考慮非等溫混合的熱集成水網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、水資源和能源是人類賴以生存的重要資源。近年來水資源和能源危機已經(jīng)引起了世界的普遍關(guān)注，如何積極有效地解決這兩個危機，開展節(jié)水節(jié)能工作迫在眉睫。目前，過程工業(yè)中用水網(wǎng)絡(luò)和換熱網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計都取得了重大發(fā)展，但是對于用水網(wǎng)絡(luò)中考慮能量集成的優(yōu)化設(shè)計問題的研究還較少，且在實際應(yīng)用方面的能力仍有不足，相關(guān)研究還需進一步完善。基于這種研究背景，本文對多雜質(zhì)體系用水網(wǎng)絡(luò)和換熱網(wǎng)絡(luò)的集成方法進行了研究。主要研究內(nèi)容包括：
　?、旁趯Χ嚯s質(zhì)體系水

2、網(wǎng)絡(luò)超結(jié)構(gòu)分析建模的基礎(chǔ)上，提出了基于改進粒子群算法(PSO)對問題進行求解的策略，以最小新鮮水用量為目標(biāo)函數(shù)，采用最大進出口濃度約束和懲罰函數(shù)法。對文獻中的兩個算例進行了計算，求解結(jié)果表明本文所采用方法在多雜質(zhì)水網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計問題中可以達到比較理想的效果。
　?、圃趯ee和Grossmann提出的換熱網(wǎng)絡(luò)分級超結(jié)構(gòu)進行分析的基礎(chǔ)上，考慮了物流的分流和非等溫混合，建立了包含更多可行結(jié)構(gòu)的換熱網(wǎng)絡(luò)同步綜合數(shù)學(xué)模型，使問題描述更符合

3、實際，并采用無進化次數(shù)的改進PSO算法對問題進行求解。對兩個典型算例進行了研究，計算結(jié)果表明本文所采用的方法在換熱網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計問題中可以獲得比較理想的結(jié)果，并且本文所采用的有分流換熱網(wǎng)絡(luò)超結(jié)構(gòu)同時包含無分流情況，從而更能囊括所有匹配的可能性而獲得最優(yōu)解。
　　⑶在多雜質(zhì)體系水網(wǎng)絡(luò)超結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計和換熱網(wǎng)絡(luò)分級超結(jié)構(gòu)綜合優(yōu)化的基礎(chǔ)上，提出了一種集成優(yōu)化多雜質(zhì)體系用水網(wǎng)絡(luò)和換熱網(wǎng)絡(luò)的新方法。該方法考慮了進入用水單元的新鮮水和回用水之間