優(yōu)化能量回收系統(tǒng)中熱傳遞的系統(tǒng)、方法和程序產(chǎn)品技術(shù)方案

提供一種系統(tǒng)(30)、方法和用戶友好程序產(chǎn)品(51)，以同時(shí)而非枚舉 地在所有可能過(guò)程改變和流特定最小溫距值(ΔTmini)下，對(duì)于過(guò)程或過(guò)程 串，計(jì)算全局能量效用目標(biāo)并且定義最優(yōu)驅(qū)動(dòng)力分布。除了識(shí)別最優(yōu)操 作條件之外，程序產(chǎn)品(51)可以利用流特定最小溫距值(ΔTmini)，作為最 優(yōu)化參數(shù)，而不是當(dāng)前使用的單個(gè)全局ΔTmin，其中上標(biāo)i表示特定熱流。 程序產(chǎn)品(51)可以定義熱量回收系統(tǒng)中的最優(yōu)過(guò)程條件和最優(yōu)驅(qū)動(dòng)力分 布，并且可以為任何能量回收系統(tǒng)產(chǎn)生顯示能量成本和資本成本之間嚴(yán) 格折衷的最優(yōu)帕雷托曲線。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及能量回收系統(tǒng)和相關(guān)方法的領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
許多不同類型的過(guò)程都消耗能量以荻得輸出結(jié)果，或產(chǎn)生所需的產(chǎn) 品和化合物。例如，化學(xué)過(guò)程消耗能量以提供期望的結(jié)果。對(duì)于消耗大 量能量的大規(guī)模過(guò)程而言，優(yōu)選的是在可能的情況下使消耗的能量最小 化。例如，在電能生成系統(tǒng)或比較大制造車間或工廠的情況下，優(yōu)選的 是通過(guò)仔細(xì)操作、設(shè)計(jì)或重新配置車間和所用的設(shè)備來(lái)優(yōu)化且可能地最 小化能量消耗。例如，在一些工業(yè)制造過(guò)程中，材料流的特定流需要在特定溫度下 被供給不同類型的設(shè)備和機(jī)器。這些材料流可能需要從原始起始溫度被 加熱或冷卻到目標(biāo)溫度。這又將需要消耗能量來(lái)冷卻特定流，并且還要 加熱其它特定流。例如可通過(guò)相對(duì)于彼此仔細(xì)放置和配置特定材料流而將過(guò)程所采用或消耗的總能量?jī)?yōu)化到全局最小水平。例如，可能存在這種可能需 要冷卻的熱流放置在需要加熱的冷流附近。已經(jīng)存在于需要去除的流中 或需要加熱的流中的熱能因此可以與彼此關(guān)聯(lián)，以優(yōu)化該過(guò)程的能量消 4毛。此夕卜，優(yōu)化后熱流和冷流之間的最小溫度差(temperature difference)還可帶來(lái)能量消耗方面的巨大節(jié)約。這些考慮因素可在設(shè)計(jì)之前的能量目標(biāo)確定(energy targting) 階段期間或者可選地在重新配置或重新裝配車間或設(shè)備期間考慮進(jìn)去。 優(yōu)選的是，在實(shí)際車間和設(shè)備的實(shí)際設(shè)計(jì)、重新設(shè)計(jì)、構(gòu)造或修改之前， 將這些優(yōu)化問(wèn)題與建模系統(tǒng) 一起考慮。目前市場(chǎng)上最先進(jìn)的軟件包括稱為Aspen Pinch的AspenTech公司 軟件、稱為HX-NET (AspenTech擁有的)Hyprotech公司軟件、KBC的 Pinch Express和UMIST的Sprint。如果需要的話，在目標(biāo)確定階段， 這些軟件產(chǎn)品允許跟蹤過(guò)程的特定流條件，并且建模和調(diào)整與這些流相 關(guān)聯(lián)的各個(gè)操作屬性。 一般地說(shuō)，這種軟件產(chǎn)品通常用于跟蹤過(guò)程中特 定材料流的溫度和熱容流量(heat capacity flow)。雖然這種軟件提 供了有用的工具，但是它們?cè)趹?yīng)用中并不特別靈活，并且沒(méi)有系統(tǒng)地解 決其中一些上述問(wèn)題。例如，在基礎(chǔ)熱交換器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，稱為全局ATmin(最小接近溫 度(minimum approach temperature))的參數(shù)通常用在最先進(jìn)的商業(yè) 軟件中來(lái)表示熱流和冷流之間熱回收的期望水平，例如允許通過(guò)熱交換 器回收能量的最小溫度差。 