OOUS : An Educational System for the Optimal Operation of Utility Plants

OOUS : 유틸리티 플랜트의 교육용 최적운전시스템

  • Oh, Sang-Hun (Department of Chemical Engineering, Hanyang University) ;
  • Yeo, Yeong-Koo (Department of Chemical Engineering, Hanyang University)
  • 오상훈 (한양대학교 화학공학과) ;
  • 여영구 (한양대학교 화학공학과)
  • Received : 2007.09.04
  • Accepted : 2007.09.28
  • Published : 2008.02.28

Abstract

The economics of most chemical plants are heavily dependent upon the management of the utilities used in the plants. The utilities are supplied by the centralized utility system of the plant. Among the various utilities the steam is by far the most important energy source and the management of the electricity and the process water are greatly affected by the steam. Therefore it is necessary to educate students and new employees the basic concepts about the effective distribution of the utilities and the fundamental strategies to apply the concepts in actual plant operations. The OOUS (Optimal Operation of Utility System) is an GUI educational system designed to educate the effective generation of the steam and the optimal steam distribution schemes within short period. The OOUS deals with various utility equipments and processes and shows how to save operation costs by displaying the optimal operation conditions based on the process models and the operational knowledgebase.

대부분의 화학공장에서는 유틸리티의 운용에 따라 경제성이 크게 좌우된다. 공장에서 이용되는 유틸리티는 중앙 집중화된 유틸리티 시스템에 의해 제공되는데 유틸리티 가운데 가장 큰 비중을 차지하는 것은 수증기로서 이의 효율적인 관리는 공장의 전력 및 용수의 수급에도 직접적인 영향을 미치게 된다. 이에 따라 대학교 4학년 학생 및 회사의 신입사원들이 유틸리티의 효율적 분배에 대한 개념을 바르고 신속하게 정립하고 실제 운전에 활용할 수 있도록 하는 것이 중요하다. OOUS(optimal operation of utility system)는 빠른 시간 내에 유틸리티, 특히 수증기의 효율적 생산과 최적 배분방법들을 학생들이나 신입사원들에게 교육시킬 수 있도록 구성된 시스템이다. OOUS에서는 다양한 유틸리티 관련장치 및 공정들을 다루고 있으며 유틸리티 관련 장치 모델과 운전지식 베이스를 기반으로 최적 운전조건이 제시되도록 함으로써 전체 유틸리티 플랜트의 조업 경비가 절감될 수 있도록 하였다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 한국학술진흥재단

References

  1. Nishio, M, Itoh, J., Shiroko, K. and Umeda, T., "A Thermodynamic Approach to Steam-Power System Design," Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev., 19(2), 306-312(1980). https://doi.org/10.1021/i260074a019
  2. Petroulas, T. and Reklaitis, G. V., "Computer-Aided Synthesis and Design of Plant Utility Systems," AIChE, 30(1), 69-78(1984). https://doi.org/10.1002/aic.690300112
  3. Clark, J. K. Jr. and Helmick, N. E., "How to Optimize the Design of Steam Systems," Chem. Eng. Prog., 76(11), 116-128(1980).
  4. Stacy, G. D., Gaines, L. D. and Collis, F., "Optimize Steam System by Computer," Hydrocarbon Process., 60(10), 75-81(1981).
  5. Nath, R., Libby, D. J. and Duhon, H. J., "Joint Optimization of Process Units and Utility System," Chem. Eng. Prog., 82(5), 31- 38(1986).
  6. Poje, J. B. and Smart, A. M., "On-line Energy Optimization in a Chemical Complex," Chem. Eng. Prog., 82(5), 39-41(1986).
  7. Díiaz, M. S. and Bandomi, J. A., "A Mixed Integer Optimization Strategy for a Large Scale Chemical Plant in Operation," Computers chem. Engng, 20(5), 531-545(1996). https://doi.org/10.1016/0098-1354(95)00209-X
  8. Maia, L. O. A., Vidal de Carvalho, L. A. and Qassim, R. Y., "Synthesis of Utility Systems by Simulated Annealing," Computers chem. Engng, 19(4), 481-488(1995). https://doi.org/10.1016/0098-1354(94)00061-R
  9. Oh, S. H. and Yeo, Y. K., "Optimal Operation of Motor/Turbine Processes in Utility Plant," KIChE, 45(3), 234-241(2007).