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双层法在管网流量压力计算中的应用

在化工装置动态仿真系统和电力装置仿真系统的开发研究与应用中,其管网模型与求解是整个系统的关键。流体网络系统结构复杂、变化多样。流体的压力和流量响应特性具有较强的非线性,若网络拓扑结构稍有不同,其网络特性便有可能有很大的差别,而且流体压力具有扰动双向传播、响应速度快的特点,导致流体网络系统数学模型中各个方程之间的耦合关系较强,给数学模型求解带来很大的困难。本文的研究运用邻接矩阵描述化工流程中管道网络拓扑结构,通过分析网络中串、并、分、汇四种基本拓扑特征来识别管网,采用双层法来求解管网流量压力。根据以上研究结果成功地研制出一套应用软件,有效地实现了多分支流体网络自动识别与求解,即模拟软件系统可直接由流程图识别拓扑结构并自动建模与求解管路的流量压力。利用该软件,只需输入管道网络的邻接矩阵,即可自动产生流量压力分布计算的数学模型并进行实时动态求解。应用于某TDI装置动态流程模拟项目的实践、检验,证明了该算法的可靠性和实用性。  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京化工大学
北京化工大学

动态流程模拟中管网流量计算的一般问题及解法探讨

在化工装置动态仿真系统和电力装置仿真系统的开发研究与应用中,其管网模型与求解是整个系统的关键。流体网络系统结构复杂、变化多样。流体的压力和流量响应特性具有较强的非线性,且流体压力具有扰动双向传播、响应速度快的特点,导致流体网络系统数学模型中各个方程之间的耦合关系较强,给数学模型求解带来很大的困难。本文介绍了实时动态流程模拟的序贯模块法,在此基础上针对复杂流体网络系统,提出了节点模块,将复杂管网分解为简单树状子管网,序贯求解各个子网络及节点模块,从而对整个管网流量和压力进行实时动态求解。此模块形成的软件成功地应用于锦西化工厂的接技聚醚装置动态流程模拟项目中,经实践和检验证明了该算法的可靠性和实用性。同时本文提出了另一种新的管网解决方案—利用双层法求解管网压力流量。利用线性方程组系数矩阵的稀疏性、对称性和对角占优的特点求解简化模型,同时迭代时不用严格模型,故可减少调用严格模型次数,将复杂迭代问题分解转化为一系列较简单的迭代,明显提高...  (本文共89页) 本文目录 | 阅读全文>>

《智能建筑与智慧城市》2019年01期
智能建筑与智慧城市

智慧管网在智慧城市中的重要应用

1引言城市地下管网设施是城市的生命线,其运行是否良好,直接影响人们的生产、生活、出行、资源利用、环境安全甚至生命财产的安全。例如,2012年7月,北京特大暴雨水淹下沉式立交桥;2013年11月,青岛中石化原油输油管道爆燃事故;2013年12月,北京东四环外环方向大郊亭桥自来水管泄漏;2014年6月,中石油大连输油管道爆燃事故等。城市地下管网设施故障,轻则造成道路塌陷,阻碍交通,重则造成重大人员伤亡和财产损失。1.1城市地下管网事故带来的后果1)社会影响事故造成停水、停电以及停气等,严重影响人民群众的生产和生活,容易造成恐慌情绪。2)经济损失事故,特别是重大事故造成人员伤亡和财产损坏等,给企业带来巨大的经济损失,而由此引发的间接经济损失,往往无法估量。3)管理成本由于地下管网事故频发,政府管理部门不得不投入大量的人力和物力资源,增加了管理成本,但收效甚微。1.2造成城市地下管网事故的根本原因1)地下管网经过多年的运行,已经到了服役...  (本文共3页) 阅读全文>>

