通过系统性混合进程间整合来提高能量效率的系统、计算机可读介质、计算机程序及相关方法技术方案

技术编号:12817356 阅读:57 留言:0更新日期:2016-02-07 10:06
提供了系统(30)、计算机可读介质、程序代码(51)和方法,其用于通过高级混合系统间能量整合的目标确定和方案产生来为大型工业场所系统性地提供提高的能量效率并与邻近社区相协同,以实现期望的能量消耗和温室气体排放减少的最佳水平。一种示例性系统(30)包括计算机(31)和计算机可读代码(51),其用于执行下列操作:确定可能的进程间整合能量消耗目标;选择高能效的进程间整合能量消耗目标;确定用于提供高能效的进程间整合能量消耗目标的最优进程间能量整合组合;产生多个技术上可行的工业场所进程间热交换系统设计可选择方案;以及协助用户找出技术上可行的工业场所进程间热交换系统设计,其在实质上提供各功能区域之间的最优总废热回收。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过系统性混合进程间整合来提高能量效率的系统、计算机可读介质、计算机程序及相关方法相关申请本专利技术要求2013年4月8日提交的标题为“System,ComputerReadableMedia,andComputerProgramsforEnhancingEnergyEfficiencyviaSystematicHybridInter-ProcessesIntegration”的美国专利申请第13/858,731号的优先权,并且还要求2013年4月8日提交的标题为“MethodsforEnhancingEnergyEfficiencyviaSystematicHybridInter-ProcessesIntegration”的美国专利申请第13/858,718号的优先权。
本专利技术主要涉及通过热回收的能量管理,更具体地,涉及用于通过热回收系统为大型工业场所提供增强的能量管理的系统、计算机可读介质、程序代码及方法。
技术介绍
工业生产的经济效果、全球能量供应的限制、和环境保护的现实是所有行业的持久关注点。世界科学界中的大多数人认为,由于向大气中释放各种温室气体(温室气体)导致的全球变暖现象对世界环境产生负面影响。温室气体主要有三种来源:二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)。在上一个世纪中,世界上排放到空气中的CO2已经急剧增加。工业革命和自然资源(例如煤和石油)的开采为CO2排放做出了极大贡献。从温室气体的角度看,能量效率优化不仅是用于降低能量消耗的快速跟踪方法,而且需要降低基于能量的温室气体/CO2的排放。几十年来,能量效率优化仅仅解决了独立的处理装置的能量效率。但是,自八十年代后期和九十年代初期以来,情况发生了变化。能量效率不仅针对独立的装置/单元,而且还针对子系统、系统、工业装置以及现在/未来的使用热交换网络系统的大型场所和工业场所。热交换网络综合是一个多变量多维度优化的问题,其中,总网络驱动分布取决于每个流状态和每个热流的热回收最小接近温度。这些变量会有助于确定单元的数量、外型(shell)以及加热设施和冷却设施及其混合设施的需求。使用传统的夹点(pinch)技术,这种多变量优化问题简化为单变量优化问题——针对所述问题的每个热处理流的全局最小接近温度(ΔT_min)的优化。尽管在理论上这种方法可用于任何规模,但是其他人仍然通过设备的热流与冷流之间的直接进程内部整合而仅将其用于各个独立设备上。在进程层面上应用这种方法,并被证实非常成功地降低了能量消耗和基于能量的温室气体的排放。通过将系统设计为研究流特定最小接近温度(ΔT_min_i)的最优集合以及改进的匹配技术,由本文描述的一个本专利技术或多个专利技术的受让人开发的更新的系统提供了进一步的优化。由于夹点技术的散发物(emanation)及其关于进程综合的夹点分析技术的演化,直接整合仅为进程内部整合。