节能-9换热网络优化设计.ppt

4.4 换热网络优化设计 4.4.2 初始网络的生成 从图可见，该网络共有7个换热单元，而该系统的换热单元数目目标是5，这就意味着初始网络有两个热负荷回路。还要进行优化处理，尽量减少换热单元数目，同时尽量维持能量目标，以使系统的总费用最小。 4.4 换热网络优化设计 4.4.3 热负荷回路的断开与换热单元的合并 由于最大能量回收网络的设计十分夹点之上、下分别进行匹配，有些物流在夹点上、下重复计算，这就不可避免地使网络换热单元总数大于将整个系统作为一体时的最小换热单元数目。另外，用其他方法综合的换热网络，其换热单元数目也往往大于最小单元数目，而换热单元数目对设备投资的影响较大，因此，有必要通过合并单元对换热网络进行优化。 4.4 换热网络优化设计 4.4.3 热负荷回路的断开与换热单元的合并 热负荷回路 当网络的换热单元数目超过将整个系统作为一体对待时的最小换热单元数目时，根据欧拉通用网络定理，即式（4-7）Umin=N+L-S，网络中必然构成了热负荷回路。 热负荷回路的定义：在网络中从一股物流出发，沿与其匹配的物流找下去，又回到此物流，则称在这些匹配的单元之间构成热负荷回路。如下图，物流也包括公用工程物流如（b）。 4.4 换热网络优化设计 4.4.3 热负荷回路的断开与换热单元的合并 （a） H H H （b） 图 4-22 热负荷回路 4.4 换热网络优化设计 4.4.3 热负荷回路的断开与换热单元的合并 一个系统中独立的热负荷回路数的确定： 独立的热负荷回路数=实际换热单元数-最小换热单元数 所谓独立的热负荷回路：是指热负荷回路相互独立，不会由其中几个的加减而得到另一个。如下图简单网络，本来一个换热单元就可以完成，却有三个换热单元完成，故有两个独立的热负荷回路。在辨认热负荷回路时，可找出三个：1-2、2-3、1-3，可见三个互不独立，独立的只有两个。 4.4 换热网络优化设计 4.4.3 热负荷回路的断开与换热单元的合并 1 1 2 2 3 3 图 4-23 独立的热负荷回路 要确定热负荷回路是否独立，一个简单的办法是：每找出的新的热负荷回路中，有一个前面所找到的回路中没有包括的换热单元。 在识别热负荷回路时，要注意以下两点： （1）如果在确定最小换热单元数目时，取加热公用工程数目为1，则不同的加热器用的是同一股公用工程物流，可以连接起来，如图4-22（b）的情形。 同理，如果在确定最小换热单元数目时，取冷却公用工程数目为1，则不同的加热器用的是同一股公用工程物流，可以连接起来，如图4-24中的C1→6→7→C2回路。 4.4 换热网络优化设计 4.4.3 热负荷回路的断开与换热单元的合并 4.4 换热网络优化设计 4.4.3 热负荷回路的断开与换热单元的合并 H 1 2 3 4 5 6 7 C1 C2 1800C 400C 1500C 400C 1800C 600C 1300C 300C 60kW 135kW 60kW 90kW 22kW 105kW 70kW 78kW 100kW 60kW 1 2 3 4 CP 2.0 4.0 3.0 2.6 图 2-24 有热负荷回路的换热网络 4.4 换热网络优化设计 4.4.3 热负荷回路的断开与换热单元的合并 （2）有分流的工艺物流，实际上是一股物流，固可将不同支流上的换热器直接连起来，如图4-21中的H→2→3→H回路。 4.4 换热网络优化设计 4.4.3 热负荷回路的断开与换热单元的合并 1 1 H1 H2 2 2 3 3 4 4 C 1500C 600C 600C 900C 1250C 1000C 200C 250C 17.5kW 120kW 90kW 135kW 105kW 20kW 40kW 夹点 1 2 3 4 图 4-21 换热系统整体方案 4.4 换热网络优化设计 4.4.3 热负荷回路的断开与换热单元的合并 以较多热负荷回路的换热网络图4-24为例，说明回路的识别方法。 网络中（该网络不是用夹点设计法综合的），共有物流6股（包括一股加热和一股冷却公用工程）换热单元10个。 如果将所有物流作为一个系统（没有可能分离成不相关子系统，S=1），在没有热负荷回路的条件下L=0，则N-1=6-1=5（4-8式），即最小换热单元数为5。而该网络用了10个换热单元，则回路数目5. 4.4 换热网络优化设计 4.4.3 热负荷回路的断开与换热单元的合并 依据回路的定义，分别是： 第一股热流经换热单元1→2→4→3回到第一股热流； 第二股热流经换热单元2→5回到第二股热流； 第一股热流经换热单元3→6回到第一股热流； 第一股热流经换热单元3→4→7→6回到第一股热流； 冷却公用工程经换热单元C1→6→7→C2回到冷却公用工程。 还可以写出若干热负荷回路，但