bài tập lớn số 1-quy hoạch và phát triển hệ thống năng lượng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (745.79 KB, 32 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Báo cáo bài tập lớn số 1
Quy hoạch và phát triển hệ thống năng lượng
huy_ctn
Báo cáo bài tập lớn số 1
1
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
Mục Lục
Phần I. Vẽ sơ đồ dòng năng lượng trong nhà máy
1.1. Quá trình chưng cất dầu thô
Sau khi kết thúc hoàn toàn quá trình chưng cất dầu thô ta thu được 4 loại sản
phẩm: Khí, Naphta, DO, Dầu cặn. Ta có thể tóm lược lại quá trình theo sơ đồ sau.
Kết thúc quá trình chưng cất:
Toàn bộ lượng Naphta được tiếp tục tái chế.
Do và dầu cặn được trộn theo tỷ lệ nhất định tạo FO.
Khí ngoài việc thỏa mãn nhu cầu về khí thì Khí sản xuất được cùng với 1 lượng
dầu cặn còn được tự dùng trong nhà máy.
Báo cáo bài tập lớn số 1
2
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
1.2. Quá trình tái chế Naphta
Toàn bộ lượng Naphata thu được sau quá trình chưng cất sẽ được đem tái chế tại
1 trong 3 phân xưởng, mỗi phân xưởng đều có thể hoạt động với 2 chế độ khác nhau
và cho ra các tỷ lệ về sản phẩm Khí và Xăng là khác nhau.
Lượng Xăng thu được sauu quá trình tái chế Naphta được sử dụng hoàn toàn để
thỏa mãn nhu cầu về xăng, còn lượng khí sản xuất được sau khi kết thúc quá trình tái
chế ngoài việc thỏa mãn nhu cầu về xăng còn sử được phân xưởng tự dùng.
Ta có thể tóm lược lại quá trình theo sơ đồ sau:
Báo cáo bài tập lớn số 1
3
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
1.3. Quá trình Craking
Toàn bộ lượng dầu DO thu được sau quá trình chưng cất ngoài việc thỏa mãn nhu cầu
về dầu DO còn được trộn với 1 lượng Dầu căn nhất định tạo dầu FO. Và lượng dầu cặn còn
lại sau quá trình trộn tạo FO sẽ được tiếp tực đưa vào quá trình Craking để có thể thu được
các sản phẩm : Khí, Xăng, DO, FO.
Đồng thời quá trình cũng có tự dùng 1 phần khí cũng như là là dầu cặn với tỷ lệ phụ
thuộc vào khối lượng đầu vào với các số liệu cụ thể tương ứng 4,3% và 4%.
Ta có thể tóm lược quá trình trong sơ đồ sau:
Báo cáo bài tập lớn số 1
4
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
Báo cáo bài tập lớn số 1
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
5
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
Vậy như sau các quá trình trên ta có thể tổng hợp lại cho ra được sơ đồ sản xuất tại nhà máy
lọc dầu đối với 1 loại dầu sẽ là:
Tươngng tự như vậy ta sẽ thu được quá trình biến đổi của 6 loại dầu thông trong nhà máy lọc
dầu:
Báo cáo bài tập lớn số 1
6
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
Phần II. Thiết lập bài toán xây dựng kế hoạch sản xuất tối ưu cho nhà
máy
Như đã giới thiệu về bài toán lọc dầu ở phần trên ta có thể nhận thấy quá trình lọc dầu
diễn ra với 3 quá trình lớn: chưng cất, tái chế, craking.
Gọi lần lượt lượng tổng toàn bộ lượng dầu thô của 6 loại dầu thô tham gia vào sản xuất
lần lượt là: B1, B2, B3, B4, B5, B6.
Trong quá trình chưng cất dầu thô nhà máy có sử dụng đồng thời 2 phân xương đó là
phân xưởng I ( PX I) và phân xưởng II ( PX II) với tỷ lệ sản phẩm sau khi kết thúc quá trình
đều là như nhau.
Vậy ta tiến hành gọi tên biến như sau:
Lượng dầu thô mà loại 1 tham gia vào quá trình lọc dầu tại PX I và PX II lần lượt
là: .
Lượng dầu thô mà loại 2 tham gia vào quá trình lọc dầu tại PX I và PX II lần lượt
là: .
Lượng dầu thô mà loại 3 tham gia vào quá trình lọc dầu tại PX I và PX II lần lượt
là: .
Lượng dầu thô mà loại 4 tham gia vào quá trình lọc dầu tại PX I và PX II lần lượt
là: .
Lượng dầu thô mà loại 5 tham gia vào quá trình lọc dầu tại PX I và PX II lần lượt
là: .
Lượng dầu thô mà loại 6 tham gia vào quá trình lọc dầu tại PX I và PX II lần lượt
là: .
Và ta có :
B1 = .
B2 =.
B3 = .
B4 = .
