探析化工过程冷却水系统集成与优化

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1、武汉理工大学硕士学位论文化工过程冷却水系统集成与优化姓名：丁力申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：鄢烈祥20091201中文摘要随着现代经济的高速发展，人们对水资源的依赖越来越强，水资源的匮乏问题也日益严重。过程工业是水资源消耗的大户同时也是废水的主要来源，化工过程水网络的合理与否直接决定着企业用水成本的高低以及对环境污染的大小，因此对化工过程水网络进行设计和优化具有十分重要的意义。本文以化工过程冷却水系统为研究对象，对该系统的各个组成单元进行了分析，建立了冷却水系统的优化模型，然后应用基于列队竞争算法的混合算法进行了求解，最后以某石化厂的冷却塔冷却水系统进行了实例研究，对本文建立的方程

2、及其求解方法进行了检验。结果表明，应用本文提出的算法对冷却塔系统的集成优化达到了提高工业设计效率的目的。论文基本思路如下：(1)对冷却塔系统的研究现状进行了简单的阐述，提出了本文研究的主要内容。(2)介绍了冷却塔系统的各个组成部分，并进行了简要的分析。(3)分别对冷却塔的各个组成部分建立了模型，并提出了冷却塔优化运行的数学模型。(4)采用基于列队竞争算法的混合算法对冷却塔模型进行了求解步骤及方法的研究。(5)针对某石化厂的实例进行了具体计算，并对计算结果进行了对比。(6)总结，并对下一步工作进行了展望。关键词：冷却塔系统，集成，优化，列队竞争算法Abstract、矾ththerapiddeve

3、lopmentofmodemeconomy,peoplebecomeincreasinglydependentonwaterresources；waterscarcityproblemshavethusbecomeincreasinglyserious．珏elargeconsumerofwaterresourcesinprocessindustryisalsoamajorsourceofwastewater．Chemicalprocesswaternetworknotonlydeterminesthecostofwaterfortheenterprisebutalsohasasignifica

4、ntaffectiononenvironmentalpollution．Therefore，thedesignandoptimizationofChemicalprocesswaternetworkisofgreatsignificance．Thecoolingwatersystemofchemicalprocessisresearchedinthisthesis．Thevariouscomponentsofthesystemareanalyzedtoestablishthecoolingwatersystemoptimizationmodel，andthehybridalgorithmofL

5、ine-upCompetitionAlgorithm(LCA)isappliedforsolvingtheoptimizationofthismodel．Afterstudyingcoolingwatersystemofapetrochemicalfactory,theequationanditssolutionsareexamined．Theresultshowsthattheapplicationofthealgorithmproposedinthisthesisontheoptimizationofcoolingtowersystemintegrationachievedthedesir

6、edeffectofimprovingtheefficiencyofindustrialdesign．Thebasicstructuresofthisthesisareasfollows：(1)Makingabriefintroductionofcoolingtowersystemresearchstatusandputforwardthemaincontentofthethesis．(2)Introducingandanalyzethecompoundsofcoolingtowersystem．(3)Modelingvariouscomponentsofcoolingtowerandopti

7、maloperationoftheentirety．(4)Researchingstepsandmethodsofthecoolingtowermodelsolutions；thisisbasedonhybridalgorithmoftheLCA．(5)Makingaspecificcalculationoncoolingtowermodelofapetrochemicalfactoryandco