【摘 要】
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换热网络作为过程系统中一个重要的子系统，同样也是化工、炼油等过程工业中的能量回收利用的一个重要系统，其设计水平的高低对过程系统的能耗和经济性有着重要的影响。因此，换热
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换热网络作为过程系统中一个重要的子系统，同样也是化工、炼油等过程工业中的能量回收利用的一个重要系统，其设计水平的高低对过程系统的能耗和经济性有着重要的影响。因此，换热网络综合优化成为研究的热点问题。在众多的换热网络综合研究中，对网络中考虑压降的研究并不多。压降作为换热网络的重要影响参数，其带来的动力能耗费用和动力设备投资费用在网络总费用中占很大比重，应该在网络优化过程中予以考虑。遗传算法作为一种自适应概率性搜索算法，具有较强的全局搜索能力，被广泛用于具有非凸、非线性、存在许多局部极值特点的换热网络综合当中。本文从考虑压降的角度，利用遗传算法对考虑压降的无分流的换热网络进行综合。本文围绕这一主题，主要开展的研究工作如下：1.在换热网络的优化过程中，把压降带来的动力能耗费用和动力设备投资费用作为网络费用优化目标的一部分。讨论了压降的计算方法，以求解壳程压降的埃索法为基础推导出了本文的压降公式；并讨论了壳数对网络面积、压降等性能的影响及壳数的计算方法。2.利用遗传算法和夹点法相结合对换热网络进行综合。在目标阶段，利用夹点法获得网络的最优传热温差，在优化阶段，在最优传热温差的指导下，用遗传算法对换热网络进行求解，获得全局最优解。3.本文对两个工程案例进行了网络综合研究，第一个工程案例来自某芳香烃工厂的换热网络系统，结果表明：考虑压降后的换热网络年总费用降低，同步优化了公用工程、换热面积、压降等参数；相对于块分解法，本文方法可获得全局最优解。第二个工程案例来自某炼油厂的原油常减压蒸馏系统，综合结果表明：采用本文提出的模型及算法可以有效、快捷地获得较复杂换热网络综合问题的全局最优解或近似全局最优解。
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