Báo cáo bài tập lớn số 1
7
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
B5 = .
B6 = .
2.1. Điều kiện về hàm lượng lưu huỳnh trong dầu thô
Hàm lượng lưu huỳnh của mỗi một loại dầu thô tương ứng được cho ở bảng sau :
Hàm lượng lưu huỳnh của dầu thô
Dầu thô loại
Hàm lượng lưu
huỳnh (%)
1
2
1,2
3
1,2
4
0,9
5
2,0
6
1,7
2,1
Người ta muốn hàm lượng lưu huỳnh của hỗn hợp dầu thô được đưa vào
chưng cất không được vượt quá 2% .
Vậy ta có điều kiện ràng buộc sau:
0,012B1 + 0,012B2 + 0,009B3 + 0,02B4 + 0,017B5 + 0,021B6 <= 0,02 ( B1 + B2 +
B3 + B4 + B5 + B6 )
0,008B1 + 0,008 B2 + 0,011B3 + 0,003B5 – 0,001B6 >= 0
0,008() + 0,008( + 0,011( + 0,003( – 0,001( >= 0
2.2. quá trình chưng cất
Kết thúc quá trình chưng cất tổng khối lượng sản phẩm thu được lần lượt là:
Khí = 0,28( + 0,22(+ 0,23( + 0,3( + 0,2( + 0,19(.
Naphta = 0,32 + 0,27( + 0,4( + 0,25( + 0,2( + 0,17(.
DO = 0,2( + 0,25( + 0,2() + 0,23( + 0,2( + 0,45(.
Dầu cặn = 0,2( + 0,26( + 0,17() + 0,22( + 0,4( + 0,19(.
Báo cáo bài tập lớn số 1
8
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
2.3. Quá trình tái chế Naphta
Toàn bộ lượng Naphta thu được sau quá trình chưng cất đem tái chế hoàn toàn. Việc tái
chế sẽ được diễn ra tại 1 trong 3 phân xưởng , mỗi phân xưởng có 2 chế độ là việc khác nhau
chế độ 1 và chế độ 2 với tỷ lệ sản xuất của tường loại sản phẩm là khác nhau..
Trường hợp 1: Toàn bộ lượng Naphta thu được sau quá trình chưng cất được tái chế
hoàn toàn tại phân xưởng 1 với chế độ làm việc 1 và 2.
Gọi lần lượt là lượng Naphta được tái chế tại phân xưởng 1 nhưng với chế độ 1 và 2.
Đồng thời = 0,32 + 0,27( + 0,4( + 0,25( + 0,2( + 0,17(.
Lúc này hiệu suất của quá trình tái chế tại phân xưởng 1 lần lượt sẽ là:
Phân xưởng
1
Chế độ làm việc
1
2
Khí 65% Khí 69%
Xăng 35%
Xăng 31%
Vậy tổng lượng khí thu được sau khi kết thúc quá trình tái chế sẽ là:
0,65+ 0,69.
Tổng lượng xăng thu được sau khi kết thúc quá trình tái chế là :
0,35+ 0,31.
Trường hợp 2: Toàn bộ lượng Naphta thu được sau quá trình chưng cất được tái chế
hoàn toàn tại phân xưởng 2 với chế độ làm việc 1 và 2.
Gọi lần lượt là lượng Naphta được tái chế tại phân xưởng 2 nhưng với chế độ 1 và 2.
Đồng thời = 0,32 + 0,27( + 0,4( + 0,25( + 0,2( + 0,17(.
Lúc này hiệu suất của quá trình tái chế tại phân xưởng 1 lần lượt sẽ là:
Phân xưởng
Chế độ làm việc
1
Báo cáo bài tập lớn số 1
2
9
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
2
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
Khí 67%
Xăng 33%
Khí 68%
Xăng 32%
Vậy tổng lượng khí thu được sau khi kế thúc quá trình tái chế sẽ là:
0,67+ 0,68.
Tổng lượng xăng thu được sau khi kết thúc quá trình tái chế là :
0,33+ 0,32.
Trường hợp 3: toàn bộ lượng Naphta thu được sau quá trình chưng cất được tái chế
hoàn toàn tại phân xưởng 3 với chế độ làm việc 1 và 2.
Gọi lần lượt là lượng Naphta được tái chế tại phân xưởng 2 nhưng với chế độ 1 và 2.
Đồng thời = 0,32 + 0,27( + 0,4( + 0,25( + 0,2( + 0,17(.
Lúc này hiệu suất của quá trình tái chế tại phân xưởng 1 lần lượt sẽ là:
Phân xưởng
3
Chế độ làm việc
1
2
Khí 66%
Khí 71%
Xăng 34%
Xăng 29%
Vậy tổng lượng khí thu được sau khi kế thúc quá trình tái chế sẽ là:
0,66+ 0,71.
Tổng lượng xăng thu được sau khi kết thúc quá trình tái chế là :
0,34+ 0,29.