直接进程间整合被工业界视为是不切实际的。针对使用这种整合的争论包括:需整合的进程会具有不同的启动时间和关闭时间;这些进程可能会在部分负荷上工作;这些进程的条件可能会具有季节性变化;由于进程时间表和经营理念的变化,与间接进程间整合的资金成本相比,公用设施系统、加热器和热交换网络的资金成本可能不会降低;如果进行整合,一个进程中的扰动会波及另一个进程,使得该进程难于控制;距离-时间/速度迟滞影响进程的可控性;各进程间的地理距离将会导致泵送或压缩的大量能量消耗并将会需要与管道铺设、泵送和压缩相关的资金成本;将液体从一个危险区运输到另一个危险区会影响到安全性;以及对于泄漏等的恐惧,这对于设备工程师是普遍的。此外,缺乏用于处理大规模场所和工业区域的进程间整合的系统性方法,并且传统的数学编程模型不能应对大规模的问题,其中许多设施可能涉及勘漏的工业区。因此,尽管直接进程间整合潜在地对于节约能量和减少温室气体排放是非常有利的,但该方法至今仍然未实际应用于大规模工业场所的设计和改造。由此,专利技术人认识到,需要这样的系统、计算机可读介质、程序代码和方法,其用于提供对位于相邻地理位置上的多个设备/进程之间进行直接整合同时仍然考虑间接进程间整合的选择,从而对废能回收进行优化并减少温室气体。当前的进程间整合的方法是利用缓冲系统的间接方法。所述缓冲系统可以是蒸汽系统(多数情况下)或热油系统。研究界和工业界都获得了与利用蒸汽系统的间接方法相适应的改进的夹点方法以及数学编程方法。关于蒸汽的使用,早期的夹点技术对有助于确定蒸汽产生水平的总的场所热整合发生影响,以使不同的进程间接地整合。但是,一些研究人员反对一些情况下使用蒸汽,因为蒸汽的产生必须在固定的温度水平上完成,这会导致错过整合的时机,大多数化学复合物中产生的蒸汽也被用于产生动力,这使得对装置进行驱动以及加热蒸汽以与进程加热的需求完全匹配几乎是不可能的,因此,通常会导致排气和/或大量空气冷却的应用。此外,将废热锅炉放在处理设备中以从一个终端中回收废热并且忽略所述蒸汽在整个设施、块或工业区及其终端点中的路径,这并不是最优的。此外,在许多碳氢化合物处理设施中,由于担心碳氢化合物一侧的泄漏以及腐蚀,在对冷却处理蒸汽进行加热时不推荐产生或使用中压蒸汽和/或高压蒸汽,因此通常将其视为一种禁止匹配。因此,一些研究人员反对使用蒸汽作为缓冲剂,而是赞成使用热油系统。关于热油的使用,研究界和工业界都获得了与使用热油系统的间接方法相适应的改进的夹点方法以及数学编程方法。但是,支持热油优于蒸汽的研究人员未能提及的是,除了实现期望的能量节约目标通常所需的大量热油线路之外,热油液体较低的热交换系数导致热交换器需要过大的表面积、需要添加更多的单元、每条线路需要大量启动加热器和/或空气冷却器,等等。因此,赞成蒸汽的研究人员和赞成热油的研究人员都不提倡通过同时分析或使用热油系统和蒸汽系统来提供间接进程间整合。因此,专利技术人认识到,缺少这样一种方法,其能够系统地找出以下问题:热油系统、蒸汽系统或上述二者何时提供基于热力学或基于经济学的优选方案。此外,专利技术人认识到,没有任何现有的方法同时采用直接进程间整合方法和间接进程间整合方法;没有任何传统方法针对大规模问题采用直接进程间整合方法(例如综合精炼、石油化学产品工业区以及化学工业区);并且相应地,没有任何传统方法同时采用使用热油系统和蒸汽系统二者的直接方法和间接方法。此外,专利技术人认识到,没有任何传统方法考虑到在工业领域之外的针对社区领域/家用领域的更广泛的直接整合。总的来说,尽管工业界似乎同意进程间整合中(例如,在若干设备之间)的直接整合方法会更有效率并且在能量消耗和基于能量的温室气体排放上更加节省,但是它还没有实际应用,在本文描述的一个专利技术或多个专利技术的各实施例的设计出的进程之前,不存在任何针对呈现这种对大型工业联合体的能力的综合系统的系统性方法。因此,工业界长期以来存在对于这样的系统、计算机可读介质、程序代码、方法的未得到满足的需求,其允许用户根据决策者关注的是热力学效率、是经济效率还是二者间的平衡,来通过对利用蒸汽系统和/或热油系统的直接进程间整合和/或间接进程间整合进行使用而对能量回收系统进行综合。
