基于面积再分配和遗传算法的换热网络改造

摘要：

在过程工业中,现存的许多换热网络由于结构和工艺的不合理,存在较大的能量回收潜力,使得许多换热网络有改造的需要.本文结合了分级超结构模型和换热器再分配策略,并对现有换热器再分配策略做了进一步改进,充分利用现有换热器,而当再利用现有换热器时,对比新增面积费用和新增换热器费用的大小,选择较小的方案,使相同的改造效果下的投资费用最小化.基于分级超结构模型,建立了换热网络优化改造的MINLP数学模型,充分考虑改造后节省的公用工程、原有换热器增加面积的投资费用、新增换热器的投资费用;基于遗传算法求解得到优化改造的换热网络.案例研究表明,改造所得到的换热网络与原换热网络相比,公用工程费用的降幅超过60％,改造收益为1.49×107＄/a;年度总费用为1.290× 107＄/a,比相关文献低31.2％和9.2％,公用工程费用也比文献节省了42.4％和17.0％,实现了更优的改造效果.

关键词：换热网络、改造、遗传算法、再分配策略

所属期刊栏目：36

分类号：TQ021.8(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金项目51206147

在线出版日期：2017-09-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2830-2837