广州市油制气厂是广州市管道煤气唯一的气源厂，随着广州市大力推行餐饮服务业油改气工作，加快了用户发展速度，供气量不断增加，为了拓展气源满足用户发展的需求，我们通过大量的理论计算和试验，相继成功地接收了广州石化总厂的炼厂气，建成了空气加 LPG的应急气源系统，以及近期完成CCR(循环催化改质法)制气装置，使我厂由单一气源厂转变为多气源厂，原材料由单一的重油转变重油和LPG两种主要制气原料，目前重油和LPG的价格变动比较大，所以如何在确保供气质量的前提下，根据市场重油和LPG相对价格的高低，采取相应的生产方式就成为降低煤气生产成本的关键。
2 多气源混配成本最优化设设
为了使计划调度人员能根据市场原材料价格变化配置气源、订购原材料和降低煤气成本，设计开发了多种气源混合成本最优化设计软件。
2.1 实现多种气源混配成本最优化设计的基础设施。
2.1.1 煤气成份检验系统
厂中心化验室每天对各种气源成份进行检测，并将成份数据录入厂计算机管理网络相关数据库中，有关部门可以直接索引和查看。
2.1.2 各种气源流量和质量监控系统
各气源均设有计量装置，油煤气、炼厂气和CCR气均设有热值仪在线监视系统，煤气总出口设有热值在线控制系统和氧分析仪在线控制系统，可以控制出厂煤气热值和氧含量在煤气质量指标控制范围内，同时可以显示热值、华白数和煤气密度。
2.1.3 计算机工控系统和计算机管理网络系统
煤气生产和控制部门设有计算机自动控制和监测系统，可以进行煤气生产自动控制，监视煤气生产情况及煤气质量、流量等重要参数系统，管理部门设有
计算机管理网络系统，并且已经实现管控一体化，通过管理网络可以查看、索引工控系统的各类参数。
2.2 混合气成本最优化设计软件流程
总的构想是在保证煤气质量的基础上，按照成本最低化原则渐加成本最低的各类气源。一旦质量指标中有一项超标，转为渐加可以改善超标参数的气源，当质量指标达标后，再加最低价气源气量，反复循环，直到产量达到计划产量为止，流程见图1。
2.2.1 原材料价格及各气源成本
原材料价格可以在厂原材料价格数据库索引，按下列公式计算气源成本。
CCR单价二LPG单价·p·26.17/(CCR效率·LPG热值)+能耗 (1)
油煤气单价二重油单价·26.17/ (制气炉率·重油热值)+能耗 (2)
LPG单价=LPG单价·p LPG·26．17/LPG热值+能耗 (3)
式中：p-LPG的密度，KG／m3；
热值-MJ/m3；
能耗-油煤气主要是电耗、水耗、蒸汽、CCR气主要是电耗，LPG主要是电耗和蒸汽。
2.2.2 CP、W和含氧量密度热值计算模块设计
表1气源成份及性能参数表
混合气成份是按各种气源掺混比计算出来，然后根据混合气成份，按相关公式计算燃烧势(简称CP)、华白数(简称W)、含氧量、密度、高低热值CP、W、各类气源成份可以从厂计算机管理网中中心化验室上网数据中索引。典型各气源成份及性能参数见表1。3 多气源混配成本最优化设计
3.1 混合气成本最优化配置设计过程分析
3.1.1 输入预测供气量和接收广石化炼厂气量
预测供气量根据历史数据和供气量增加情况确定，炼厂气量我厂不能直接控气的，通常按前期供气情况及广州石化厂的生产情况预测，炼厂气成本相对比其他气源低。
3.1.2 掺混空气降低热值
炼厂气热值一般在3.33MJ/Nm3左右，高于出厂煤气气热26.17MJ/Nm3，通过渐加空气降低混合气热值，每循环掺混量按下式计算：
Q空=炼/50 (4)
式中：Q。一每循环加入空气量；
Q炼-预测接收炼厂气量；
然后，根据下式计算混合气低位热值：
R混=Q炼·R炼/Q炼+Q空 (5)
式中：R混-混合气低位热值；
R炼-炼厂气低位热值；
Q炼-炼厂气预测量；
Q空-加入空气的累计量；
当R混低于26.17MJ/Nm3时，退出该设计算单元，进入下一单元。