一次只能調(diào)整特定材料流屬性的單個(gè)值，包 括AT^在內(nèi)。這迫使該系統(tǒng)的用戶通過(guò)一次調(diào)節(jié) 一個(gè)特定流的具體 屬性來(lái)采用試錯(cuò)法，希望達(dá)到Q。和/或Qh的優(yōu)化值，其表示在熱流和冷 流之間的最優(yōu)驅(qū)動(dòng)力分布下過(guò)程模型的加熱所消耗的總能量(Qh)和冷卻 所消耗的總能量(QJ。這種限制變得復(fù)雜，并且使現(xiàn)有軟件難以有效地 用在大規(guī)模過(guò)程中，該大規(guī)模過(guò)程采用許多材料流，其中這些材料流可 具有能夠被建模和調(diào)整的若干操作屬性。當(dāng)在所研究的能量系統(tǒng)中需要 分析幾組流特定(stream-specific )最小溫距(minimum temperature approach)用于最優(yōu)驅(qū)動(dòng)力分布確定時(shí)，也是這種情況。此外，過(guò)程流改變不僅可導(dǎo)致能量效用(utility)的下降，而且 可帶來(lái)AT的下降。因此，在目前最先進(jìn)的技術(shù)中，每次過(guò)程改變之后 都必須調(diào)整能量系統(tǒng)綜合(synthesis)中的資本(capital) /能量折 衷。申請(qǐng)人認(rèn)識(shí)到，由于流特定ALin和每個(gè)過(guò)程改變而引起的驅(qū)動(dòng)力分 布(driving force distribution)的改變還影響效用等級(jí)選擇。該問(wèn) 題是相互聯(lián)系的并且是多方面的，因?yàn)檫^(guò)程改變和流特定ATmin選擇爭(zhēng)奪 最優(yōu)效用選擇、最優(yōu)過(guò)程條件和最優(yōu)能量回收系統(tǒng)綜合。目前有兩種主要方法用于解決這樣的問(wèn)題基于數(shù)學(xué)編程和熱力試 探(thermodynamic-heuristics )的夾點(diǎn)(pinch)技術(shù)。由于能量系統(tǒng) 中的最優(yōu)過(guò)程條件和最優(yōu)流特定ALin,并且沒(méi)有人工迭代，這兩種方法 都無(wú)法解決系統(tǒng)地找到最優(yōu)驅(qū)動(dòng)力分布的問(wèn)題。能量系統(tǒng)中的最優(yōu)驅(qū)動(dòng) 力分布來(lái)自于系統(tǒng)的過(guò)程條件及冷流和熱流最小接近溫度ATnin的組合影響。能量系統(tǒng)中的最優(yōu)驅(qū)動(dòng)力分布能夠?qū)δ芰肯摹⒃O(shè)施(utility) 選擇、設(shè)施系統(tǒng)和能量回收系統(tǒng)資本投資具有重大影響。因此，申請(qǐng)人 認(rèn)識(shí)到，對(duì)于最優(yōu)能量回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)/改型和優(yōu)化而提出的任何方法應(yīng) 該系統(tǒng)地而非枚舉地解決這些問(wèn)題。目前，還沒(méi)有方法或程序產(chǎn)品能夠以用戶友好方式在可變驅(qū)動(dòng)力分 布下處理理論、實(shí)際和經(jīng)濟(jì)能量目標(biāo)確定問(wèn)題以找到最優(yōu)分布，而無(wú)需 人工迭代(試錯(cuò))。新西蘭專利No. 527,244 (2004年7月)和W0申請(qǐng)No。 2005/010,783 (2005年2月)已經(jīng)解決了由過(guò)程條件優(yōu)化引起的能量目 標(biāo)確定以找到最優(yōu)驅(qū)動(dòng)力分布的問(wèn)題，但僅針對(duì)全局ATLn,而不是針對(duì) 流特定ALin。其它現(xiàn)有教導(dǎo)已經(jīng)建議使用試探法找到在恒定過(guò)程條件和 流相關(guān)AT^下的能量效用目標(biāo)(utility target)和最優(yōu)驅(qū)動(dòng)力分布。 其它現(xiàn)有教導(dǎo)已經(jīng)試圖使用數(shù)學(xué)編程，通過(guò)在固定的全局AT^下的過(guò)程 條件優(yōu)化找到最優(yōu)驅(qū)動(dòng)力分布。然而，申請(qǐng)人認(rèn)識(shí)到，在大多數(shù)工業(yè)過(guò)程中，要求所有熱交換器(以 及由此所有過(guò)程流和設(shè)施)都遵守相同的驅(qū)動(dòng)力全局最小值至少是低效 率的，甚至是不實(shí)際的，因?yàn)榱?