内容介绍
本书系统介绍了过程工业中能源优化的基本概念、理论和实践方法,涵盖了从设备评估到系统优化的多个层面。主要内容包括能源强度的定义与基准测试、关键指标的设定与监控、设备(如加热炉、换热器)的性能评估与改进、过程热回收与集成、蒸馏系统的优化、蒸汽与动力系统的建模与优化等。书中还详细讨论了如何通过技术改造和能源管理系统实现持续的能源效率提升。本书适合过程工业中的管理者、工程师和操作人员,尤其是那些希望提高能源效率、降低运营成本的专业人士参考阅读。
流程工业能源和工艺优化
目录
●第一部分基本概念和原理
1概述1
1.1简介1
1.2受众读者2
1.3提高能源效率的五种方法2
1.4持续提升的四个关键3
1.5促进提升的思路4
2能量强度理论5
2.1简介5
2.2流程能量强度的定义5
2.3燃料当量的概念6
2.4全站点的能量强度7
2.5结语8
参考文献9
3基准能量强度10
3.1简介10
3.2数据提炼10
3.3将所有能源使用量转换为燃料当量12
3.4能量平衡13
3.5蒸汽和功率的燃料当量15
3.6能源性能指数(EPI)法19
3.7结语21
参考文献22
4关键指标和目标23
4.1简介23
4.2关键指标代表运营优化机会23
4.3定义关键指标25
4.4为关键指标设定目标29
4.5关键指标的经济评价32
4.6应用1:在“能源仪表板”中实现关键指标34
4.7应用2:实现控制器的关键指标36
4.8这是值得努力的37
参考文献38
第二部分能量系统评估方法
5加热炉评估39
5.1引言39
5.2高可靠性加热炉设计40
5.3高可靠性加热炉运行44
5.4高效加热炉操作47
5.5加热炉检修51
参考文献52
6换热器性能评估53
6.1引言53
6.2基础概念和计算53
6.3理解性能标准——U值57
6.4了解压降61
6.5换热器额定值评估62
6.6改善换热器性能70
参考文献74
7换热器结垢评估75
7.1引言75
7.2结垢机理75
7.3减少结垢76
7.4原油预热系统减少结垢78
7.5污垢阻力计算79
7.6基于成本的清洗循环优化模型80
7.7清洗循环优化的修正模型83
7.8一种实用的清洗循环优化方法85
7.9小结——一个减少结垢的实际例子87
参考文献91
8能量损失评估92
8.1引言92
8.2能量损失审计92
8.3能量损失审计结果97
8.4能量损失评估98
8.5头脑风暴99
8.6能量审计报告100
参考文献101
9过程热回收目标评估102
9.1引言102
9.2数据输出102
9.3复合曲线103
9.4基本概念104
9.5能量目标105
9.6规范标准105
9.7成本目标:确定很好ΔTmin106
9.8案例研究109
9.9避免次优解决方案111
9.10综合成本目标和过程设计112
9.11应用系统设计方法的挑战113
参考文献114
10工艺热回收改进评定115
10.1引言115
10.2网络夹点——现有热回收系统的瓶颈115
10.3改造的识别117
10.4自动化网络夹点改造方法119
10.5应用网络夹点改造方法的案例研究120
参考文献128
11过程整合机会评估129
11.1引言129
11.2过程集成的定义129
11.3加减(+-)原理130
11.4大复合曲线131
11.5工艺变更的有效配置原则132
11.6流程变更示例135
参考文献147
第三部分流程系统测算和优化
12蒸馏操作窗口148
12.1简介148
12.2蒸馏148
12.3蒸馏效率149
12.4可行操作窗口的定义150
12.5理解操作窗口151
12.6典型容量163
12.7设计参数的影响164
12.8设计核查表165
12.9开发操作窗口的示例计算167
12.10结论177
参考文献179
13蒸馏系统评估181
13.1简介181
13.2定义基本情况181
13.3缺失和不完整数据的计算183
13.4建立过程模拟185
13.5热量和物料平衡评估185
13.6塔效率评估188
13.7运行概况评估190
