换热网络设计方法的研究进展

回顾了近年来换热网络设计研究的内容和方法。分析了当前求解换热网络最小公用工程设计的3种方法：传统的给定工艺条件的设计法、最近几年得到很大发展的弹性设计法和控制与工艺一体化设计法。阐述了这些方法各自的优势和尚待改进的问题,并指出换热网络的设计同时应考虑先进控制和动态优化,先进控制与工艺一体化换热网络设计是今后的发展方向。     

换热网络控制分析与设计研究进展

回顾了近年来对换热网络可控性方面的研究,即分析了当前换热网络的两种控制策略:控制性能指数法和旁路优化控制方法。阐述了这些方法的优点和尚待改进的问题,并指出换热网络的设计应同时考虑工艺与控制两方面。提出了工艺与控制集成的设计方法的具体研究思路,并指出换热网络工艺与控制集成设计的方法将成为今后换热网络设计与控制方面研究的发展方向。     

换热网络的优化改进和控制

通过对换热网络的定性分析提出了换热网络优化改进的4条规则：①控制变量应对调节变量反应灵敏；②选择的调节变量数应小于或等于控制变量数；③一组控制变量应有一组调节变量相匹配；④如果在标准操作条件下现有换热网络是最佳的，而且改进过程中对它做最小的改变就使换热网络适合当前的或多周期操作条件, 那么该改进费用一定是最小的，因此这种改进就是最佳的.根据上述规则，结合换热网络的灵敏度分析建立了换热网络优化改进及控制的数学模型和求解方法，给出了换热网络优化改进的步骤，通过实例计算及应用证明本文所提方法正确、可靠、有效，可在解决实际工程问题中使用.     

常减压换热网络的优化节能研究

应用自行开发的换热网络软件包,对吉化炼油厂常减压装置的换热网络进行了优化节能研究,通过换热网络的合成、分析、换热器优化设计及流程模拟,找出了原有换热网络存在的问题,提出了对原有换热网络优化改进的方案,并进行了优化设计。     

换热器结垢与换热网络裕量设计方法研究进展

从结垢现象影响换热系统正常运行的角度出发,介绍了近几年换热网络裕量设计以及针对结垢问题不同学者研究出的换热网络优化设计。总结了在换热网络设计中对换热器清洗时序、清洗周期优化或者增加换热网络的裕量设计的不同换热网络设计最优方法,但这些方法都是在换热网络设计之初,考虑换热器结垢最严重的情况即换热网络在“最差”工况下进行的优化,因此优化得到的换热网络难以保证换热网络全运行周期的持续节能优化。本文结合现有换热网络设计方法的利弊,针对结垢过程的慢时变、持续特点,提出一种基于长周期持续节能的换热网络设计优化方法,在换热网络设计之初,定量分析结垢对网络结构的影响,以换热网络全周期累积总费用为目标函数,实现换热网络的最优综合。     

随机搜索算法在换热网络优化中的应用进展

随着对能源利用率要求的不断提高,换热网络的优化已引起了人们的高度重视。本文综述了国内外应用随机搜索算法处理换热网络优化问题的最新研究进展,分析了当前应用较多的4种随机搜索算法：遗传算法、模拟退火算法、粒子群算法、禁忌搜索算法。阐述了这些算法各自的优势和尚待改进的问题,指出将不同算法结合起来解决大规模的换热网络优化问题是今后的研究方向。     

MTBE裂解制异丁烯装置换热网络节能研究

采用夹点技术对某MTBE裂解制异丁烯装置的现有换热网络进行了节能研究，找出了现有换热网络中存在的问题，通过对换热网络的分析和优化改造，实现了装置的节能降耗。现有换热网络热公用工程量为2154．95kW，冷公用工程量为2094．65kW，通过夹点分析确定了最小热公用工程用量为1869．83kW，最小冷公用工程用量为1809．53kW。参考央点设计原则和现有的换热网络结构，提出了优化改进方案：拆除了一台加热器和一台冷却器，新增了三台换热器。经过优化改造后，节约热公用工程量285．04kW，节能13．227％；节约冷公用工程量285．04kW，节能13．608％。     

基于持续节能的多周期换热网络优化设计

在石油化工工业中,换热网络的操作条件时常发生改变,尤其是结垢热阻随运行时间不断增大。针对操作条件的改变,有研究者提出多周期换热网络最优综合的设计与改造方法。但是,这些方法不涉及结垢热阻对设计结果的影响。然而,换热器结垢不可避免,传热系数随之改变,将导致操作工况偏离最优值,难以实现持续节能优化。以多周期换热网络优化为基础,提出一种基于持续节能的多周期换热网络综合设计方法,以换热网络累积总费用为目标函数,考虑换热器结垢对多周期换热网络优化结果的影响,进而实现多周期换热网络的最优综合。首先,结合示例分析换热器结垢对多周期换热网络优化结果的影响,得出考虑到结垢热阻的影响多周期换热网络在各个周期内的优化结果将改变;然后,基于持续节能优化,以换热网络累积总费用为目标函数,提出一种多周期换热网络优化方法;最后,结合示例验证了该设计方法的有效性。     