以及設(shè)施)一般具有非常不同的傳熱系 數(shù)。膜傳熱系數(shù)的差通常可以是某個(gè)數(shù)量級(jí)。由此， 一些熱交換器需要 大的AT^值，以便避免需要過(guò)大的傳熱區(qū)域，而其他單元用小得多的 AU直也能管理得很好。此外，熱流特定最小接近溫度最優(yōu)集合可導(dǎo)致 更好的能量消耗目標(biāo)。當(dāng)考慮改型時(shí)，存在同樣的問(wèn)題仍沒(méi)有實(shí)際的解決方案在使用流 特定最小接近溫度(ATJ)時(shí)，在不同過(guò)程條件的所有可能組合下同時(shí)找 到能量目標(biāo)。一些科學(xué)家已經(jīng)認(rèn)識(shí)到需要基于匹配流的傳熱系數(shù)至少給每個(gè)流和 設(shè)施的最小驅(qū)動(dòng)力分配單獨(dú)的貢獻(xiàn)。典型地，這些AT^貢獻(xiàn)不僅反映熱 傳遞條件，而且可用于表示對(duì)于昂貴建筑材料、熱交換器類型等的需要。 然而，這些方法是基于試探法的并且是迭代的，缺乏系統(tǒng)性，并且沒(méi)有 考慮能夠?qū)е履芰肯到y(tǒng)驅(qū)動(dòng)力分布的重大改變的過(guò)程條件的可能改變。 申請(qǐng)人:認(rèn)識(shí)到，有利的是具有如下這樣的系統(tǒng)、方法和程序產(chǎn)品 其利用過(guò)程條件操控和流特定最小接近溫度ATJ來(lái)在最優(yōu)驅(qū)動(dòng)力分布下以用戶友好方式系統(tǒng)地為能量消耗、設(shè)施選擇確定目標(biāo)，并且設(shè)計(jì)熱 量回收系統(tǒng)，而無(wú)需迭代或枚舉并且無(wú)需定制的建模。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
鑒于上述問(wèn)題，本專利技術(shù)的實(shí)施例有利地提供一種改進(jìn)的方法、系統(tǒng) 和程序產(chǎn)品，其用于為能量回收系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和改型確定理論、實(shí)際和經(jīng) 濟(jì)能量目標(biāo)，以找到全局能量效用目標(biāo)，使用期望的熱量回收水平為能 量系統(tǒng)設(shè)計(jì)/改型建立良好的起點(diǎn)，找到能量系統(tǒng)中.的最優(yōu)驅(qū)動(dòng)力分布(其是過(guò)程條件和流特定最小接近溫度ATJ的組合影響的函數(shù))，并且在能量成本與資本成本之間建立高保真的關(guān)系以系統(tǒng)地設(shè)計(jì)能量回 收系統(tǒng)，而無(wú)需枚舉。具體地說(shuō)，本專利技術(shù)的實(shí)施例提供一種系統(tǒng)以為具有各擁有至少 一個(gè) 操作屬性的多個(gè)資源流的過(guò)程優(yōu)化能量回收。根椐本專利技術(shù)的實(shí)施例，這據(jù)庫(kù)記;的存儲(chǔ)器的能量t效用建模計(jì)算機(jī)，以l存儲(chǔ)在能量建模計(jì)算機(jī) 的存儲(chǔ)器(易失性或非易失性、內(nèi)部或外本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種系統(tǒng)（３０），用于優(yōu)化具有各擁有至少一個(gè)操作屬性（１６１，１６３，１６５）的多個(gè)資源流的過(guò)程的能量回收，所述系統(tǒng)（３０）包括能量效用建模計(jì)算機(jī)（３１），所述能量效用建模計(jì)算機(jī)具有處理器（３３）以及耦合到所述處理器（３３）以在其中存儲(chǔ)軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)記錄的存儲(chǔ)器（３５），所述系統(tǒng)（３０）的特征在于：　數(shù)據(jù)庫(kù)，其存儲(chǔ)在所述能量建模計(jì)算機(jī)（３１）的所述存儲(chǔ)器（３５）中，并具有各自分別定義多個(gè)熱資源流（Ｈ１．．Ｈｎ）中每一個(gè)的至少一個(gè)操作屬性（１６１，１６３，１６５）的值的可能 范圍的多組值和各自分別定義多個(gè)冷資源流（Ｃ１．．Ｃｎ）中每一個(gè)的至少一個(gè)操作屬性（１６１，１６３，１６５）的值的可能范圍的多組值；以及　能量效用建模程序產(chǎn)品（５１），其存儲(chǔ)在所述能量效用建模計(jì)算機(jī)（３１）的所述存儲(chǔ)器（３５）中，以優(yōu)化 所述過(guò)程的能量回收，所述程序產(chǎn)品（５１）包含當(dāng)由所述能量效用建模計(jì)算機(jī)（３１）運(yùn)行時(shí)使所述計(jì)算機(jī)（３１）執(zhí)行如下操作的指令：　接收各自定義對(duì)應(yīng)的多個(gè)熱資源流（Ｈ１．．