天然气长输管网的模拟与优化模型研究

【摘要】：针对天然气长输管网能耗高的问题,研究了基于Aspen Plus的计算机模拟模型及优化算法。采用BWRS热力学方法,考虑了燃气轮机消耗天然气对管网的影响,并采用Calculator模块计算燃气消耗量,建立了天然气管网模型。以压缩机站能耗最低为目标函数,以节点流量、压力、压缩机转速为操作变量,以压缩机特性参数、各节点流量、压力、管道的压力限制等为约束条件,采用SQP算法(序列二次规划法)对含15个节点、9条管段、6个压缩机站的循环天然气管网进行优化,分别采用不同的压降计算方法,并得到了各最优管网运行方案。与文献值相比,该方案燃料消耗速率降低24.2%。相对于不考虑天然气消耗的管网,该优化方案使得能耗降低1772.6 k W。燃料消耗速率降低4.83%。不同压降计算方法优化结果表明,采用Weymouth法能耗最高,AGA法次之,Panhandle B法最低。 【作者单位】： 天津大学化工学院;
【关键词】： 天然气管网 模拟优化 Aspen Plus 压缩机站 节能降耗
【分类号】：TE832
【正文快照】： 1引言天然气长输管线普遍采用燃气轮机驱动的离心式压缩机弥补管道压力损失,燃气轮机消耗的天然气约占输送天然气的3%~5%,能耗巨大[1]。因此,优化天然气管网,降低压缩机站能耗就显得十分必要。目前国内外研究主要集中在优化算法方面[2-7],力求更加快速、稳定、准确和有效地求

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