技术实现思路
鉴于前文所述,本专利技术的各种不同的实施例有利地提供了系统、计算机可读介质、程序代码、和方法,本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种计算机辅助的方法,其用于为大型工业场所提供提高的能量效率和降低的温室气体排放,所述方法的特征在于步骤:分析或找出大型工业场所的多个功能区(1‑10)之间的多个可能的进程间能量整合组合,所述多个功能区(1‑10)包括大型工业场所的多个区域(1‑10)、多个块、多个设施、多个设备和多个单元中的一个或多个,其中的每一个包括多个资源流(71);以及找出这样的所述多个可能的进程间能量整合组合,其提供了定义最优进程间能量整合组合的各功能区(1‑10)之间的总废热回收的最优解决方案。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.04.08 US 13/858,731;2013.04.08 US 13/858,7181.一种用于为大型工业场所提供提高的能量效率和降低的温室气体排放的计算机辅助的方法,其,所述方法包括步骤:利用计算机的辅助,分析大型工业场所的多个功能区之间的多个可能的进程间能量整合组合,所述多个功能区包括大型工业场所的多个区域、多个块、多个设施、多个设备和多个单元中的一个或多个,其中的每一个包括多个资源流,所述资源流包括要被加热的一个或多个冷流或者要被冷却的一个或多个热流,所分析的进程间能量整合组合包括:使用利用所述资源流中的一个或多个作为缓冲器的直接进程间能量整合的组合;使用利用一个或多个热油缓冲器系统作为缓冲器的间接进程间能量整合的组合;以及对定义混合进程间能量整合的直接进程间能量整合与间接进程间能量整合这两者的组合进行使用的组合,其中所述混合进程间能量整合利用所述资源流中的一个或多个作为缓冲器并利用所述一个或多个热油缓冲器系统作为缓冲器;以及利用计算机的辅助,确定直接进程间能量整合、间接进程间能量整合、或混合进程间能量整合何时为大型工业场所提供更多的总能量回收;提供对直接进程间能量整合、间接进程间能量整合、或混合进程间能量整合何时为大型工业场所提供更多的总能量回收进行表示的数据以用于显示,以协助找出所述多个可能的进程间能量整合组合中的提供了各功能区之间的总废热回收的最优解决方案的组合,以定义最优进程间能量整合组合;产生多个技术上可行的高能效的工业场所进程间热交换系统设计可选择方案;找出具有提供了最有效的废热回收与资金成本分配之间的平衡的进程间连接和匹配方案的工业场所进程间热交换系统设计;并且提供对具有提供了最有效的废热回收与资金成本分配之间的平衡的进程间连接和匹配方案的工业场所进程间热交换系统设计进行表示的数据,以用于显示。2.如权利要求1所述的方法,其中所述最优进程间能量整合组合包括间接进程间能量整合,所述方法还包括步骤:确定一个或多个水缓冲器或蒸汽缓冲器何时提供关于间接进程间能量整合的超出相应的一个或多个热油线路的最大的能量回收;以及确定一个或多个热油线路何时提供关于间接进程间能量整合的超出相应的一个或多个水缓冲器或蒸汽缓冲器的最大的能量回收。3.如权利要求1所述的方法,其中所述最优进程间能量整合组合包括间接进程间能量整合,所述方法还包括步骤:确定水缓冲器或蒸汽缓冲器与一个或多个热油线路的组合何时提供关于间接进程间能量整合的最大的能量回收;以及确定水缓冲器、蒸汽缓冲器以及一个或多个热油线路的组合何时提供关于间接进程间能量整合的最大的能量回收。4.如权利要求1所述的方法,其中所述最优进程间能量整合组合包括间接进程间能量整合,所述方法还包括步骤:确定单独使用蒸汽系统的间接整合何时比单独使用热油系统的间接整合更好地实现能量和温室排放减少目标;以及确定单独使用热油系统的间接整合何时比单独使用蒸汽系统的间接整合更好地达到能量和温室排放减少目标。