2.4. Quá trình Craking dầu cặn và trộn tạo FO
Toàn bộ lượng dầu DO thu được sau quá trình trưng cất tiếp tục tham gia các quá trình sau:
Trộn tạo dầu FO cùng với dầu cặn : gọi lượng tham gia trộn tạo là .
Thỏa mãn nhu cầu về dầu DO: gọi lượng dầu DO này là .
Với điều kiện:
= 0,2( + 0,25( + 0,2() + 0,23( + 0,2( + 0,45(.
Toàn bộ lượng dầu cặn thu được sau quá trình chưng cất dầu thô tiếp tục được tham gia các
quá trình như sau:
Báo cáo bài tập lớn số 1
10
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
Trộn tạo dầu FO cùng dầu DO: gọi lượng tham gia trộn tạo là .
Tham gia quá trình craking: gọi lượng tham gia quá trình này la .
Tự dùng trong các phân xưởng sản xuất: gọi lượng tham gia quá trình này là .
Với điều kiện:
+ + = 0,2( + 0,26( + 0,17() + 0,22( + 0,4( + 0,19(.
Lượng dầu căn tham gia quá trình Craking là để tại các sản phẩm: Khí, Xăng, DO, FO và
lượng dầu này được Craking trong 2 phân xưởng với khối lượng lần lượt là:
là lượng dầu cặn được Crakinh tại phân xưởng 1.
là lượng dầu cặn được Craking tại phân xưởng 2.
+ =
Với tỷ lệ sản phẩm của quá trình như sau:
Khí
Phân xưởng 1
Phân xưởng 2
Xăng
26
25,3
Dầu DO
27
25
Dầu FO
24
24,4
23
25,3
Vậy tổng lượng sản phẩm thu được sau khi quá trình kết thúc lần lượt là:
Khí = 0,26 + 0,253.
Xăng = 0,27 + 0,25.
DO = 0,24 + 0,244.
FO = 0,23 + 0,253.
2.5. Xác định lượng khí và dầu cặn tự dùng trong phân xưởng sản xuất
Như đã trình bày ở trên thì ngoài việc thỏa mãn nhu cầu về sản phẩm cuối cùng thì Khí và
Dầu cặn còn được sử dụng để tự tiêu thụ trong các phân xưởng sản xuất:
Lượng khí tự dùng trong các phân xưởng là: , và
+ =
Lượng dầu cặn tự dùng trong các phân xưởng là: , và .
= + +
2.5.1. Tự dùng của phân xưởng chưng cất
Tỷ lệ khí và dầu cặn tự dùng của phân xưởng chưng cất cho bởi bảng sau ( Đơn vị %) :
Loại dầu thô
Chưng cất 1
Báo cáo bài tập lớn số 1
1
2
5,3
3
4,8
4
5,0
5
4,8
6
4,7
5,1
11
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
Chưng cất 2
5,0
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
4,6
5,4
5,2
5,1
5,2
Vậy tổng lượng Khí và Dầu cặn tự dùng trong các phân xưởng này là:
+ = 0,053 + 0,05 + 0,048 +0,046 + 0,05 + 0,054 + 0,048 + 0,52 + 0,047 + 0,051 + 0,051 +
0,052.
2.5.2. Tự dùng của phân xưởng tái chế
Tỷ lệ tự dùng của phân xưởng tái chế (Đơn vị tính: %)
Phân xưởng 1
Chế độ 1
Chế độ 2
Phân xưởng 2
3,5
2,9
Phân xưởng 3
3,0
3,2
3,3
3,3
Vậy tổng lượng Khí và Dầu cặn tự dùng trong các phân xưởng là:
Trường hợp 1 toàn bộ lượng Naphta tham gia tái chế tại phân xưởng 1 với chế độ làm
việc 1 và 2.
+ = 0,035 + 0,029.
Trường hợp 2 toàn bộ lượng Naphta tham gia tái chế tại phân xưởng 2 với chế độ làm
việc 1 và 2.
+ = 0,03 + 0,032.
Trường hợp 3 toàn bộ lượng Naphta tham gia tái chế tại phân xưởng 3 với chế độ làm
việc 1 và 2.
+ = 0,033 + 0,033.
2.5.3. Tự dùng của phân xưởng Craking
Mức nhu cầu tự dùng của hai phân xưởng Cracking phụ thuộc vào khối lượng đầu vào
với các số liệu cụ thể tương ứng là 4,3% và 4% .
Vậy tổng lượng khí và dầu cặn tự dùng trong các phân xưởng là:
+ = 0,043 + 0,04.
