基于复杂网络理论的换热网络边重要性排序及其控制驱动边识别

换热网络的大型化、复杂化与耦合性,使对换热网络安全运行及控制方面的研究显得愈加重要,评价换热网络各管路重要性,并进一步识别出网络控制驱动管路,对于有针对性地提升换热网络的安全性与稳定性具有重要意义。首先,本文将换热器抽象为节点,将管路抽象为边,构造网络拓扑结构;然后,选取流股质量流率、有效边介数、边两端节点重要性平均值、换热介质物化性质为评价指标,根据TOPSIS多属性决策方法定量计算各边重要性,以此确定关键路径;最后,构造换热管路邻接矩阵,计算邻接矩阵特征值的最大几何重数及矩阵线性相关行向量,并考虑各边重要性及可控范围因素确定最优驱动边组,为实现换热网络可控性提供依据。案例分析表明:该方法有效可行,可以对换热网络边重要性进行有效评价并识别出关键控制驱动边,丰富了换热网络安全防护及控制方面相关理论。