5.如权利要求1所述的方法,其中所述最优进程间能量整合组合包括间接进程间能量整合,所述方法还包括步骤:找出何时不使用或不推荐利用缓冲器的间接进程间能量整合,而是更适于使用单元、设备、设施、块、或区域的多个资源流中的一个资源流作为能量使者,来达到能量和温室气体排放目标;以及找出何时不使用或不推荐利用缓冲器的间接进程间能量整合,而是应当使用在多个单元、设备、设施、块、或区域上的热-热流匹配、冷-冷流匹配、流身份转换技术、或者它们的组合,来达到能量和温室气体排放目标。6.如权利要求1所述的方法,其中所述确定直接进程间能量整合、间接进程间能量整合、或者混合进程间能量整合何时提供更多的能量回收的步骤包括步骤:确定直接进程间能量整合何时是达到能量和温室气体排放减少目标的唯一选择;以及确定何时可以单独使用间接整合来达到能量和温室气体排放减少目标。7.如权利要求1所述的方法,其中所述最优进程间能量整合组合包括混合进程间能量整合,所述方法还包括步骤:在依靠间接进程间能量整合之前,找出对废热回收造成最优影响的直接进程间能量整合连接的最小数量;以及产生工业场所进程间热交换系统设计,其具有提供了最有效的废热回收与资金成本分配之间的平衡的进程间连接和匹配方案。8.如权利要求1所述的方法,还包括步骤:响应于预测的可操作性和资金考虑,找出这样的多个额外的进程间热交换系统设计,其具有重叠的结构,并被设计为提供最优的未来改造方案。9.如权利要求1所述的方法,其中所述确定直接进程间能量整合、间接进程间能量整合、或者混合进程间能量整合何时提供更多的能量回收的步骤包括步骤:考虑一个或多个非热力学约束而在直接进程间能量整合方案与间接进程间能量整合方案之间进行仲裁;并且其中,所述方法还包括步骤:产生和综合可接受的进程间热交换系统设计,其提供基于当前的可操作性和资金考虑的总废热回收的最优方案和次优方案,以及响应于预测的可操作性和资金考虑而产生和综合多个额外的方案,其具有重叠的结构,并被设计为提供最优的未来改造方案。10.如权利要求1所述的方法,还包括步骤:响应于对明显的进程特定设计修改和灵活的匹配方案的多个可能组合的分析,定义所述多个功能区之间的用于最优能量消耗和温室气体排放减少的最佳热交换耦合和次佳热交换耦合。11.如权利要求1所述的方法,其中所述每个功能区的多个资源流共同代表了所述多个功能区的多个功能区进程流当中的相应功能区的单个功能区进程流,所述多个功能区进程流共同构成大型工业场所的能量效用系统,所述方法还包括步骤:找出对大型工业场所的能量效用系统的夹点位置进行主要控制的一个或多个功能区进程流;确定最优夹点位置,其为能量效用系统提供最大的废能回收和最小的温室气体排放;以及调整对所述夹点位置进行主要控制的一个或多个功能区进程流的供应温度,以获得进程间能量整合的能量消耗目标。12.如权利要求1所述的方法,其中所述每个功能区的多个资源流共同代表了多个功能区进程流当中的单个功能区进程流,所述多个功能区进程流共同构成大型工业场所的能量效用系统,其中所述多个功能区包括多个区域、块、设备、或设施,并且其中所述分析大型工业场所的多个功能区之间的多个可能的进程间能量整合组合的步骤包括步骤:找出对大型工业场所的能量效用系统的夹点位置进行主要控制的区域、块、设备、或设施。13.如权利要求1所述的方法,其中所述每个功能区的多个资源流共同代表了多个功能区进程流的单个功能区进程流,所述多个功能区进程流共同构成大型工业场所的能量效用系统,并且其中对所述分析大型工业场所的多个功能区之间的多个可能的进程间能量整合组合进行分析的步骤包括步骤:找出主要控制大型工业场所的能量效用系统的夹点位置的、导致所有可能的进程内部结构和参数条件发生变化的一个或多个功能区进程流;以及响应于找出主要控制夹点位置的一个或多个功能区进程流,并且响应于预测的可操作性和资金考虑,确定用于未来改造的最优夹点位置。14.