2.6. Thiết lập bài toán
2.6.1. Nhóm điều kiện ràng buộc 1: Hàm lượng lưu huỳnh của dầu thô
0,008() + 0,008( + 0,011( + 0,003( – 0,001( >= 0
Báo cáo bài tập lớn số 1
12
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
2.6.2. Nhóm điều kiện ràng buộc 2: Nhu cầu sản phẩm cuối cùng ( nghìn tấn )
Khí
200
Xăng
Dầu DO
125
Dầu FO
135
180
Khí chúng ta thu được sau tổng các quá trình sau: chưng cất, tái chế Naphta và
craking dầu cặn. Và đồng thời bị tiêu dùng tại các phân xưởng.
Tổng lượng khí thỏa mãn nhu cầu về sản phẩm cuối cùng là (tấn) :
(3 trường hợp)
Khí = 0,28( + 0,22(+ 0,23( + 0,3( + 0,2( + 0,19( + 0,65+ 0,69 + 0,26 + 0,253 – ( + +
) >= 200000
Khí = 0,28( + 0,22(+ 0,22( + 0,3( + 0,2( + 0,19(+ 0,67+ 0,68+ 0,26 + 0,253 – ( + +
) >= 200000
Khí = 0,28( + 0,22(+ 0,22( + 0,3( + 0,2( + 0,19( + 0,66+ 0,71+0,26 + 0,253 – ( + +
) >= 200000
Xăng chúng ta thu được sau tổng các quá trình sau: tái chế Naphta và craking dầu cặn.
Tổng lượng xăng thỏa mãn về nhu cầu cuối cùng là (tấn)
( 3 trường hợp)
Xăng = 0,35+ 0,31 + 0,27 + 0,25 >= 125000
Xăng = 0,33+ 0,32 + 0,27 + 0,25 >= 125000
Xăng = 0,34+ 0,29 + 0,27 + 0,25 >= 125000
DO chúng ta thu được sau các quá trình sau: chưng cất, Craking dầu cặn. Và đồng
thời DO còn tham gia trộn tạo FO cùng dầu cặn. ( tấn)
Tổng lượng DO thỏa mãn về nhu cầu sản phẩm cuối cùng là:
DO = 0,2( + 0,25( + 0,2() + 0,23( + 0,2( + 0,45(+ 0,24 + 0,244 - >= 135000
FO chúng ta thu được sau các quá trình sau: trộn tạo FO từ DO và dầu cặn, Craking.
Tổng lượng FO thỏa mãn về nhu cầu sản phẩm cuối cùng là (tấn) :
FO = + + 0,23 + 0,253 >= 180000
2.6.3. Nhóm điều kiện ràng buộc 3: Chi phí sản xuất
Chi phí mua và chế biến dầu thô trong các thiết bị chưng cất được tính gộp và có giá trị
tương ứng ở bảng sau:
Chi phí sản xuất của phân xưởng chưng cất (Đơn vị tính: nghìn $/ tấn)
Báo cáo bài tập lớn số 1
13
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
Loại dầu thô
Chưng cất 1
Chưng cất 2
1
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
2
210
214
3
192
198
4
218
210
5
176
176
6
200
204
186
190
Vậy tổng chi phí mua cũng như là chế biến dầu thô trong các thiết bị chưng cất là:
210 + 192 218 +
Chi phí để xử lý một tấn Naphta tại phân xưởng tái chế phụ thuộc vào chế độ vận hành và
được cho ở bảng sau:
Chi phí sản xuất của phân xưởng tái chế (đơn vị tính: nghìn $/ tấn)
Phân xưởng
Chế độ vận hành 1
Chế độ vận hành 2
1
2
94
104
3
110
106
100
96
Vậy tổng chi phí của quá trình tái chế Naphta là:
+ +
Chi phí để xử lý dầu cặn tại các phân xưởng cracking tương ứng là: 76 nghìn $/ tấn và
84 nghìn $/ tấn.
Vậy tổng chi phí của quá trình Craking dầu cặn là:
+
Tổng chi phí của toàn bộ quá trình sản xuất của nhà máy là:
210 + 192 218 + + + + + + Min
2.6.4. Nhóm điều kiện ràng buộc 4: Năng lực sản xuất của phân xưởng.
Năng lực sản xuất của phân xưởng chưng cất:
+ + + + + ≤ 2300000
≤ 2100000
Năng lực của phân xưởng tái chế:
+ ≤ 1500000
+ ≤ 1600000
Báo cáo bài tập lớn số 1
14
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
+ ≤ 1400000
Năng lực sản xuất của phân xưởng Craking:
≤ 1450000
≤ 1300000
2.6.5. Nhóm điều kiện ràng buộc 5: Tự dùng trong phân xưởng sản xuất.
+ = 0,053 + 0,05 + 0,048 +0,046 + 0,05 + 0,054 + 0,048 + 0,52 + 0,047 + 0,051 + 0,051 +
0,052
+ = 0,035 + 0,029 + 0,03 + 0,032 + + 0,033
+ = 0,043 + 0,04
0,053 + 0,05 + 0,048 +0,046 + 0,05 + 0,054 + 0,048 + 0,52 + 0,047 + 0,051 + 0,051