Ｈｎ）中單獨(dú)的一個(gè)流的屬性值（１６１，１６３，１６５）的可能范圍的多 組值和各自定義對(duì)應(yīng)的多個(gè)冷資源流（Ｃ１．．Ｃｎ）中單獨(dú)的一個(gè)流的屬性值（１６１，１６３，１６５）的可能范圍的多組值；　將多個(gè)流特定最小溫距值（｛ΔＴ↓［ｍｉｎ］↑［ｉ］｝）中的至少一組賦給所述多個(gè)熱資源流（Ｈ１．．Ｈｎ），每組流特定最 小溫距值（（ΔＴ↓［ｍｉｎ］↑［ｉ］））中的至少其中兩個(gè)值（ΔＴ↓［ｍｉｎ］↑［ｉ］）彼此不同；以及　響應(yīng)于接收和賦予操作，確定全局最小加熱能量效用間隔（［Ｑｈ（ｍｉｎｉｍｕｍ），Ｑｈ（ｍａｘｉｍｕｍ）］）和全局最小冷卻能量效用間隔（ ［Ｑｃ（ｍｉｎｉｍｕｍ），Ｑｃ（ｍａｘｉｍｕｍ）］）。...

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】2006.6.23 US 60/816,2341. 一種系統(tǒng)(30)，用于優(yōu)化具有各擁有至少一個(gè)操作屬性(161，163，165)的多個(gè)資源流的過(guò)程的能量回收，所述系統(tǒng)(30)包括能量效用建模計(jì)算機(jī)(31)，所述能量效用建模計(jì)算機(jī)具有處理器(33)以及耦合到所述處理器(33)以在其中存儲(chǔ)軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)記錄的存儲(chǔ)器(35)，所述系統(tǒng)(30)的特征在于數(shù)據(jù)庫(kù)，其存儲(chǔ)在所述能量建模計(jì)算機(jī)(31)的所述存儲(chǔ)器(35)中，并具有各自分別定義多個(gè)熱資源流(H1..Hn)中每一個(gè)的至少一個(gè)操作屬性(161，163，165)的值的可能范圍的多組值和各自分別定義多個(gè)冷資源流(C1..Cn)中每一個(gè)的至少一個(gè)操作屬性(161，163，165)的值的可能范圍的多組值；以及能量效用建模程序產(chǎn)品(51)，其存儲(chǔ)在所述能量效用建模計(jì)算機(jī)(31)的所述存儲(chǔ)器(35)中，以優(yōu)化所述過(guò)程的能量回收，所述程序產(chǎn)品(51)包含當(dāng)由所述能量效用建模計(jì)算機(jī)(31)運(yùn)行時(shí)使所述計(jì)算機(jī)(31)執(zhí)行如下操作的指令接收各自定義對(duì)應(yīng)的多個(gè)熱資源流(H1..Hn)中單獨(dú)的一個(gè)流的屬性值(161，163，165)的可能范圍的多組值和各自定義對(duì)應(yīng)的多個(gè)冷資源流(C1..Cn)中單獨(dú)的一個(gè)流的屬性值(161，163，165)的可能范圍的多組值；將多個(gè)流特定最小溫距值({ΔTmini})中的至少一組賦給所述多個(gè)熱資源流(H1..Hn)，每組流特定最小溫距值((ΔTmini})中的至少其中兩個(gè)值(ΔTmini)彼此不同；以及響應(yīng)于接收和賦予操作，確定全局最小加熱能量效用間隔([Qh(minimum)，Qh(maximum)])和全局最小冷卻能量效用間隔([Qc(minimum)，Qc(maximum)])。2. 如權(quán)利要求1所迷的系統(tǒng)(30),其中所述能量效用建模程序產(chǎn) 品(51)還包含執(zhí)行如下操作的指令根據(jù)所述多組熱資源流屬性值(161， 163， 165)和所述多組冷資源流 屬性值U61， 163，165)來(lái)確定提供定義第一驅(qū)動(dòng)力分布的最小全局最小 加熱能量效用(Qh (minimum))的第一組離散過(guò)程條件；以及根據(jù)所述多組熱資源流屬性值(161， 163， 165)和所述多組冷資源流 屬性值(161， 163， 165)來(lái)確定提供定義第二驅(qū)動(dòng)力分布的最小全局最小冷卻能量效用(Qc (minimum))的第二組離散過(guò)程條件。3. