氣)折能系數(shù)*0.3+M壓縮空氣(凈化空氣)*R壓縮空氣(凈化空氣)折能系數(shù)*0.3+M清焦空氣*R清焦空氣折能系數(shù)*0.3。
選取撫順乙烯廠2015.12.8的數(shù)據(jù)計算當(dāng)日能效:
E1'=26.73*0.17*0.3+0.2*0.17*0.3+4167.5*2.3*0.3+1093056*0.1*0.3+16693*0.3=40676.52843kgoe;
E'2=185000*0.2338*0.3=12975.9kgoe;
E3'=3380.25*88*0.3=89238.6kgoe;
E'4=89040*0.15*0.3+56336*0.028*0.3+37305*0.038*0.3=4905.2994kgoe;
Eq=E1'+E'2+E3'+E'4=147796.32783kgoe。
3)乙烯裂解系統(tǒng)能效計算
綜合能效指標(biāo):
環(huán)境指標(biāo):
乙烯單位產(chǎn)品能耗:
本實(shí)施例通過能效評估方法,得到乙烯生產(chǎn)系統(tǒng)中能源消耗為565.99kgoe/t;國家標(biāo)準(zhǔn)乙烯裝置單位產(chǎn)品能源消耗限額規(guī)定單位乙烯能耗先進(jìn)值610kgoe/t,本實(shí)施例提供的能效評估模型的準(zhǔn)確度為92.79%,證明采用本發(fā)明提供的方法或者系統(tǒng),能夠?yàn)橹悄苤圃斓奶峁┮环N統(tǒng)一的能效評估方法,且評估結(jié)果的準(zhǔn)確度高。
本說明書中各個實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述,每個實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處,各個實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實(shí)施例公開的系統(tǒng)而言,由于其與實(shí)施例公開的方法相對應(yīng),所以描述的比較簡單,相關(guān)之處參見方法部分說明即可。
本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述,以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想;同時,對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員,依據(jù)本發(fā)明的思想,在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。綜上所述,本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。