《新能源经贸观察》2019年Z1期
新能源经贸观察

国家管网公司成立后将面临七大挑战

文/刘满平七次会议强调,要推动石油天然气管网运营机制改革,组建国有资本控股、投资主体多元化的石油天然气管网公司(以下简称“国家管网公司”)。由于当前我国天然气管网建设处于快速发展阶段,在改革的进程中存在诸多问题和矛盾。因此,在看到成立国家管网公司好处的同时也要看到,随着市场主体多元,交易方式多样,市场竞争加剧,再加上天然气行业高度依赖管网以及民生性等特性,未来国家管网公司成立运营后将面临一些问题或挑战,需要引起重视并认真应对。管网建设的压力管网资产剥离之前,以中石油为代表的油气企业内部运行模式是上下游一体化的,各板块“共担风险、共享收益”,管网建设的巨大资金来源可以通过上游勘探开采和下游销售的利润来补充。国家管网公司成立后,管网建设的压力从原来的多家企业转移到单一企业上来。作为独立存在的主体,如果将国家管网公司的管输费定得过低,则经营压力过大,管网建设资金得不到保障;如果定得过高,又不利于下游天然气的消费。天然气市场供求矛盾天然...  (本文共3页) 阅读全文>>

《中国石油石化》2019年05期
中国石油石化

未来国家管网公司可能这样

国家管网公司应将统一规划、统一调度、热值交易创新、平均管输费、组织架构创新、资本混改,作为六大核心创新发展理念。近日有报道称,国家拟于今年年底前推动“三桶油”拆分旗下管道资产,组建一家全新的国家管网公司。集中统一形成的国家管网公司有别于零散集成打造的国家管网,应更科学、更优化、更公平、更高效。笔者认为,国家管网公司成立后,应将统一规划、统一调度、热值交易创新、平均管输费、组织架构创新、资本混改作为六大核心创新发展理念。●●管道铺设要有科学的路由走向,国家管网公司要有科学的发展方向。●摄影/胡庆明提升国家管网系统的储气调峰能力,拥有更大剩余容量,允许全国更多用户、更长久地使用国家主干管网体系。从管网规划理念上大规模节省主干管道投资和对周边耕地占用规模,降低天然气管输成本。鉴于天然气气田、地下储气库、大中小城市与工业园区固定无法移动,管道路由和接收站可以按照市场发展规律和人为意志进行优化布局,使得符合市场需求的管道路由与具有深水良港...  (本文共2页) 阅读全文>>

《现代国企研究》2019年10期
现代国企研究

市政污水管网建设实施要点分析

在城市经济发展过程中,各类污水排放量渐渐增多,导致城市污水处理承受着巨大压力。怎样有效提高城市排水系统的污水处理能力和效率,已经变成有效解决城市水污染问题的重要环节。同时,污水管网的建设也是改善城市防洪,减少周边农业灾害的必要途径。为积极开展城市污水处理,各地区加强了污水管网系统建设,取得了较好的效果。但是,仍然存在一些需要解决的问题。所以,还需要正确认识这些问题,及时纠正和解决,才可以保证整个城市污水管网建设的质量。一、关于污水管网的施工特点与其他市政工程相比,市政污水管网具有相同的特点和独特的特点。同样的特点是管网大部分顺着城市道路的两侧建造,因此它非常靠近地面建筑。不同的是,城市污水管网隐蔽性很强,施工期间存在较大的安全隐患。此外,污水管网是一个主要收集污水并进行处理的管网系统,对污水管网的要求相对较高。在施工期间,一方面要注意施工质量,另一方面还要注意其他地下管道系统的位置和路线。施工期间,不同地方污水管网的施工要求也不...  (本文共2页) 阅读全文>>

《现代工业经济和信息化》2018年05期
现代工业经济和信息化

天然气区域管网的结构功能与规划

引言天然气区域管网工程是政府工程建设中一项重要的基础设施,它关系着整个城市的经济发展。每个地区的地理条件、天气情况以及经济发展水平都存在较大差异,对于天然气区域管网的功能结构以及规划应该包括含储气设施,这是保证天然气区域管网运行的重要内容。与长输管道或者城镇管网不同,天然气区域管网的规划以及建设需综合考虑与分析气源发展条件、用气负荷分布等因素,我们就天然气区域管网的功能结构以及规划问题进行具体分析。1天然气区域管网随着我国城市化进程的不断加快,给天然气区域管网建设带来了严峻挑战,施工环境复杂、繁琐。随着天然气供气规模不断扩大,数量不断增加,天然气系统结构发生了巨大变化。在一些省份内开始建立天然气区域干管网络,在原来一级、二级管网之间增加了新的输配管网,这些天然气区域管网是由省区一级的燃气输配公司经营的,并且在地方政府的指引与支持下,形成了有三种管网形成的三级管网结构[1]。在实际的管道施工过程中,由于多方面的因素,比如施工人员操...  (本文共2页) 阅读全文>>