+ 0,0520,035 + 0,029 + 0,03 + 0,032 + + 0,033+ 0,043 + 0,04 - - = 0
2.6.6. Ràng buộc 6: Tỷ lệ trộn giữa DO và dầu cặn.
DO và dầu cặn được trộn tạo FO theo tỷ lệ không được nhỏ hơn ¼
- ≥ 0
2.6.7. Bài toán xây dựng kế hoạch sản xuất tối ưu cho nhà máy lọc dầu:
Điều kiện ràng buộc:
0,28 + 0,22+ 0,23 + 0,3 + 0,2 + 0,19 + 0,65+ 0,69 + 0,67+ 0,68+ 0,66+ 0,71 + 0,26 + 0,253 –
≥ 200000
0,35+ 0,31 + 0,33+ 0,32 + 0,34+ 0,29 + 0,27 + 0,25 ≥ 125000
+ 0,24 + 0,244 ≥ 135000
+ + 0,23 + 0,253 ≥180000
0,008 + 0,008 + 0,011 + 0,003 – 0,001 ≥ 0
+ + = 0,32 + 0,27 + 0,4 + 0,25 + 0,2 + 0,17
= 0,2+ 0,25 + 0,2 + 0,23+ 0,2 + 0,45
Báo cáo bài tập lớn số 1
15
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
+ + = 0,2 + 0,26 + 0,17 + 0,22 + 0,4 + 0,19
0,053 + 0,05 + 0,048 +0,046 + 0,05 + 0,054 + 0,048 + 0,52 + 0,047 + 0,051 + 0,051 +
0,0520,035 + 0,029 + 0,03 + 0,032 + + 0,033+ 0,043 + 0,04 - - = 0
+ + + + + ≤ 2300000
≤ 2100000
+ ≤ 1500000
+ ≤ 1600000
+ ≤ 1400000
≤ 1450000
≤ 1300000
- ≥ 0
Hàm mục tiêu:
210 + 192 218 + + + + + + Min
Báo cáo bài tập lớn số 1
16
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
Phần III. Kết quả bài toán
3.1. Kết quả bài toán sau khi chạy qua phần mềm Lindo
Chạy chương trình với phần mềm Lindo theo những ràng buộc đã lập:
Min
210B11+214B12+192B21+198B22+218B31+210B32+176B41+176B42+200B51+204B52+
186B61+190B62+94B11tc+104B12tc+110B21tc+106B22tc+100B31tc+96B32tc+76Bdcck1
+84Bdcck2
St
0.28B11+0.28B12+0.22B21+0.22B22+0.23B31+0.23B32+0.3B41+0.3B42+0.2B51+0.2B52
+0.19B61+0.19B62+0.65B11tc+0.69B12tc+0.67B21tc+0.68B22tc+0.66B31tc+0.71B32tc+0.
26Bdcck1+0.253Bdcck2-Bktd>=200000
0.35B11tc+0.31B12tc+0.33B21tc+0.32B22tc+0.34B31tc+0.29B32tc+0.27Bdcck1+0.25Bdcc
k2>=125000
0.2B11+0.2B12+0.25B21+0.25B22+0.2B31+0.2B32+0.23B41+0.23B42+0.2B51+0.2B52+0.
45B61+0.45B62+0.24Bdcck1+0.244Bdcck2-Bdofo>=135000
Bdcfo+Bdofo+0.23Bdcck1+0.253Bdcck2>=180000
0.2B11+0.2B12+0.26B21+0.26B22+0.17B31+0.17B32+0.22B41+0.22B42+0.4B51+0.4B52
+0.19B61+0.19B62-Bdctd-Bdcfo-Bdcck1-Bdcck2=0
0.8B11+0.8B12+0.8B21+0.8B22+1.1B31+1.1B32+0.3B51+0.3B52-0.1B61-0.1B62>=0
B11tc+B12tc+B21tc+B22tc+B31tc+B32tc-0.32B11-0.32B12-0.27B21-0.27B22-0.4B310.4B32-0.25B41-0.25B42-0.2B51-0.2B52-0.17B61-0.17B62=0
Bktd+Bdctd-0.053B11-0.05B12-0.048B21-0.046B22-0.05B31-0.054B32-0.048B410.052B42-0.047B51-0.051B52-0.051B61-0.052B62-0.035B11tc-0.029B12tc-0.03B21tc0.032B22tc-0.033B31tc-0.033B32tc-0.043Bdcck1-0.04Bdcck2=0
B11+B21+B31+B41+B51+B61<=2300000
B12+B22+B32+B42+B52+B62<=2100000
B11tc+B12tc<=1500000
B21tc+B22tc<=1600000
B31tc+B32tc<=1400000
Bdcck1<=1450000
Bdcck2<=1300000
4Bdofo-Bdcfo>=0
END
Báo cáo bài tập lớn số 1
17
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
Ta thu được kết quả:
LP OPTIMUM FOUND AT STEP
17
OBJECTIVE FUNCTION VALUE
1)
0.1837547E+09
VARIABLE VALUE
REDUCED COST
B11
0.000000
36.845829
B12
0.000000
40.845829
B21
0.000000
3.844551
B22
0.000000
9.844550
B31
0.000000
34.057922
B32
0.000000
26.057924
B41
0.000000
7.844550
B42
0.000000
7.844550
B51 613347.812500
0.000000
B52
0.000000
3.999997
B61 142816.718750
0.000000
B62
0.000000
4.000003
B11TC 146948.406250
0.000000
B12TC
0.000000
48.051201
B21TC
0.000000
35.025589