13.8塔评估192
13.9塔热积分评估193
13.10重新使用现有塔板的指导原则194
参考文献195
14蒸馏系统优化196
14.1简介196
14.2蒸馏塔优化基础196
14.3蒸馏系统的能量优化200
14.4总体工艺优化203
14.5结论208
参考文献208
第四部分公用工程系统评估与优化
15蒸汽动力系统建模209
15.1引言209
15.2锅炉209
15.3除氧器211
15.4蒸汽轮机211
15.5燃气轮机214
15.6放空阀215
15.7蒸汽减温器216
15.8蒸汽闪蒸罐217
15.9疏水阀217
15.10蒸汽分配损失218
参考文献218
16建立蒸汽平衡219
16.1引言219
16.2蒸汽平衡生成指南219
16.3产生蒸汽平衡的工作示例220
16.4产生蒸汽平衡的示例228
16.5验证蒸汽平衡232
16.6结语234
参考文献235
17确定蒸汽真实价格236
17.1引言236
17.2锅炉产生蒸汽的成本236
17.3基于焓值的蒸汽定价239
17.4基于做功的蒸汽定价240
17.5基于燃料当量的蒸汽定价240
17.6基于成本的蒸汽定价242
17.7不同蒸汽定价方法的比较243
17.8边际蒸汽定价244
17.9冷凝水回收对蒸汽成本的影响248
17.10结语248
参考文献249
18蒸汽系统性能基准250
18.1引言250
18.2基准蒸汽成本:将发电成本降至大力度优惠251
18.3基准蒸汽和冷凝水损失252
18.4基准工艺蒸汽使用量和能源成本分配255
18.5蒸汽系统运行基准257
18.6蒸汽系统效率基准258
参考文献261
19蒸汽和动力优化262
19.1引言262
19.2优化蒸汽集管压力262
19.3优化蒸汽设备负荷262
19.4优化现场发电与电力进口264
19.5优选限度地减少蒸汽排放和排气269
19.6优化蒸汽系统配置269
19.7开发蒸汽系统优化模型272
参考文献276
第五部分改造项目的评估和实施
20确定外设施区环境的真实收益277
20.1简介277
20.2正在评估的能源改进方案277
20.3一种评估能源改进方案的方法278
20.4可行性评估和实施决策287
21从工艺变化中确定真实效益288
21.1简介288
21.2收集整个运营周期的在线数据288
21.3正态分布与蒙特卡罗模拟289
21.4正态分布基本统计汇总293
参考文献295
22改造可行性评估296
22.1简介296
22.2可行性评估的范围和阶段296
22.3可行性评估方法297
22.4初始项目基础和数据的重要性299
22.5正确把握项目经济性300
22.6OSBL成本的重要性303
22.7超出设计裕度的优化空间303
22.8确定并放宽工厂304
22.9工艺条件、产量和设备之间的相互作用305
22.10虚假的余量误导306
22.11长期准备燃气306
22.12两个用于转移瓶颈的改造案例307
22.13结语309
参考文献310
23创建具有可衡量结果的优化理念311
23.1简介311
23.2全站点能源优化策略311
23.3现场能源优化策略的案例研究315
23.4建立能源管理体系318
23.5能源运行管理320
23.6能源项目管理322
23.7从研发思路到实施的整体工作流程323
参考文献324
内容介绍
本书系统介绍了过程工业中能源优化的基本概念、理论和实践方法,涵盖了从设备评估到系统优化的多个层面。主要内容包括能源强度的定义与基准测试、关键指标的设定与监控、设备(如加热炉、换热器)的性能评估与改进、过程热回收与集成、蒸馏系统的优化、蒸汽与动力系统的建模与优化等。书中还详细讨论了如何通过技术改造和能源管理系统实现持续的能源效率提升。本书适合过程工业中的管理者、工程师和操作人员,尤其是那些希望提高能源效率、降低运营成本的专业人士参考阅读。
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