一种用于为大型工业场所提供提高的能量效率和减少的温室气体排放的计算机辅助方法,其,所述方法包括步骤:利用计算机的辅助,确定针对大型工业场所的多个功能区之间的多个可能的进程间能量整合组合的多个可能的进程间整合能量消耗目标,所述多个功能区包括下列中的一个或多个:大型工业场所的多个区域、多个块、多个设施、多个设备和多个单元,其中的每一个包括多个资源流,所述资源流包括要被加热的一个或多个冷流或者要被冷却的一个或多个热流;利用计算机的辅助,响应于对高能效的进程间整合能量消耗目标的选择,确定所述多个可能的进程间能量整合组合中提供各个功能区之间的总废热回收最优方案的组合,所述多个可能的进程间能量整合组合中的该组合包括所述多个资源流中的一个或多个资源流作为缓冲器以及一个或多个热油缓冲器系统作为缓冲器;利用计算机的辅助,确定所述多个可能的进程间能量整合组合中的包括所述多个资源流中的一个或多个资源流作为缓冲器以及水、蒸汽或热油缓冲器系统中的一个或多个作为缓冲器的该组合;利用计算机的辅助,确定提供了各个功能区之间的最优总废热回收的技术上可行的工业场所进程间热交换系统设计,该确定步骤包括步骤:生成多个技术上可行的高能效的工业场所进程间热交换系统设计可选择方案;以及从所述多个技术上可行的高能效的工业场所进程间热交换系统设计可选择方案中,找出具有提供了最有效的废热回收与资金成本分配之间的平衡的进程间连接和匹配方案的工业场所进程间热交换系统设计;以及提供对所述具有用于提供最有效的废热回收与资金成本分配之间的平衡的进程间连接和匹配方案的工业场所进程间热交换系统设计进行表示的数据,以用于显示。15.如权利要求14所述的方法,其中所述方法还包括步骤:响应于预测的可操作性和资金考虑来确定多个额外的进程间热交换系统设计,所述多个额外的进程间热交换系统设计具有实质上重叠的结构,并被设计为提供最优的未来改造方案。16.如权利要求14所述的方法,其中找出提供了各个功能区之间的最优总废热回收方案的多个可能的进程间能量整合组合的步骤以及对提供了各个功能区之间的最优总废热回收的技术上可行的工业场所进程间热交换系统设计进行确定的步骤包括:考虑一个或多个非热力学约束,在直接进程间能量整合方案和间接进程间能量整合方案之间进行仲裁,以产生和综合可接受的进程间热交换系统设计,该设计提供基于当前的可操作性和资金考虑的最优方案和次优方案,并且响应于预测的可操作性和资金考虑而产生和综合多个额外的方案,所述多个额外的方案具有重叠的结构,并设计为提供最优的未来改造方案。17.如权利要求14所述的方法,其中所述对提供了各个功能区之间的最优总废热回收的技术上可行的工业场所进程间热交换系统设计进行确定的步骤包括步骤:响应于对明显的进程特定设计修改和灵活的匹配方案的多个可能的组合进行的分析,定义所述多个功能区之间的用于最优能量消耗和温室气体排放减少的最佳热交换耦合和次佳热交换耦合。18.如权利要求14所述的方法,其中所述每个功能区的多个资源流共同代表了所述多个功能区的多个功能区进程流当中的相应功能区的单个功能区进程流,所述多个功能区进程流共同构成大型工业场所的能量效用系统,并且其中找出针对大型工业场所的多个功能区之间的多个可能的进程间能量整合组合的多个可能的进程间整合能量消耗目标的步骤以及找出提供了各个功能区之间的总废热回收最优方案的多个可能的进程间能量整合组合的步骤包括步骤:找出对大型工业场所的能量效用系统的夹点位置进行主要控制的一个或多个功能区进程流;确定最优夹点位置,其为能量效用系统提供了最大的废能回收和最小的温室气体排放;以及调整对所述夹点位置进行主要控制的一个或多个功能区进程流的供应温度,以获得进程间能量整合的能量消耗目标。19.如权利要求14所述的方法,其中,每个功能区的多个资源流共同代表了多个功能区进程流的单个功能区进程流,所述多个功能区进程流共同构成大型工业场所的能量效用系统,其中所述多个功能区包括多个区域、块、设备或设施,并且其中找出大型工业场所的多个功能区之间的多个可能的进程间能量整合组合的多个可能的进程间整合能量消耗目标的步骤包括步骤:找出主要控制大型工业场所的能量效用系统的夹点位置的区域、块、设备、或设施。