2017.05
百家争鸣
当代化工研
Chenn
ASPENUTILITIES软件在公用工程设计中的
应用*姚琦敏
江华东
（中国能源工程集团有限公司上海200061）
摘要：本文介绍了ASPENUTLITIES款件及功能，并结合在然电联产系统中的应用，为石油化工金业节能的研究和技术的应用提供参考关键调：公用工程；热电联产；ASPENUTILITIES
中图分类号：T
文献标识码：A
ApplicationofASPENUTILITIESSoftwareinUtilitiesDesign
Yao Qimin,JiangHuadong
(China Energy Engineering Group co., Itd, Shanghai, 200061)
173
Abstract: In this paper; ir has introdrced the 4SPEN UTIL/TIES sofiware and its fionction, besides, combined with its application in
rhermoelectricity System, it has provided reference for the energy-saving study and technical application of petrochemicaf enterprises.
Key words: artilities; thermoelectricity co-prodhrcrtion; ASPEN UTILITIES 在炼油化工领域，随着企业生产规模的扩大、加工深度
和产品质量的不断升级、淘汰落后产能的环保要求、低碳经济对公用工程的挑战等，使生产装置能耗不断的上升，同时也造成了公用工程系统不配套，引发蒸汽系统不平衡、减温减压和放空现象普追、燃料气不平衡等间题，能耗上升和系统优化的压力不断增大。本文介绍艾斯本技术有限公司流程模拟软件 ASPENUTILITIES应用于公用工程系统的仿真和优化。
ASPENUTILITIES软件主要从生产运营方面对供能方和用能方进行能量系统优化和管理，其中AspenUtilitiesPlanner 是基于混合整数规划和过程模拟的离线优化工具，可基于工厂运营用能数据，建立严格模拟模型，对公用工程的功能生产进行离线优化。可以解决外购电力与内部发电量的平衡、负荷分配、驱动的选择（电机或透平）、各种不同燃料的选择、在外电价变化时，如何相应调整内部发电量及蒸汽系统负荷及分配。
ASPENUTILITIES是以平衡为导向的工具，每个模型的方程变量数量是规定的，只要定义其中一部分的变量，其余的未知量由系统自动求得，而且每个模型在系统平衡优化中可以关闭或者启用，可以随时调整。从开始一→所有程序 →AspenTech→Process Modeling V7.1→Aspen Utilities Planner 进入软件操作界面，在Tools→Unitsof Measurement中修改使用单位，然后在Explorer—→Simulation→ComponentLists中定义组分的数据，一般直接调用AspenPlus的物性数据即可。在Sim ulation—→+Libraries—→Utilities—→Utility_Models中添加设备模块，并
用合适的Stream把它们连接起来。 1.锅炉模型
在fuel中需要定义CI、NI、SI元素在燃料中的百分比，以及燃料燃烧需氧量OD。需氧量需通过公式V=0.01867 C+0.375S)+0.05565Hy0.00699O求得,其中 C、S、H、O分别为燃料元素分析中碳、硫、氢、氧的成分（%）。燃料燃烧产生的热量可以直接在Fuelout中定义，也可以定义燃料的质量流量和每于克燃料燃烧的燃烧热值（燃料的
应用基低位热值）。方方数据
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锅炉模块中有效利用热为被受热面吸收生产热水（蒸汽）的热量，主要支出热量为锅炉排烟温度高于环境温度而带走的热量：锅炉排污的热量损失；其他热量损失。模块中锅炉热效率为锅炉有效利用热占进入锅炉的总热量的百分数，可以直接定义热效率百分数（constant），也可以根据负荷大小定义热效率（lookuptable）。
定义完燃烧需氧量和燃烧后烟气含氧量，系统即可自动计算出理论空气量，
实际干空气量V=aV a=a,a,
a表示空气过剩系数
a，、a,分别表示炉膛出口空气过剩系数、炉膛漏风系数，其值可采用锅炉“热力计算书”中的数据。
以齐鲁石化某热电联产项目（以下简称某项目）410t/h； 12.5MPa：540℃超高压蒸汽锅炉计算（设计煤种），煤种低位发热量Q，rl=20.9MJ/Kg，锅炉给水为215℃；14MPa，锅炉热效率为92%，排污率为1%，烟气出口含氧量为5%。在满负荷运行下，最后得到405.9t/h超高压蒸汽，计算得到需要燃料量54.4t/h，空气量455t/h。实际计算结果与厂家给我们的
数据误差不超过3%。 2.汽轮机模型