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)(30)，其中所述能量效用建模程序產(chǎn) 品(51)還包括執(zhí)行如下操作的指令計(jì)算與實(shí)現(xiàn)第一組過(guò)程條件關(guān)聯(lián)的第一能量成本要求；計(jì)算與實(shí)現(xiàn)第二組過(guò)程條件關(guān)聯(lián)的第二能量成本要求；以及 響應(yīng)于確定與第一和第二過(guò)程條件關(guān)聯(lián)的第一和第二能量成本要求，從所述第一組和第二組過(guò)程條件中選擇提供最小能量成本要求的那組過(guò)程條件。4. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)(30),其中所述能量效用建模程序產(chǎn) 品(51)還包括執(zhí)行如下操作的指令響應(yīng)于選擇的那組過(guò)程條件，設(shè)計(jì)熱交換器網(wǎng)絡(luò)；以及 確定與所述熱交換器網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)的資本成本。5. 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)(30)，其中所述能量效用建模程序產(chǎn) 品(51)還包括執(zhí)行如下操作的指令:接收各自分別定義所述多個(gè)熱資源 流(Hl…Hn)中每一個(gè)的流特定最小接近值的可能范圍(L,J[L:U]))的 多組值。6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)(30),其中對(duì)于落入所迷多個(gè)熱資源 流(HI. ， Hn)中每一個(gè)的流特定最小接近值的可能范圍((ATJ [L: U]內(nèi) 的流特定最小接近值的多個(gè)組合中的每一個(gè)，遞增地執(zhí)行確定全局最小 加熱能量效用間隔([Qh (mini麵)，Qh (max imum)])和全局最小冷卻能量 效用間隔([Qc (mi nimum),Qc (maximum)])、確定第一組和第二組離散過(guò) 程條件、計(jì)算與之關(guān)聯(lián)的第一和第二能量成本要求以及選擇提供所述最 小能量成本要求的那組過(guò)程條件的操作。7. 如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(30)，其中使用級(jí)聯(lián)算法 執(zhí)行確定全局最小加熱能量效用間隔([Qh (mi n imum) ， Qh (max imum)])和 全局最小冷卻能量效用間隔([Qc (minimum), Qc (maximum)])的操作。8. 如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(30),其中所述接收操作 包含如下操作接收所述多個(gè)熱資源流(Hl. . Hn)中每一個(gè)和所述冷資源 流(CI. . Cn)中每一個(gè)的供應(yīng)溫度(Ts)的下限和上限值(161),接收所述 多個(gè)熱資源流(HI. . Hn)中每一個(gè)和所述冷資源流(CI. . Cn)中每一個(gè)的 目標(biāo)溫度(Tt)的下限和上限值(163)，接收所迷多個(gè)熱資源流(HI.. Hn) 中每一個(gè)和所述多個(gè)冷資源流(CI. . Cn)中每一個(gè)的熱容流率(FCp)的下限和上限值(165);以及接收所述多個(gè)熱資源流(Hl. .Hn)中每一個(gè)的流特定最小溫距值的一組下限和上限值(AT' [L: U])。9. 如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(30)，其中確定全局最小加熱能量效用間隔([Qh (minimum), Qh (maximum)])的操作包含如下操作響應(yīng)于賦予所述多個(gè)流特定最小溫距值(ATJ)的搡作，確定賦給所述多個(gè)熱資源流(H 1,. Hn)的所述多個(gè)流特定最小溫距值({ATmiJ})的其中一組的多個(gè)溫階間隔(170),每個(gè)溫階間隔(170)具有指示從所述多個(gè)熱資源流(HI.. Hn)共同提取的熱量的輸入間隔(171)、指示共同施加到所述多個(gè)冷資源流(CI. . Cn)的熱量的輸出間隔(173, Qs'c、Qshi8h-°u'put)以及指示可供所述多個(gè)溫階間隔(170)中下一個(gè)之用的剩余熱量的輸出間隔(175， Qs^一。一'， Qs一一s一us);確定所述多個(gè)溫階間隔(170)的最小高輸出值(min[Q，h-—])和最小低輸出值(min[Q廣-—ul]);以及響應(yīng)于確定所述最小高輸出值(min[Qs— 'P'])和所述最小低輸出值(min[Q,'。