B22TC
0.000000
40.538410
B31TC
0.000000
15.512797
B32TC
0.000000
59.076813
BDCCK1 272474.281250
0.000000
BDCCK2
0.000000
21.467489
BKTD 52970.585938
0.000000
BDOFO 117330.914062
0.000000
BDCFO
0.000000
71.741913
BDCTD
0.000000
277.597961
Báo cáo bài tập lớn số 1
18
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
ROW SLACK OR SURPLUS
2)
63193.925781
3)
0.000000
4)
0.000000
5)
0.000000
6)
0.000000
7)
169722.671875
8)
0.000000
9)
0.000000
10)
1543835.500000
11)
2100000.000000
12)
1353051.625000
13)
1600000.000000
14)
1400000.000000
15)
1177525.750000
16)
1300000.000000
17)
469323.656250
NO. ITERATIONS=
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
DUAL PRICES
0.000000
-951.280090
-205.856049
-205.856049
-277.597961
0.000000
238.948029
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
17
RANGES IN WHICH THE BASIS IS UNCHANGED:
OBJ COEFFICIENT RANGES
VARIABLE
B11
B12
B21
B22
B31
B32
B41
B42
B51
B52
B61
B62
B11TC
B12TC
B21TC
B22TC
B31TC
B32TC
BDCCK1
BDCCK2
CURRENT
COEF
210.000000
214.000000
192.000000
198.000000
218.000000
210.000000
176.000000
176.000000
200.000000
204.000000
186.000000
190.000000
94.000000
104.000000
110.000000
106.000000
100.000000
96.000000
76.000000
84.000000
Báo cáo bài tập lớn số 1
ALLOWABLE
ALLOWABLE
INCREASE
DECREASE
INFINITY
36.845829
INFINITY
40.845829
INFINITY
3.844550
INFINITY
9.844550
INFINITY
34.057922
INFINITY
26.057922
INFINITY
7.844550
INFINITY
7.844550
4.000006
18.610029
INFINITY
3.999997
4.000009
61.299999
INFINITY
4.000003
15.636398
46.360092
INFINITY
48.051197
INFINITY
35.025585
INFINITY
40.538406
INFINITY
15.512794
INFINITY
59.076809
22.811760
355.088745
INFINITY
21.467484
19
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
BKTD
BDOFO
BDCFO
BDCTD
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
294.290100
74.691231
INFINITY
INFINITY
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
745.069092
155.493454
71.741913
277.597961
RIGHTHAND SIDE RANGES
ROW
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
CURRENT
ALLOWABLE
ALLOWABLE
RHS
INCREASE
DECREASE
200000.000000 63193.925781
INFINITY
125000.000000 19510.310547
39331.378906
135000.000000 176256.859375 42528.089844
180000.000000 176256.859375
42528.089844
0.000000
358767.781250
203950.609375
0.000000
169722.671875
INFINITY
0.000000
128138.429688
55743.742188
0.000000
63193.925781
52970.585938
2300000.000000
INFINITY
1543835.500000
2100000.000000
INFINITY
2100000.000000
1500000.000000
INFINITY
1353051.625000
1600000.000000
INFINITY
1600000.000000
1400000.000000
INFINITY
1400000.000000
1450000.000000
INFINITY
1177525.750000
1300000.000000
INFINITY
1300000.000000
0.000000
469323.656250
INFINITY
Báo cáo bài tập lớn số 1
20
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
3.2. Đánh giá kết quả của bài toán
Từ kết quả bài toán sau khi chạy chương trình ta kết luận chi phí tối ưu của nhà
máy là : 0.1837547E+09 183,754,700 nghìn USD.
.2.2. Nhận xét các kết quả
Nghiệm tối ưu của bài toán:
X (0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 613347.812500, 0,142816.718750, 0, 146948.406250, 0, 0, 0, 0,
272474.281250, 0, 0, 52970.585938, 0, 117330.914062, 0, 0, 0).
