[发明专利]一种流程工业换热网络分析方法

权利要求书

1.一种流程工业换热网络分析方法，包括以下步骤：

1)划分生产状态，具体包括：

1.1)根据企业实际生产情况，选择代表生产状态的工艺物料及其流量参数，选择工艺物料的历史数据的时间范围，访问存储所述工艺物料及其流量参数流量值的历史数据库，以获取该时间范围内用于划分生产状态的历史数据集；所述工艺物料的历史数据包含流量参数流量值；所述历史数据库是企业生产的计算机系统中存储生产过程数据的数据库，所述生产过程数据包括历史数据，每个所述历史数据具有代表其发生时间的时间戳；所述生产状态由各工艺物料及其流量参数的流量值表征；将所述历史数据集内时间戳相同或相近的所述工艺物料的历史数据分组，每组为一数据元，每个所述数据元具有时间戳；所述历史数据集是代表生产状态的各工艺物料的历史数据的数据集合；

1.2)通过聚类分析算法，将历史数据集划分为多个历史数据子集，每个历史数据子集代表一种生产状态，所述历史数据子集包括至少一个所述数据元；

2)计算和绘制换热网络温焓图，具体包括如下步骤：

2.1)通过所述历史数据子集中各所述数据元的时间戳，访问所述历史数据库，获取换热网络中各换热介质的历史数据，并根据实际情况赋予各个换热器的换热介质的冷热流属性；所述换热介质包括工艺物料、工艺物料产生的中间产物、和/或循环冷却水、和/或蒸汽；所述换热介质的历史数据包括入口温度、出口温度和各换热介质的流量；

2.2)按所述冷热流属性将换热介质分为冷流和热流，根据换热介质的入口温度和出口温度，分别统计冷流的温度变化区间和热流的温度变化区间；

2.3)分别计算冷流和热流在步骤2.2)中各温度变化区间端点温度对应的焓值，

2.4)根据冷流和热流的温度变化区间及其相应端点温度的焓值在温焓图上绘制各点，然后将冷流温度变化区间的各点和热流温度变化区间的各点分别连接，从而绘制得到换热网络的温焓图；

3)换热网络分析

3.1)在换热网络温焓图中获取某生产状态下换热网络实际消耗的公用工程加热量H_bh和公用工程冷却量H_bc；所述的生产状态下换热网络实际消耗的公用工程加热量是指在温焓图中，冷流曲线在横坐标的投影未与热流曲线重合的线段的投影长度所对应的焓值；所述的生产状态下换热网络实际消耗的公用工程冷却量是指在温焓图中，热流曲线在横坐标的投影未与冷流曲线重合的线段的投影长度所对应的焓值；

3.2)计算出改造后换热网络消耗的公用工程加热量H_ah和公用工程冷却量H_ac；所述改造后换热网络消耗的公用工程加热量和公用工程冷却量是指将来可能进行的改造之后预计的公用工程加热量和公用工程冷却量；

3.3)进行换热网络改造的技术经济分析，得到换热网络在该生产状态下的节能潜力及经济价值：

3.4)按照步骤3.1)至步骤3.3)计算换热网络在各生产状态下的节能潜力及经济价值。

2.根据权利要求1所述的流程工业换热网络分析方法，其特征在于，在步骤1.2)之前还包括步骤1.1a)：对于多个工艺物料的情况，以一种工艺物料的历史数据的时间戳为基准，将各工艺物料的、与此基准的时间戳相同或距离此基准的时间戳最近的所述工艺物料的历史数据组成数据元，所述工艺物料的历史数据按照不同的时间戳分为多个数据元，组成历史数据集。