20.如权利要求14所述的方法,其中,每个功能区的多个资源流共同代表了多个功能区进程流的单个功能区进程流,所述多个功能区进程流共同构成大型工业场所的能量效用系统,并且其中找出大型工业场所的多个功能区之间的多个可能的进程间能量整合组合的多个可能的进程间整合能量消耗目标的步骤包括步骤:找出主要控制大型工业场所的能量效用系统的夹点位置、导致所有可能的进程内部结构和参数条件发生显著变化的一个或多个功能区进程流;以及响应于找出主要控制夹点位置的一个或多个功能区进程流,并且响应于预测的可操作性和资金考虑,确定用于未来改造的最优夹点位置。21.如权利要求14所述的方法,其中找出所述多个可能的进程间能量整合组合中的提供了各个功能区之间的总废热回收最优方案的组合的步骤包括步骤:确定直接进程间能量整合、间接进程间能量整合、或定义混合进程间能量整合的直接进程间能量整合与间接进程间能量整合的组合何时提供更多能量回收。22.如权利要求14所述的方法,其中,当在所述最优热交换系统设计中使用了间接进程间整合时,所述对提供了各个功能区之间的最优总废热回收的技术上可行的工业场所进程间热交换系统设计进行确定以定义所述最优进程间热交换系统设计的步骤包括下列步骤中的一个或多个:确定一个或多个水缓冲器或蒸汽缓冲器何时提供关于间接进程间能量整合的超出相应的一个或多个热油线路的最大的能量回收;以及确定水缓冲器或蒸汽缓冲器与一个或多个热油线路的组合何时提供关于间接进程间能量整合的最大的能量回收;以及确定水缓冲器、蒸汽缓冲器与一个或多个热油线路的组合何时提供关于间接进程间能量整合的最大的能量回收。23.如权利要求14所述的方法,其中所述对提供了各个功能区之间的最优总废热回收的技术上可行的工业场所进程间热交换系统设计进行确定的步骤包括下列步骤中的一个:找出何时不使用或不推荐利用缓冲器的间接进程间能量整合,而是更适于使用单元、设备、设施、块、或区域的多个资源流中的一个资源流作为能量使者来达到能量和温室气体排放目标;以及找出何时不使用或不推荐利用缓冲器的间接进程间能量整合,而是应当使用在多个单元、设备、设施、块、或区域上的热-热流匹配、冷-冷流匹配、流身份转换技术、或者它们的组合来达到能量和温室气体排放目标。24.一种用于为大型工业场所提供提高的能量效率和降低的温室气体排放的计算机辅助方法,其,所述方法包括步骤:利用计算机的辅助,找出大型工业场所的多个功能区之间的多个可能的进程间能量整合组合的多个可能的进程间整合能量消耗目标,所述多个功能区包括下列中的一个或多个:大型工业场所的多个区域、多个块、多个设施、多个设备和多个单元,其中的每一个包括多个资源流;在所述多个可能的进程间整合能量消耗目标中选择一个高能效的进程间整合能量消耗目标;利用计算机的辅助,找出多个可能的进程间能量整合中的这样的组合,其提供所述多个可能的进程间整合能量消耗目标中的一个高能效的进程间整合能量消耗目标,所述多个可能的进程间能量整合组合中的该组合包括所述多个资源流中的一个或多个资源流作为缓冲器以及一个或多个热油缓冲器系统作为缓冲器;利用计算机的辅助,产生多个技术上可行的工业场所进程间热交换系统设计可选择方案;利用计算机的辅助,从所述多个技术上可行的工业场所进程间热交换系统设计可选择方案中,找出实质上提供了各个功能区之间的最优总废热回收的技术上可行的工业场所进程间热交换系统设计;以及提供对所述实质上提供了各个功能区之间的最优总废热回收的技术上可行的工业场所进程间热交换系统设计进行表示的数据,以用于显示。25.如权利要求24所述的方法,还包括步骤:响应于一个时间序列的预测的可操作性和资金考虑而找出多个额外的进程间热交换系统设计,所述多个额外的进程间热交换系统设计具有实质上重叠的结构,并设计为提供最优的未来改造方案。26.