8853

مطالعه تجربي و مدل شبيه‌سازي مصرف انرژي به بويلر با استفاده از RSM، ANN و Aspen HYSYS

كارشناسي

مهندسي شيمي

1402

احد قائمي

1402/08/15

مهندسي شيمي، نفت و گاز

Investigation of boiler energy consumption in the gas refinery units using RSM and ANN and Aspen HYSYS

شركت‌هاي پالايش گاز يكي از مصرف‌كنندگان عمده انرژي در ايران هستند. بررسي ميزان مصرف انرژي واحدهاي پالايشگاه گاز نشان داده است كه بيشترين مصرف انرژي در واحد شيرين سازي و واحد توليد و توزيع بخار است كه در مجموع بيش از 60 درصد از كل انرژي مصرفي كل واحدهاي پالايشگاه را به خود اختصاص داده است. بررسي ميزان مصرف انرژي تجهيزات در پالايشگاه نيز نشان داده است كه بيشترين مصرف انرژي در ديگ بخار است به‌طوري كه بيش از 30 درصد كل مصرف تجهيزات پالايشگاه مربوط به ديگ‌هاي بخار توليد و توزيع مي‌باشد. واحد. بنابراين بهينه‌سازي مصرف انرژي در اين تجهيزات مصرف انرژي در پالايشگاه‌ها را به شدت كاهش داده و موجب صرفه‌جويي در مصرف انرژي شده است. 579 روز ديگ جمع‌آوري و در شبيه‌سازي با Aspen HYSYS و مدل‌سازي با RSM و ANN استفاده شده است. مدل‌سازي با ANN به دو روش MLP و RBF انجام شده است. Aspen HYSYS پيش‌بيني خوبي از مصرف انرژي ديگ دريافت نمي‌كند و پاسخ آن داراي خطاي زيادي است. به‌عنوان مثال، در شرايط كاري يكسان، مصرف واقعي 986 مترمكعب استاندارد بوده است، اما پيش‌بيني Aspen HYSYS، مصرف 1355 مترمكعب استاندارد با شرايط كاري مشابه است. مقدار R2 بدست آمده در RSM برابر با 0.97 و R2 بدست آمده از ANN براي مدل‌هاي RBF و MLP به ترتيب برابر با 0.98 و 0.99 است. همچنين مقدار عملكرد به دست آمده در RBF برابر با 0.0034 و همين مقدار براي MLP برابر با 0.0018 است. با توجه به اين نتايج، مشاهده شد كه روش MLP نسبت به ساير روش‌ها روش مناسب‌تري است. پيش‌بيني مي‌شود از احتراق 26000 مترمكعب استاندارد با 23 مترمكعب در ساعت هوا در دماي 25.5، دبي بخار 525.5 تن در روز با فشار 10.5 بار گرم و دماي 256.5 درجه سانتيگراد توليد شود. درجه سلسيوس. با بررسي داده‌هاي واقعي مي‌توان گفت كه اين شرايط عملكرد تقريباً 10000 مترمكعب استاندارد در مصرف صرفه‌جويي مي‌كند. اين صرفه‌جويي در مصرف سوخت با تغيير ميزان هواي ورودي به محفظه احتراق بوده است.

كارايي، بويلر، بهينه‌سازي، ANN ، RSM ، اسپن هايسيس