y])的操作，確定所述全局最小加熱能量效用間隔([Qh (minimum) ， Qh (maximum)])。10. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)(30),其中所述多個(gè)流特定最小溫距值((AT^i))的其中一組包含賦給所述多個(gè)熱資源流(Hl..Hn)中每一個(gè)的所述多個(gè)流特定最小接近值({△T』的組內(nèi)的每個(gè)值范圍((AT。,J [L: U〗的最低范圍值(d[L]));其中所述能量效用建模程序產(chǎn)品(51)還包含執(zhí)行如下操作的指令接收各自分別定義所述多個(gè)熱資源流(Hl..Hn)中每一個(gè)的流特定最小接近值(仏J)的可能范圍的多組值(U [L: U]});以及其中對(duì)于所接收的其余多組特定最小溫距值(U)中的每一個(gè)，執(zhí)行確定多個(gè)溫階間隔(170)、確定最小高輸出值(min[Q，h-—':i)和最小低輸出值(min[Qs'-。—〗)以及確定全局最小加熱能量效用間隔([Qh (minimum) ， Qh (maximum)〗)的操作。11. 如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)(30),其中第 一溫階(170)使用的所述特定最小溫距((AU )的第 一值最初對(duì)于所有熱資源流(Hl. . Hn)都設(shè)置為0,以建立所述過(guò)程的全局理論能量目標(biāo)值(Qh,Qc)。12. 如權(quán)利要求9-11中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(30),其中確定所述全局最小冷卻能量效用間隔([Qc (minimum) ，Qc (maximum)])的操作包含如下操作確定所述全局最小加熱能量效用間隔([Qh (minimum) ，Qh (maximum)]) 的 對(duì) 稱 映 像([Qh (max imum) ， Qh (minimum)]);響應(yīng)于確定所述對(duì)稱映像([Qh (max imum), Qh (m i ni睡)])的操作，確定賦給所述多個(gè)熱資源流(H1. . H n)的所述多個(gè)流特定最小溫距值()的其中 一組的多個(gè)溫階間隔(17 0),每個(gè)溫階間隔(17 0)具有指示從所述多個(gè)熱資源流(Hl.,Hn)共同提取的熱量的輸入(171)、指示共同施力口到所述多個(gè)冷資源流(Cl..Cn)的熱量的輸出(173， Q，-—u'， Qshw一。^)以及指示可供所述多個(gè)溫階間隔(170)中下一個(gè)之用的剩余熱量的輸出(175， Qs'-。put， Q,gh一s—s>;確定所述多個(gè)溫階間隔(170)的最小高輸出值(min[Qs一-。'p'])和最小低輸出值(min [Q-。'一]);以及響應(yīng)于確定所述最小高輸出值(min[Q;^-?！?])和所述最小低輸出值(min[Qs'。w-一']),確定所述全局冷卻能量效用間隔([Qc (minimum)，Qc (maximum)〗)。13. 如權(quán)利要求12所迷的系統(tǒng)(30)，其中對(duì)于多組特定最小溫距值()中的每一個(gè)，執(zhí)行響應(yīng)于確定所述全局最小冷卻能量效用間隔([Qc (minimum) ，Qc (maximum)])的操作，確定多個(gè)溫階間隔(170)、確定最小高輸出值(min [Qs一-,u'])和最小低輸出值(min [q)以及確定全局最小冷卻能量效用間隔([Qc (minimum), Qc (max imum)])的子操作。14. 一種系統(tǒng)(30),用于優(yōu)化具有各擁有至少一個(gè)操作屬性(161,163， 165)的多個(gè)資源流0^1..化，(:1..(:11)的過(guò)程的能量回收，所述系統(tǒng)(30)包括能量效用建模計(jì)算機(jī)(31),所述能量效用建模計(jì)算機(jī)具有處理器(33)以及耦合到所述處理器(33)以在其中存儲(chǔ)軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)記錄的存儲(chǔ)器(35)，所述系統(tǒng)(30)特征在于能量效用建模程序產(chǎn)品(51),其存儲(chǔ)在所述能量效用建模計(jì)算機(jī)(31)的所迷存儲(chǔ)器(35)中，以優(yōu)化所述過(guò)程的能量回收，所述程序產(chǎn)品(51)包含當(dāng)由所迷能量效用建模計(jì)算機(jī)(31)運(yùn)行時(shí)使所述計(jì)算機(jī)(31)執(zhí)行如下操作的指令將至少 一 組流特定最小溫距值()賦給多個(gè)熱資源流(H 1. . Hn),至少 一組()中的每組內(nèi)的至少其中兩個(gè)值(U)彼此不同；以及，響應(yīng)于賦予所述至少一組流特定最小溫距值((AU)的操作，確定全局最小加熱能量效用(Qh (minimum))。