一种非暂时性计算机可读介质,其具有用于为大型工业场所提供提高的能量效率和降低的温室气体排放的处理器可读代码,所述处理器可读代码在所述非暂时性计算机可读介质上实现并且包括一组指令,当一个或多个处理器执行该组指令时,会使得所述一个或多个处理器执行操作,所述操作包括:分析大型工业场所的多个功能区之间的多个可能的进程间能量整合组合,所述多个功能区包括下列中的一个或多个:大型工业场所的多个区域、多个块、多个设施、多个设备和多个单元,其中的每一个包括多个资源流,所述资源流包括要被加热的一个或多个冷流或者要被冷却的一个或多个热流,所分析的进程间能量整合组合包括:使用利用所述资源流中的一个或多个作为缓冲器的直接进程间能量整合;使用利用一个或多个热油缓冲器系统作为缓冲器的间接进程间能量整合;以及对定义混合进程间能量整合的直接进程间能量整合与间接进程间能量整合的组合进行使用的组合,其中所述混合进程间能量整合利用所述资源流中的一个或多个作为缓冲器并利用所述一个或多个热油缓冲器系统作为缓冲器;确定直接进程间能量整合、间接进程间能量整合、或混合进程间能量整合何时为大型工业场所提供了更多的总能量回收;提供对直接进程间能量整合、间接进程间能量整合、或混合进程间能量整合何时为大型工业场所提供更多的总能量回收进行表示的数据以用于向用户显示,从而协助用户找出所述多个可能的进程间能量整合组合中的提供了各功能区之间的总废热回收的最优解决方案的组合,以定义最优进程间能量整合组合;产生多个技术上可行的高能效的工业场所进程间热交换系统设计可选择方案;找出具有提供了最有效的废热回收与资金成本分配之间的平衡的进程间连接和匹配方案的工业场所进程间热交换系统设计;并且提供对具有提供了最有效的废热回收与资金成本分配之间的平衡的进程间连接和匹配方案的工业场所进程间热交换系统设计进行表示的数据,以用于向用户显示。27.如权利要求26所述的非暂时性计算机可读介质,其中所述最优进程间能量整合组合包括间接进程间能量整合,所述操作还包括:确定一个或多个水缓冲器或蒸汽缓冲器何时提供关于间接进程间能量整合的超出相应的一个或多个热油线路的最大的能量回收;以及确定一个或多个热油线路何时提供关于间接进程间能量整合的超出相应的一个或多个水缓冲器或蒸汽缓冲器的最大的能量回收。28.如权利要求26所述的非暂时性计算机可读介质,其中所述最优进程间能量整合组合包括间接进程间能量整合,所述操作还包括:确定水缓冲器或蒸汽缓冲器与一个或多个热油线路的组合何时提供关于间接进程间能量整合的最大的能量回收;以及确定水缓冲器、蒸汽缓冲器和一个或多个热油线路的组合何时提供关于间接进程间能量整合的最大的能量回收。29.如权利要求26所述的非暂时性计算机可读介质,其中所述最优进程间能量整合组合包括间接进程间能量整合,所述操作还包括:确定单独使用蒸汽系统的间接整合何时比单独使用热油系统的间接整合更好地实现能量和温室提取排放减少目标;以及确定单独使用热油系统的间接整合何时比单独使用蒸汽系统的间接整合更好地实现能量和温室提取排放减少目标。30.如权利要求26所述的非暂时性计算机可读介质,其中所述最优进程间能量整合组合包括间接进程间能量整合,所述操作还包括:找出何时不使用或不推荐利用缓冲器的间接进程间能量整合,而是更适于使用单元、设备、设施、块、或区域的多个资源流中的一个资源流作为能量使者来达到能量和温室气体排放目标;以及找出何时不使用或不推荐利用缓冲器的间接进程间能量整合,而是应当使用在多个单元、设备、设施、块、或区域上的热-热流匹配、冷-冷流匹配、流身份转换技术、或者它们的组合来达到能量和温室气体排放目标。31.如权利要求26所述的非暂时性计算机可读介质,其中所述对直接进程间能量整合、间接进程间能量整合或混合进程间能量整合何时提供更多的能量回收进行确定的操...

【专利技术属性】
技术研发人员:马哈茂德·巴希·努尔丁马尼阿·M·阿勒欧韦迪阿卜杜勒阿齐兹·M·阿勒努蒂菲
申请(专利权)人:沙特阿拉伯石油公司
类型:发明
国别省市:沙特阿拉伯;SA

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