3.1.3 选择优先混配气源顺序
LPG、CCR气源和油煤气的成本价格根据LPG和重油价格、气化效率及各类气源能耗自动计算，然后选择相应的优化计算回路。主要有以下三种选择可能：
PLG成本最低，油煤气第二，CCR气第三；
LPG成本最低，CCR气第二，油煤气第三；
油煤气成本最低，LPG第二，LPG第三。
3.1.4 计算LPG、油煤气和CCR混配量
当成本价格判断选择LPG最低油煤第二CCR气第三时，首先渐加LPG，同时配以适当的空气使一次加入的LPG和空气形成的混合气热值等26.17MJ/m3，LPG的加入量计算公式为：QLPG=(Q空·6250)/(RLPG-6250) (6)
式中：QT'PrT一每次循环加入的LPG量；
Q。一每次循环加入空气量；
定为100m3；
RLPG-LPG低位热值。
每次循环都要根据各种气源的成份和掺混的比例计算混合气量和混合气的CP、W、含氧量。当CP、W、含氧量符合煤气质量设定的CP、W、含氧量值时，继续上述过循环，当有一项质量指标超过标时，结束该循环，进入渐加油煤气循环。
每一次循环加入油煤气量定为：
Q油=(Q预-Q油)/100 (7)式中：Q油-每次循环加入的油煤气量；
Q预-预测日供气量；
Q混-到本次循环时，混合气总汽量。
油煤气正常控制热值低于26.17 MJ/m3为了保证热值合格通过加入恰当的LPG量，使每次循环加入的油煤量和加入LPG形成的混合气热值等于26.17MJ/m3，计算公式为：
QLPG=Q油·(6250-RQ油)/(RLPG-26.17) (8)
式中：QLPG。一每次循环加入LPG量；
Q油-每次循环加入油煤气量；
R油-油煤气低位热值；
RLPG-LPG低位热值。
同上述循环一样计算混合气总气量和CP、W和含氧量，当CP、W、含氧量，有一项不合格继续循环，直到指标全部合格，退出该循环。
当混合气总量小于预测总产量时，返回上述两个循环继续增加LPG、空气和油煤气，当混合气量大于等于预测供气量时，显示各气源量和CP、W、含氧量和热值并计算出混合气单位成本。
这样就完成一种情况多气源混配的最优化设计，其他情况与此相类似略。
4 程序设计
本程序采用Delpli4.0数据库程序设计语言设计，主要设计内容包括成份数据库设计、原料价数据库及气源数据库、人机对语窗设计、混合气源各类流量和质量指标计算模块设计及程序总体架构设计，力求尽可能提高软件的运算速度，人机对话窗口做到提示详细，操作方便，显示清楚，色彩明快，程序开发中尽可能扩大可选择空间，适应多种用途，发挥软件最大功效。
5 多气源混合气最优化设计软件的功能
该软件投入使用，使生产组织和计划采购工作从盲目逐渐走向科学、经济、优质的轨道。
5.1使生产调度更加科学、经济、提高供气质量
生产调度员可以根据优化配置气源组织生产，同时也可以根据生产变化情况利用该软件快速计算出相应气源配置，当炼厂供气量小时能利用该软件快速计算出的理想的配气结果并调整生产工艺，保证供气质量降低生产成本。
5.2 提高计划的准确性
计划部分可以根据预测的供气量和炼厂气量，得到其他气源的产量，使年度计划和月度计划更趋合理和准确，尽可能减少物料积压提高资金的利用率。
5.3 有利于对生产部门的检查和考核
该软件安装在厂管理计算机网络上，有关职能部及分厂均可以方便使用，职能部门可以利用该软件优化设计的气源配置和成本计算检查生产部门的实际执行状况，使生产考核监督做到有据可查。
5.4 预测生产成本
财务部门可以利用该软件，预测供气成本及时调整财务计划和资金筹措工作。
6 结论
多种气源代替单一油煤气气源已经成功应用于实际生产中，各种质量指标均控制在要求范围内，完全可以保证各类煤气用户正常使用。多种气源优化配置设计软件投入使用后深受有关人员的欢迎，对于煤气生产的经济调度、科学计划起到积极的促进和指导作用。
参 考 文 献
