[發明專利]氣柜負荷預測設備和方法以及瓦斯調度系統和方法

無效

• 申請號: 200910093694.7
• 申請日: 2009-09-27
• 公開（公告）號: CN102032443A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 侯衛鋒;古勇;洪志剛;廖興發;章立鳴;屠偉龍;王貴宏
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;浙江中控軟件技術有限公司
• 主分類號: F17D1/04
• 分類號: F17D1/04;F17D3/01
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陳小蓮;王鳳桐

技術領域

本發明涉及一種瓦斯系統的平衡與優化調度技術。

背景技術

在煉油生產過程中，大部分裝置不僅生產汽、柴、煤油等液態的產品或半成品，而且還會排放大量氣態副產品，即瓦斯氣體。瓦斯氣體富含氫氣、烷烴、烯烴等組分，是煉油企業最主要的燃料源，煉油企業生產過程所需的燃料很大一部分都是由瓦斯提供的，為此煉油企業中有一個非常重要的系統——瓦斯系統。

在瓦斯系統中，氣柜是瓦斯的主要緩沖設備，用于解決瓦斯暫時產耗不平衡的問題。但是，氣柜本身的容量有上下限約束，氣柜的緩沖作用有限。如果瓦斯產量遠遠大于其耗量，那么氣柜中存儲的瓦斯就會突破容量上限，這樣超出容量上限的瓦斯需要以燃放火炬的形式放散，這不僅是資源的浪費，而且也造成大氣污染。反之，如果瓦斯產量遠遠小于其耗量，那么氣柜中存儲的瓦斯就會突破容量下限，這樣容易造成機械故障。

現階段，國內大部分調度人員主要就是通過觀察瓦斯氣柜負荷的變化憑經驗判斷瓦斯產耗的平衡情況并做出調度決策的。但由于瓦斯氣體的產耗量受裝置操作條件和外界天氣情況變化的影響較大，再加上瓦斯系統本身的復雜性，調度人員很難判斷未來一段時間內氣柜負荷會有怎樣的變化，僅憑經驗進行瓦斯系統調度很難保證整個煉油企業瓦斯產耗的平衡。

因此，對瓦斯系統進行氣柜負荷預測和平衡調度對煉油企業節能降耗工作具有舉足輕重的作用。但由于瓦斯只是煉油企業生產環節中的副產品，并且瓦斯系統結構復雜，對它的平衡與調度是學術界和工程界的難點問題，很少有學者從系統的角度出發，對瓦斯系統的平衡與調度進行研究。

發明內容

為了克服現有技術中無法對瓦斯系統進行科學的平衡與調度的缺陷，本發明特提供一種瓦斯系統的氣柜負荷預測方法，所述瓦斯系統包括相互連接的低壓瓦斯產生裝置和氣柜，所述方法包括：(1)采集第一預定時間段內不同時刻的氣柜負荷和低壓瓦斯產生裝置的瓦斯產量；(2)選擇氣柜負荷預測模型的模型結構，根據所選的模型結構和所采集的第一預定時間段內不同時刻的氣柜負荷和低壓瓦斯產生裝置的瓦斯產量，建立氣柜負荷預測模型；(3)利用所建立的氣柜負荷預測模型，預測第二預定時間段內不同時刻的氣柜負荷；所述第二預定時間段為第一預定時間段之后的時間段。

相對應的，本發明還提供一種瓦斯系統的氣柜負荷預測設備，所述瓦斯系統包括相互連接的低壓瓦斯產生裝置和氣柜，所述設備包括：采集裝置，用于采集第一預定時間段內不同時刻的氣柜負荷和低壓瓦斯產生裝置的瓦斯產量；氣柜負荷預測模型建立裝置，用于選擇氣柜負荷預測模型的模型結構，根據所選的模型結構和所采集的第一預定時間段內不同時刻的氣柜負荷和低壓瓦斯產生裝置的瓦斯產量，建立氣柜負荷預測模型；以及氣柜負荷預測裝置，用于利用所建立的氣柜負荷預測模型，預測第二預定時間段內不同時刻的氣柜負荷；所述第二預定時間段為第一預定時間段之后的時間段。

此外，本發明還提供一種瓦斯系統的瓦斯調度方法，所述瓦斯系統包括低壓瓦斯系統、壓縮機、高壓瓦斯竄低閥門和高壓瓦斯系統，所述低壓瓦斯系統包括低壓瓦斯產生裝置、低壓瓦斯管網、火炬以及氣柜，所述低壓瓦斯產生裝置、火炬和氣柜均與低壓瓦斯管網相連；所述高壓瓦斯系統包括高壓瓦斯管網和高壓瓦斯消耗裝置，高壓瓦斯消耗裝置與高壓瓦斯管網相連；所述壓縮機入口端與氣柜相連，出口端與高壓瓦斯管網相連；高壓瓦斯管網通過高壓瓦斯竄低閥門與低壓瓦斯管網相連；所述方法包括：(1)利用上述氣柜負荷預測方法預測氣柜負荷；以及(2)根據所預測的氣柜負荷，調節壓縮機的工作負荷、火炬的瓦斯燃放量、高壓瓦斯管網至低壓瓦斯管網的高壓瓦斯竄低瓦量以及高壓瓦斯消耗裝置的高壓瓦斯消耗量，以使氣柜負荷不超過氣柜的負荷上下限。

相對應的，本發明還提供一種瓦斯系統的瓦斯調度系統，所述瓦斯系統與上述針對瓦斯平衡與調度方法所描述的瓦斯系統相同，所述瓦斯調度系統包括上述氣柜負荷預測設備；以及調節裝置，該裝置根據氣柜負荷預測設備所預測的氣柜負荷，調節壓縮機的工作負荷、火炬的瓦斯燃放量、高壓瓦斯管網至低壓瓦斯管網的高壓瓦斯竄低瓦量以及高壓瓦斯消耗裝置的高壓瓦斯消耗量，以使氣柜負荷不超過氣柜的負荷上下限。

通過本發明提供的瓦斯系統的氣柜負荷預測方法和設備，可以較好地預測氣柜負荷，所述種瓦斯系統的瓦斯調度方法和系統則可以根據所預測的氣柜負荷，對高壓瓦斯消耗量、高壓瓦斯竄低瓦量、火炬的瓦斯燃放量和壓縮機的工作負荷進行調節，可以從根本上解決完全憑經驗進行瓦斯平衡與調度的現狀，明顯提高瓦斯系統的調度水平，避免氣柜負荷超過氣柜的負荷上下限。

附圖說明

圖1是瓦斯系統的結構示意圖；