3.2.2.1. Thay đổi giá trị bên phải của các ràng buộc
Kết quả ban đầu của bài toán:
RIGHTHAND SIDE RANGES
ROW
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
CURRENT
ALLOWABLE
RHS
INCREASE
200000.000000 63193.925781
125000.000000 19510.310547
135000.000000 176256.859375
180000.000000 176256.859375
0.000000
358767.781250
0.000000
169722.671875
0.000000
128138.429688
0.000000
63193.925781
2300000.000000
INFINITY
2100000.000000
INFINITY
1500000.000000
INFINITY
1600000.000000
INFINITY
1400000.000000
INFINITY
1450000.000000
INFINITY
1300000.000000
INFINITY
0.000000
469323.656250
ALLOWABLE
DECREASE
INFINITY
39331.378906
42528.089844
42528.089844
203950.609375
INFINITY
55743.742188
52970.585938
1543835.500000
2100000.000000
1353051.625000
1600000.000000
1400000.000000
1177525.750000
1300000.000000
INFINITY
Nếu các giá trị bên phải của ràng buộc thay đôi trong phạm vi ALLOWABLE
INCREASE và ALLOWABLE DECREASE thì các ẩn cơ bản của phương án tối ưu ban đầu
của bài toán không thay đổi.
Ví dụ: Ở ràng buộc đầu tiên về nhu cầu của khí thì lượng khí đáp ứng nhu cầu về khí
cuối cùng có thể thay đổi để nghiệm tối ưu ban đầu là không thay đổi nhưng lượng khí lớn
nhát có thể đạt được là 263193.925781 (tấn) và nhỏ nhất có thể đạt là 200000 (tấn) có nghĩa
là với giá trị ban đầu về nhu cầu cuối cùng về khí của bài toán thì có thể tăng them 1 lượng là
63193.925781. Còn nếu lượng biến đổi thêm vượt ngoài khoảng giá trị của RIGHTHAND
SIDE RANGES thì bài toán sẽ có giá trị tối ưu mới.
Báo cáo bài tập lớn số 1
21
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
Ta sẽ cùng xem lại kết quả nếu như lúc này giá trị bên phải của ràng buộc 1 ( nhu cầu
cuối cùng về khí ) thay đổi khỏi giá trị ban đầu của bài toán.
TH1: Lượng thay đổi về nhu cầu khí cuối cùng nằm trong phạm vị ALLOWABLE
INCREASE và ALLOWABLE DECREASE.
Giả sử lượng khí thỏa mãn nhu cầu cuối cùng lúc này là 250000 (tấn). kế quả thu được
về nghiệm tối ưu của bài toán sẽ là không thay đổi:
LP OPTIMUM FOUND AT STEP
0
OBJECTIVE FUNCTION VALUE
1) 0.1837547E+09
VARIABLE
VALUE
REDUCED COST
B11
0.000000
36.845829
B12
0.000000
40.845829
B21
0.000000
3.844551
B22
0.000000
9.844550
B31
0.000000
34.057922
B32
0.000000
26.057924
B41
0.000000
7.844550
B42
0.000000
7.844550
B51 613347.812500
0.000000
B52
0.000000
3.999997
B61 142816.718750
0.000000
B62
0.000000
4.000003
B11TC 146948.406250
0.000000
B12TC
0.000000
48.051201
B21TC
0.000000
35.025589
B22TC
0.000000
40.538410
B31TC
0.000000
15.512797
B32TC
0.000000
59.076813
BDCCK1 272474.281250
0.000000
BDCCK2
0.000000
21.467489
BKTD 52970.585938
0.000000
BDOFO 117330.914062
0.000000
BDCFO
0.000000
71.741913
BDCTD
0.000000
277.597961
TH2: Lượng thay đổi về nhu cầu khí cuối cùng không nằm trong phạm vị
ALLOWABLE INCREASE và ALLOWABLE DECREASE.
Báo cáo bài tập lớn số 1
22
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
Giả sử lượng khí thỏa mãn nhu cầu cuối cùng lúc này là 350000 (tấn). kết quả nghiệm
tối ưu của bài toán thu đươc sẽ thay đổi so với ban đầu
LP OPTIMUM FOUND AT STEP
1
OBJECTIVE FUNCTION VALUE
1) 0.1882504E+09
VARIABLE
VALUE
REDUCED COST
B11
0.000000
29.476646
B12
0.000000
33.321274
B21
0.000000
0.935638
B22
0.000000
6.832057
B31
0.000000
28.423323
B32
0.000000
20.630486
B41 573102.750000
0.000000
B42
0.000000
0.207161
B51 156179.828125
0.000000
B52
0.000000
4.207159
B61 117429.578125
0.000000
B62
0.000000
4.051793
B11TC 194474.687500
0.000000
B12TC
0.000000
42.340351
B21TC
0.000000
32.066582
B22TC
0.000000
36.332958
B31TC
0.000000
14.059189
B32TC
0.000000
50.873074
BDCCK1 210866.156250
0.000000
BDCCK2
0.000000
20.287218
BKTD 56712.152344
0.000000
BDOFO 131500.781250
0.000000
BDCFO
0.000000
65.946846
BDCTD
0.000000
209.760162
3.2.2.2. Tính chặt lỏng của các ràng buộc
ROW
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
SLACK OR SURPLUS
63193.925781
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
169722.671875
0.000000
Báo cáo bài tập lớn số 1
DUAL PRICES
0.000000
-951.280090
-205.856049
-205.856049
-277.597961
0.000000
238.948029
23
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
9)
10)
11)
12)
13)
14)
15)
16)
17)
0.000000
1543835.500000
2100000.000000
1353051.625000
1600000.000000
1400000.000000
1177525.750000
1300000.000000
469323.656250
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
Cột “SLACK OR SURPLUS” sẽ cho biết ràng buộc nào là chặt và ràng buộc nào là
lỏng.