15. 如權(quán)利要求14所迷的系統(tǒng)(30),其中所迷能量效用建模程序產(chǎn)品(51)還包括執(zhí)行如下操作的指令響應(yīng)于賦予所述至少一組流特定最小溫距值((AU)的操作，確定全局最小冷卻能量效用(Qc (mini麵));根據(jù)多組熱資源流屬性值(161 ， 163， 165)和多組冷資源流屬性值(161, 163， 165)來(lái)確定提供定義第一驅(qū)動(dòng)力分布的最小全局最小加熱能量效用(Qc (minimum))的第一組離散過(guò)程條件；以及根據(jù)所述多組熱資源流屬性值(161 ， 163， 165)和所述多組冷資源流屬性值(161， 163, 165)來(lái)確定提供定義第二驅(qū)動(dòng)力分布的最小全局最小冷卻能量效用(Qc (minimum))的第二組離散過(guò)程條件。16. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)(30),其中所述能量效用建模程序產(chǎn)品(51)還包括執(zhí)行如下操作的指令計(jì)算與實(shí)現(xiàn)第一組過(guò)程條件關(guān)聯(lián)的第一能量成本要求；計(jì)算與實(shí)現(xiàn)第二組過(guò)程條件關(guān)聯(lián)的第二能量成本要求；以及響應(yīng)于確定與第一和第二過(guò)程條件關(guān)聯(lián)的第一和第二能量成本要求，從第一組和第二組過(guò)程條件中選擇提供最小能量成本要求的那組過(guò)程條件。17. 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)(30),其中所述能量效用建模程序產(chǎn)品(51)還包括執(zhí)行如下操作的指令響應(yīng)于選擇的那組過(guò)程條件，設(shè)計(jì)熱交換器網(wǎng)絡(luò)；以及確定與所述熱交換器網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)的資本成本。18. 如權(quán)利要求15或16所述的系統(tǒng)(30),其中所述能量效用建模程序產(chǎn)品(51)還包含執(zhí)行如下操作的指令接收各自定義所述多個(gè)熱資源流(H 1. . Hn)中單獨(dú)的 一個(gè)流的流特定最小接近值(ALJ)的可能范圍的多組值((ATJ [L:im)。19. 如權(quán)利要求18所迷的系統(tǒng)(30)，其中對(duì)于落入所述多個(gè)熱資源流(HI.. Hn)中每一個(gè)的流特定最小接近值({ATJ [L: )的可能范圍內(nèi)的流特定最小接近值(AT5)的多個(gè)組合中的每一個(gè)，遞增地執(zhí)行確定全局最小力。熱能量效用(Qh (minimum))和全局最小冷卻效用(Qc (minimum))、確定第一組和第二組離散過(guò)程條件、計(jì)算與之關(guān)聯(lián)的第一和第二能量成本要求以及選擇提供所述最小能量成本要求的那組過(guò)程條件的操作。20. 如權(quán)利要求15-19中任一項(xiàng)所迷的系統(tǒng)(30),其中使用級(jí)聯(lián)算法，執(zhí)行確定全局最小加熱能量效用(Qh (minimum))和全局最小冷卻能量效用(Qc (minimum))的操作。21. 如權(quán)利要求14-20中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(30),其中所述能量效用建模程序產(chǎn)品(51)還包含執(zhí)行如下操作的指令接收各自定義對(duì)應(yīng)的多個(gè)熱資源流(Hl. . Hn)中單獨(dú)的一個(gè)流的屬性值(161， 163, 165)的可能范圍的多組值(161， 163, 165)和各自定義對(duì)應(yīng)的多個(gè)冷資源流(C1. .Cn)中單獨(dú)的 一 個(gè)流的屬性值(161， 163， 165)的可能范圍的多組值(161,163,165)。22. 