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时间:2020-04-05
《城市天然气管道的参数优化设计.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第41卷第9期当代化工Vo1.41,No.92O12年9月ContemporaryChemicalIndustrySeptember,2012城市天然气管道的参数优化设计刘杰,陈保东,王秋莎,代堪亮,李征博,官学源,莫海元(辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺I13001)摘要:通过管段的管径、壁厚、节点流量、强度、稳定性等约束条件,优化设计了城市天然气管网。同时根据技术经济学原理,引入了复利系数等作为管道的经济指标,建立了管网的数学模型,并且进行了参数优化。利用二次插值法和罚函数相结合,
2、可将相关约束条件与目标函数构造为无约束函数求解,证明该设计方法具有可行性,对城市天然气管道的优化设计具有一定的实践指导意义。关键词:城市天然气管道;管网;优化设计;计算方法中图分类号:TE624文献标识码:A文章编号:1671—0460(2012)09—0900—02ParameterOptimizationDesignofUrbanNaturalGasPipelinesLIUJie,CHENBao一馏,WANGQiu—sha,DAIKan—liang,L1Zheng-bo,GUANXue-yua
3、n,MOHai-yuan(LiaoningShihuaUniversity,LiaoningFushun113001,China)Abstract:Throughanalysisofpipediameter,wallthickness,nodeflow,strength,stabilityandotherconstraints,optimizationdesignofcitygaspipelinenetworkwascarriedout.Accordingtotheprincipleoftechn
4、icaleconomics,throughin~oducingacompoundingfactoraseconomicindicatorofthepipeline,mathematicalmodelofthepipenetworkwasestablishedandparameteroptimizationwasca~iedout.Byquadraticinterpolationmethodandpenaltyfimction,relatedconstraintsandobjectivefuncti
5、onconstructedunconstrainedfunctiontosolve.It’sprovedthatthedesignisfeasible,andhaspracticalguidingsignificancefortheoptimumdesignofurbangaspipelines.Keywords:Citynaturalgaspipeline;Pipelinenetwork;Optimaldesign;Calculationmethod天然气作为一种新型燃料,具有洁净、高效、以得到
6、以下表达式:优质、无污染的特点,迅速成长为是世界三大支柱Z=Ax(D)+(D)(1)能源之一。我国的各个城市天然气的使用已经快速的发展起来。城市天然气管网参数优化设计是以确式中:(D)一管网投资费用,万元;(D)一管网年经营费用,万元;定的管网结构为基础,以合适的管径、壁厚,在满足管网节点流量和压力的为前提,优化管网的投资一资金的恢复系数,:寺予兰。和运行费用,使其最小。管网的参数优化用数学方式中:fc_一折现率;法实现,就是依照参数变量,建立相应的目标函数"一管线的使用年限,a。,给出相应的约束
7、条件,并且选取最优化方法1.1管网的投资进行求解,求得所需结果,达到预期的优化目标。管网的投资包括管道造价、管道运输、管道敷设、管道防腐等费用。用公式表示:1优化模型的建立城市天然气管网的投资可以简化为管道的投xI(D)=∑ktGili+∑Gf+∑k3D/,+∑k4D,l~(2)lf=1f=1i=1资,可以分为投资费用和运行费用。其中投资费用式中:k。一管材价格,元/t;有:(1)管道本身的造价和建设费用;(21调压室、天G厂管段i的单位质量,t/km;然气储配站、压送站的造价。经营费用包括:管网
8、,厂管段i的长度,km;”一管段总数;折旧费;管网维修和维护管理费用。本文采用了一管道的运费,元/(t·km);“复利系数”将一次性的投资费用转换为了折算岛一管道的敷设费用,元,(mm·km)费用,这就消除了投资费用与经营费用在时间上的Df_一管段i的内径,mm;一管道的防腐费用,元,(mm·km)。差异,将年折合费用作为管网的经济评价指标,可收稿日期:2012-03—19作者简介:刘杰(986一)'男,内蒙古自治区赤峰人,辽宁石油化工大学油气储运工程在读硕士研究生,研究方向:城市
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