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专利号: 2018109296521
申请人: 东北石油大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-05-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于层次分析法的原油管输 耗评价体系分析方法,其特征在于包括如下步骤:步骤一:对原油管输过程进行 分析,通过输入 、输出 、 耗,计算系统总 损失、不可避免 损失、耗 输量比、 单耗,求解压 、热 、总 损失率、 耗偏差指数、 平衡指数,并根据分析指标建立原油管道 耗评价体系层次结构模型,第一层管输原油能耗系数;第二层的四个指标从四个方面对输油管道能耗划分,四个指标为实物层级指标、强度层级指标、效率层级指标、指数层级指标;第三层包括总 损失、不可避免 损失;耗 输量比、 单耗;管道压 损率、热 损率、总 损率;管道 耗偏差指数、 平衡指数;

步骤二:依据步骤一所建立的原油管道 耗评价体系层次结构模型,将不同层级各指标釆用1~9标度法构造判断矩阵,根据各层级矩阵采用“方根法”求解各层次指标权重,在求解最大特征根的特征向量时归一化进行处理;

步骤三:判断矩阵一致性检验,验证步骤二所产生的矩阵思维逻辑的一致性,如果相关指标满足要求,则接受判断矩阵的一致性,根据步骤二计算的各层次结构的指标权重,整理得出最下层对最上层影响程度的大小;

步骤四:通过建立的原油管道 耗评价体系层次结构模型,结合管道的生产数据对原油管输过程进行能效评价;为了计算综合能效,采用计算隶属度进行无量纲处理,步骤四:通过建立的原油管道 耗评价体系层次结构模型,结合管道的生产数据对原油管输过程进行能效评价;为了计算综合能效,采用计算隶属度进行无量纲处理,结合步骤二中得出的第三层级指标权重进一步求出第二层级指标能耗系数,最终根据第二层级指标能耗系数与指标权重计算管输原油能耗系数;结合各层级指标能耗系数,分析不同输量、不同出站温度工况下能源利用率不高的原因,有针对性的进行调整,实现原油管道高效低耗运行。

2.根据权利要求1所述的基于层次分析法的原油管输 耗评价体系分析方法,其特征在于:所述的步骤一中总 损失表示油流热 损失和油流压 损失的和,总 损失Ex计算如下:Ex=Ex(T)+Ex(P)

式中:Ex表示总 损失,kJ;Ex(T)表示管输过程中的热 损失,kJ;Ex(P)表示管输过程中的压 损失,kJ;

式中:G表示油品质量流量,kg/h;c为油品比热容,kJ/kg·K;A为管道横截面积,m2;T0表示环境温度;T1表示管道起点温度;T2表示管道终点温度;p0表示大气压力;p1表示管道起点压力;p2表示管道终点压力;

步骤一中不可避免 损失Ex,U为热 损失和压 损失的理论最小值Ex(T)min和Ex(p)min的加和,即不可避免热 损失与不可避免压 损失之和:Ex,U=Ex,U(T)+Ex,U(p)

式中:Ex,U表示不可避免 损失,kJ;Ex,U(T)表示不可避免热 损失,kJ;Ex,U(p)表示不可避免压 损失,kJ;

3.根据权利要求1或2所述的基于层次分析法的原油管输 耗评价体系分析方法,其特征在于:所述的步骤一中耗 输量比Ryg是将可避免压 损失换算成标准热值后与质量流量的比值,表示为:式中:Ex,U(p)表示管输过程中的不可避免压 损失,kJ;ry表示油品折标准煤系数,1t油=1.4286t标煤;G管段中原油的质量流量,kg/s;

步骤一中 单耗My是总 损失与原油管道周转量的比值,表示为:My=Ex/Qy

式中:Ex表示管输过程的总 损失,kJ;Qy表示原油管道周转量,104kg·km。

4.根据权利要求3所述的基于层次分析法的原油管输 耗评价体系分析方法,其特征在于:所述的步骤一中压 损率ηy是指各站间除不可避免压 损失之外的压 损与输油干线的压 耗的比值,按下式计算:式中:Ex(p)表示管输过程的压 损失,kJ;Ex,U(p)表示管输过程的不可避免压 损失,kJ;

步骤一中热 损率ηr是指各站间输油干线除不可避免热 损失之外的热 损与该站加热干线介质所消耗的热 耗比值的百分数,按下式计算:式中:Ex,U(T)表示管输过程的不可避免热 损失,kJ;Ex(T)表示管输过程的热 损失,kJ;

步骤一中 损率ηz是指管输过程中除不可避免 损失之外的 损与总 损失的比值,按下式进行计算:

5.根据权利要求4所述的基于层次分析法的原油管输 耗评价体系分析方法,其特征在于:所述的步骤一中 耗偏差指数Di是指报告期生产单耗与历史平均生产单耗相对百分比偏差,按下式计算:式中:Myi表示报告期生产 单耗,MJ/(104t·km); 表示历史平均生产 单耗,4

MJ/(10t·km);

步骤一中 平衡指数Bi是指报告期供给输油管道的不可避免压 损失与总 损失的比值,按下式计算:Bi=Ex,U(p)/Ex。

6.根据权利要求5所述的基于层次分析法的原油管输 耗评价体系分析方法,其特征在于:所述的步骤三中“方根法”的求解各层次指标权重步骤如下:(1)判断矩阵中每一行分值乘积Ni:

(2)计算Ni的n次方根

(3)对向量 进行归一化处理:

向量W=(w1,w2,…wn)T为特征向量。

7.根据权利要求6所述的基于层次分析法的原油管输 耗评价体系分析方法,其特征在于:所述的检验步骤二所产生的矩阵思维逻辑的一致性的步骤如下:(1)判断矩阵最大特征根λmax:

(2)判断矩阵偏离的一致性指标C.I.:

(3)随机一致性比率C.R.:

其中,R.I.为平均随机一致性指标,由随机一致性指标R.I.值表查得。