基于持续节能的多周期换热网络优化设计

在石油化工工业中,换热网络的操作条件时常发生改变,尤其是结垢热阻随运行时间不断增大。针对操作条件的改变,有研究者提出多周期换热网络最优综合的设计与改造方法。但是,这些方法不涉及结垢热阻对设计结果的影响。然而,换热器结垢不可避免,传热系数随之改变,将导致操作工况偏离最优值,难以实现持续节能优化。以多周期换热网络优化为基础,提出一种基于持续节能的多周期换热网络综合设计方法,以换热网络累积总费用为目标函数,考虑换热器结垢对多周期换热网络优化结果的影响,进而实现多周期换热网络的最优综合。首先,结合示例分析换热器结垢对多周期换热网络优化结果的影响,得出考虑到结垢热阻的影响多周期换热网络在各个周期内的优化结果将改变;然后,基于持续节能优化,以换热网络累积总费用为目标函数,提出一种多周期换热网络优化方法;最后,结合示例验证了该设计方法的有效性。     

基于多重群体遗传算法的换热网络同步综合

通过对YEE换热网络分级超结构的分析和改进,建立了包含更多可行结构的换热网络超结构及其数学模型,扩大了网络结构的搜索范围。针对普通遗传算法和其他优化算法无法保证换热网络综合质量和效率的缺点,结合多重群体遗传算法进行网络优化综合,提高优化过程的稳定性,该方法将换热网络结构信息转化为种群和繁殖群体中个体的染色体信息,选择繁殖种群中优秀个体进入种群淘汰较差个体,实现种群的逐步新陈代谢。利用多重群体遗传算法对实际换热网络问题进行了优化。结果表明:多重群体遗传算法能有效提高换热网络优化的稳定性和鲁棒性,在优化变量和非凸性增加时,能获得综合性能良好的换热网络结构。     

过程工业中具有能量集成的用水网络优化设计

Effective utilization of water and energy is the key factor of sustainable development in process industries, and also an important science and technology problem to be solved in systems engineering. In this paper,two new methods of optimal design of water utilization network with energy integration in process industries are presented, that is, stepwise and simultaneous optimization methods. They are suitable for both single contaminant and multi-contaminant systems, and the integration of energy can be carried out in the whole process system, not only limited in water network, so that energy can be utilized effectively. The two methods are illustrated by case study.     

单纯形优化法在高速卷烟胶研制中的应用

介绍了一种最优化方法——单纯形优化法,并以其在高速卷烟胶研制中的应用为例,对该法的使用和寻优过程进行了探讨。     

基于多目标分层的预测控制定态优化技术

多目标分层优化要求是从复杂工业过程的现场实际应用背景出发而提出的.详细阐述了复杂工业过程的多目标分层优化要求的含义,在预测控制两级分层结构的基础上提出了基于二次规划的定态优化有效求解方法.通过Shell控制问题等仿真结果,说明所提出的定态优化技术具有良好的控制性能,能够适应生产过程的需要.     

用产品加工价值评价乙烯原料经济性

以典型乙烯企业为例,通过PIMS模型,计算各种裂解产品的加工价值并比较了不同原料情况下增值效益,为乙烯原料优化提供量化依据。     

自适应随机搜索法在模拟优化直管气流干燥中的应用

介绍自适应随机搜索法在模拟优化直管气流干燥中的应用，以一种常用树脂物料为模板，得到优化结果，并作简要分析。     

生物过程优化的研究进展

生物过程的各因素之间往往存在相互作用,对其进行优化,是一项比较复杂的工作。生物催化被认为是生物技术的第三次浪潮,生物过程优化是生物技术产业化不可缺少的一项工作,优化的目的在于提高终产物的产率和选择率。对近年来较常用的生物过程优化方法,包括非统计优化技术(单次单因子法)和统计优化技术(模式识别法、单纯形法、响应面法等)做了介绍。     

水性聚氨酯材料配方设计技巧(续)

叙述了优选法、多因素法中的双因素、纵横线及多因素纵横序列线(斐波纳契数列)等计算法的应用实例,并作了适宜的改进与创新。     

基于SIMP优化理论的注塑机固定模板拓扑优化

利用优化准则算法,按照变密度法求解拓扑优化的固体各向同性惩罚微结构模型(SIMP 模型),结合工程应用的实际状况,对注塑机固定模板结构进行了拓扑优化,合理布置加强筋,使其得到更好的材料分布。在满足产品技术指标的同时,变形减少了3.5%,提高了模板刚度,质量减少了9.5%,实现了结构轻量化的目标,得到了适合工程应用的优化模型。     

甲基异丁基酮生产工艺概述与优化

综述甲基异丁基酮的生产路线,详细讨论以丙酮为原料生产甲基异丁基酮三步法和一步法的生产工艺。对丙酮一步法生产甲基异丁基酮的技术优化。     

投用脱硫槽的环保节能操作

通过对脱硫槽投用操作方法的优化,达到了节能减排、降耗增效的目的。