基于温差原则的换热网络分步综合策略.pdf

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1、石油化工·996·PETROCHEMICALTECHN0LOGY2013年第42卷第9期基于温差原则的换热网络分步综合策略万义群，崔国民，彭富裕，何巧乐(上海理工大学能源与动力工程学院新能源科学与工程研究所，上海200093)[摘要]在温差原则的基础上，提出了一种换热网络的分步综合策略。采用蒙特卡罗随机抽样技术优化获得换热网络的初始结构，在此初始结构的基础上利用换热网络的温差原则逐步生成新的换热器改变网络结构，每步都结合牛顿法对整个网络进行优化，以此权衡设备投资费用与公用工程费用来获取具有最优年综合费用的换热网络设计结构。两个具体的换热网络算例表明，分步综合策略能够提

2、高换热网络的总换热量，实现能量的综合利用；优化结果与文献值相比，设备投资费用明显减少，从而能获得最优的年综合费用。[关键词]换热网络；温差原则；分步综合策略[文章编号]1000—8144(2013)09—0996—08[中图分类号]TQ021．8[文献标志码]ASequentialSynthesisStrategyforHeatExchangerNetworksBasedonPrincipleofTemperatureDiferenceWanlTqun，CuiGuomin，PengFuyu，HeQiaole(InstituteofNewEnergyScienceand

3、Engineering，SchoolEnergyandPowerEngineeringUniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China)[AbstractJAsequentialsynthesisstrategyforheatexchangernetworkswaspresentedbasedontheprincipleoftemperaturediference．TheoriginalstructureoftheheatexchangenetworkswasobtainedbytheMo

4、nteCarlorandomsamplingmethod．Newexchangersweregeneratedstepbystep，whichchangedthestructureoftheheatexchangernetworksbasedontheprincipleoftemperaturedifferenceandtheoriginalstructure．ThenetworkswereoptimizedbycombiningtheaboveeverystepswiththeNewtonmethod．Adesignoftheheatexchangernetwork

5、swithoptimalannualcostwasobtainedbyatrade—ofbetweenequipmentinvestmentcostandutilitycost．Bytheanalysisoftwospecificheatexchangernetworkcases，itisshowedthatthesequentialsynthesisstrategycanenhancetheheattransferrateoftheheatexchangernetworksandimplementthecomprehensiveenergyutilization，a

6、ndtheequipmentinvestmentcostisdecreasedobviouslycomparedwithpreviousliteraturedata，SOtheoptimalannualcostcanbeachieved．1KeywordsJheatexchangernetwork；principleoftemperaturediference；sequentialsynthesisstrategy换热网络是化工、冶金、石油、动力、环保络的Grossmann分级超结构模型，将设备投资和公等工业过程的重要工艺环节，其综合优化对于节约用工程费用结合在一起，

7、构成换热网络混合整数非能耗和降低产品成本有着十分重要的意义。国内线性规划的数学模型，将数学规划法应用于换热网外学者已开发出许多换热网络的综合及优化方法。1983年，英国学者Linnhof院出了基于热力学理论[收稿日期]2013一O4—14；[修改稿日期]2013一O5—28。的夹点技术法，由于该方法具有简单、灵活、[作者简介]万义群(1986一)，男，江西省南昌市人，硕士生，电邮wanyiqun8868@163．com。联系人：崔国民，电话O21—实用的特点，被广泛地应用于过程系统的综合及55271466，电邮cgm1226@163．com。优化J，