化工工業(yè)園區(qū)跨廠際水分配網(wǎng)絡(luò)綜合研究.pdf

1、水是重要的戰(zhàn)略資源，但目前水資源短缺與水污染嚴(yán)重已經(jīng)成為阻礙人類社會發(fā)展的壁壘。如何將用水方式從浪費(fèi)水資源、污染水環(huán)境的粗放型轉(zhuǎn)變?yōu)楣?jié)約水資源、提高水資源利用率的集約型，是化工工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要內(nèi)容。化工工業(yè)園區(qū)的建立為資源的共享與節(jié)約提供了更多的機(jī)會。本文以化工工業(yè)園區(qū)水分配網(wǎng)絡(luò)為研究對象，構(gòu)造考慮廠內(nèi)預(yù)處理的間接集成超結(jié)構(gòu)，研究網(wǎng)絡(luò)的多階段規(guī)劃方法，并通過建立混合整數(shù)非線性規(guī)劃模型進(jìn)行最優(yōu)化綜合。本論文的主要

2、研究內(nèi)容有:
　　(1)針對現(xiàn)有間接集成方法存在沒有中央再生器入口濃度限制、污水可能過度處理、以及忽略再生器凈化率優(yōu)化等問題，提出了考慮廠內(nèi)預(yù)處理的化工工業(yè)園區(qū)間接集成超結(jié)構(gòu)模型。通過引入反映再生器凈化率選擇的邏輯約束，以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的物料平衡、用水單元質(zhì)量負(fù)荷限制、預(yù)處理器出口濃度限制等約束，分別以最小新鮮水用量和最小年度總費(fèi)用為目標(biāo)函數(shù)開展了網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)化設(shè)計(jì)，并考察了中央再生器入口濃度約束對目標(biāo)函數(shù)以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響。最終通過一

3、個(gè)5工況算例驗(yàn)證了該集成方法的可行性。
　　(2)單階段規(guī)劃所得到的水網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無法滿足后續(xù)新廠建立、工廠生產(chǎn)規(guī)模變化等動態(tài)用水需求。針對這類問題，將考慮廠內(nèi)預(yù)處理的間接集成方法與多階段設(shè)計(jì)需求相結(jié)合，提出針對多階段問題的邏輯約束，并將多階段水網(wǎng)絡(luò)綜合劃分為可預(yù)測問題與不可預(yù)測問題進(jìn)行討論。其中，可預(yù)測問題是針對多個(gè)已知園區(qū)沿時(shí)間動態(tài)變化的工況對園區(qū)全局水網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì)型最優(yōu)化計(jì)算，最終綜合出網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);不可預(yù)測問題則是在已有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上