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)(30),其中所述接收操作包含如下操作接收所述多個(gè)熱資源流(H1.. Hn)中每一個(gè)和所述冷資源流(C1. . Cn)中每一個(gè)的供應(yīng)溫度(Ts)的下限和上限值(161),接收所述多個(gè)熱資源流(HI. . Hn)中每一個(gè)和所述冷資源流(C1. . Cn)中每一個(gè)的目標(biāo)溫度(Tt)的下限和上限值(163)，接收所述多個(gè)熱資源流(Hl. .Hn)中每一個(gè)和所述多個(gè)冷資源流(Cl. . Cn)中每一個(gè)的熱容流率(FCp)的下限和上限值(165);以及接收所述多個(gè)熱資源流(HI. . Hn)中每一個(gè)的流特定最小溫距值的一組下限和上限值(U [L: U])。23.如權(quán)利要求14-22中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(30)，其中確定全局最小加熱能量效用(Qc (minimum))的操作包含如下操作響應(yīng)于將至少 一組流特定最小溫距值()賦給所述多個(gè)熱資源流(Hl.. Hn)的操作，確定賦給所述多個(gè)熱資源流(Hl.. Hn)的所述多個(gè)流特定最小溫距值(ATJ)的其中一組的多個(gè)溫階間隔(170)，每個(gè)溫階間隔(170)具有指示從所述多個(gè)熱資源流(Hl. . Hn)共同提取的熱量的輸入間隔(171)、指示共同施加到多個(gè)冷資源流(C1.. Cn)的熱量的輸出間隔(173， q-一'， q—。，')以及指示可供所述多個(gè)溫階間隔(170)中下一個(gè)之用的剩余熱量的輸出間隔(175， Qs'?！?， Qs一—確定所迷多個(gè)溫階間隔U70)的最小高輸出值(min[Qshigh-一u'])和最小低輸出值(min[Q^-°utpul]);以及響應(yīng)于確定所迷最小高輸出值(m i n [Qshh-，'})和所述最小低輸出值(min [Qs'°w-°utput])的操作，確定全局最小加熱能量效用間隔([Qh (minimum) ， Qh (maximum) I)。24. 如權(quán)利要求2 3所述的系統(tǒng)(30),其中所述多個(gè)特定最小溫距值((AU )的其中 一組包含賦給所述多個(gè)熱資源流(H1.. Hn)中每一個(gè)的所述多個(gè)流特定最小溫距值({ALJ})的組內(nèi)的每個(gè)值范圍的最低范圍值((線J [L]});其中所述能量效用建模程序產(chǎn)品(51)還包含執(zhí)行如下操作的指令接收分別定義所述多個(gè)熱資源流(Hl..Hn)中每一個(gè)的流特定最小接近值(Ai;J)的可能范圍的多組值({AT ini [L: U]});以及其中對(duì)于多組特定最小溫距值(U)中的每一個(gè)，執(zhí)行確定多個(gè)溫階間隔(17 0)、確定最小高輸出值(mi n [Q,g ])和最小低輸出值(mi n [Q一一t])以及確定全局最小加熱能量效用間隔([Qh (mi n imum)，Qh (maximum)〗)的操作。25. 如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)(30),其中第一溫階使用的所迷特定最小溫距(ATfflin')的第 一值最初對(duì)于所有熱資源流(HI.. Hn)都設(shè)置為0,以建立所迷過(guò)程的全局理論能量目標(biāo)值。26. 如權(quán)利要求23-25中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(30)，其中根據(jù)如下計(jì)算，確定所述全局最小加熱能量效用間隔Qh= [Qh (mi n i mum) ， Qh (max i mum)];其中Qh (minimum) =ABS Min{ Min[ Qs ul]， 0.0};Qh (maximum) =ABS Min{ Min[ Qs'~]， o. 0 };其中<formula>formula see original document page 8</formula><formula>formula see original...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：M·B·諾雷爾丁，A·S·阿西里，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：沙特阿拉伯石油公司，阿拉姆科服務(wù)公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：SA