Nếu là ràng buộc chặt thì giá trị “SLACK OR SURPLUS” sẽ có giá trị bằng 0, ràng
buộc nào lỏng thì giá trị “SLACK OR SURPLUS” sẽ có giá trị khác 0.
3.2.2.3. Thay đổi các biến số của ẩn của từng ràng buộc
Kết quả ban đầu thu được của bài toán:
RANGES IN WHICH THE BASIS IS UNCHANGED:
OBJ COEFFICIENT RANGES
VARIABLE
B11
B12
B21
B22
B31
B32
B41
B42
B51
B52
B61
B62
B11TC
B12TC
B21TC
B22TC
B31TC
B32TC
BDCCK1
BDCCK2
BKTD
BDOFO
BDCFO
CURRENT
ALLOWABLE
ALLOWABLE
COEF
INCREASE
DECREASE
210.000000
INFINITY
36.845829
214.000000
INFINITY
40.845829
192.000000
INFINITY
3.844550
198.000000
INFINITY
9.844550
218.000000
INFINITY
34.057922
210.000000
INFINITY
26.057922
176.000000
INFINITY
7.844550
176.000000
INFINITY
7.844550
200.000000
4.000006
18.610029
204.000000
INFINITY
3.999997
186.000000
4.000009
61.299999
190.000000
INFINITY
4.000003
94.000000
15.636398
46.360092
104.000000
INFINITY
48.051197
110.000000
INFINITY
35.025585
106.000000
INFINITY
40.538406
100.000000
INFINITY
15.512794
96.000000
INFINITY
59.076809
76.000000
22.811760
355.088745
84.000000
INFINITY
21.467484
0.000000
294.290100
745.069092
0.000000
74.691231
155.493454
0.000000
INFINITY
71.741913
Báo cáo bài tập lớn số 1
24
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ
BDCTD
0.000000
INFINITY
QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG NĂNG
LƯỢNG
277.597961
Các ẩn số đi kèm theo các biến số trong ràng buộc biến đổi trong phạm vi
ALLOWABLE INCREASE và ALLOWABLE DECREASE thì nghiệm tối ưu ban đầu của
bài toán sẽ là không thay đổi.
Ví dụ:
VARIABLE
B11
CURRENT
COEF
210.000000
ALLOWABLE
INCREASE
INFINITY
ALLOWABLE
DECREASE
36.845829
Có nghĩa là chi phí chưng cất dầu thô loại 1 tại phân xưởng 1 có thể giảm thêm
36.845829 nghìn $ và không được tăng thêm thì giá trị tối ưu ban đầu của bài toán vẫn không
thay đổi. Còn nếu lượng giảm hoặc tăng vượt khỏi phạm vi của RIGHTHAND SIDE
RANGES thì bài toán sẽ có giá trị tối ưu mới.
Ta sẽ cùng xem lại kết quả nếu như lúc này giá trị của các biến số của ẩn của ràng buộc
1 (chi phí chưng cất dầu thô loại 1 tại phân xưởng chưng cất 1) thay đổi khỏi giá trị ban đầu
của bài toán.
TH1: Lượng thay đổi nằm trong phạm vi ALLOWABLE INCREASE và
ALLOWABLE DECREASE.
Giả sử chi phí chưng cất dầu thô loại 1 tại phân xưởng 1 lúc này là 200 nghìn $. Kết
quả thu được là:
LP OPTIMUM FOUND AT STEP
1
OBJECTIVE FUNCTION VALUE
1) 0.1837547E+09
VARIABLE
VALUE
REDUCED COST
B11
0.000000
26.845829
B12
0.000000
40.845829
B21
0.000000
3.844551
B22
0.000000
9.844550
B31
0.000000
34.057922
B32
0.000000
26.057924
B41
0.000000
7.844550
B42
0.000000
7.844550
B51 613347.812500
0.000000
B52
0.000000
3.999997
B61 142816.718750
0.000000
B62
0.000000
4.000003
B11TC 146948.406250
0.000000
B12TC
0.000000
48.051201
B21TC
0.000000
35.025589
Báo cáo bài tập lớn số 1
25
SVTH: Nguyễn Thị Huyền Trang _ 20136623 _ KTCN K58
Hà Nội, 27/3/2016.
