長輸天然氣管線系統(tǒng)優(yōu)化設計.pdf

1、管道是連接天然氣開發(fā)與利用的紐帶，大量的天然氣經過管道輸送至遠離氣田的城鎮(zhèn)和工業(yè)區(qū)。近十年來，隨著天然氣管道的大規(guī)模建設，管網將以前所未有的速度快速增長，使得管網系統(tǒng)日益大型復雜化，管線的建設投資和運行費用相應增大。如何保證管網系統(tǒng)安全、合理、經濟地運營，成為管道建設者首要關注的問題。但在管網的初期建設和運行維護過程中，在保證輸量的前提下，如何實現(xiàn)經濟效益的最大化是企業(yè)的終極目標，因此管道建設者希望對管道系統(tǒng)的建設和運行進行優(yōu)化研究，從

2、而實現(xiàn)管線系統(tǒng)經濟效益最大化的目的。
　　首先，通過分析天然氣輸氣管線總費用的構成，建立了以輸氣管線系統(tǒng)總費用最小為目標函數(shù)的優(yōu)化設計數(shù)學模型。
　　其次，本文選取目前認為較為精確的BWRS狀態(tài)方程計算氣體物性，用連續(xù)性方程和運動方程推導并確定了輸氣管道穩(wěn)定流動的基本方程式，為數(shù)學模型推導計算提供了基礎理論依據(jù)。充分分析考慮了該函數(shù)的約束條件，包括邊界條件約束、管道強度約束和水力約束等，并對約束條件及邊界條件進行處理，建立遺

3、傳算法評價函數(shù)C'，確定算法參數(shù)，設計算法流程圖，利用Visual Basic6.0編寫計算程序。
　　最后，將所建立的輸氣經濟性數(shù)學模型應用于西氣東輸二線東段的干線設計，通過編寫的程序計算，得到了一組使總費用最小的設計方案。優(yōu)化結果表明，模型比較合理的反映出管徑、輸氣壓力和壁厚等參數(shù)對總費用的影響，優(yōu)化設計得到的壓縮機布置方案與實際設計的壓縮機布置方案誤差較小，可以作為實際壓縮機站布置的基礎方案，對實際管線的設計具有一定的指導作