生產過程與蒸汽動力系統(tǒng)集成優(yōu)化研究.pdf

1、隨著經濟的快速發(fā)展，能源的消耗量和需求量在明顯增加，資源短缺和環(huán)境問題日益突出，資源嚴重短缺已經成為我國經濟社會發(fā)展的重要制約因素。因此，如何減少能源的消耗量，降低對能源的依賴性，同時減少對環(huán)境造成的影響，成為社會生產各環(huán)節(jié)急需解決的問題。
　　 工業(yè)領域的能源消耗占全球能源消耗的三分之一，而流程工業(yè)是工業(yè)領域的重要組成部分。從系統(tǒng)工程的角度來看，流程工業(yè)過程一般可以分為生產過程、蒸汽動力系統(tǒng)和換熱網絡。對蒸汽動力系統(tǒng)和生產過程

2、進行集成優(yōu)化，降低工業(yè)生產過程中的能源消耗，提高蒸汽動力系統(tǒng)的能源利用效率，減少蒸汽動力運行過程中的污染物排放，降低對環(huán)境造成的影響，對于資源短缺和日益突出的環(huán)境問題具有重要的意義。同時，降低蒸汽動力系統(tǒng)的運行成本，是企業(yè)提高市場競爭力的重要手段。
　　 本文在對國內外蒸汽動力系統(tǒng)運行優(yōu)化研究的基礎上，對優(yōu)化模型進行改進完善，充分考慮了生產過程與蒸汽動力系統(tǒng)的相互關系，采用迭代建模優(yōu)化方法，建立了集成優(yōu)化模型，對蒸汽動力系統(tǒng)與生

3、產過程進行集成優(yōu)化;同時在模型中，考慮蒸汽動力系統(tǒng)的運行所排放的污染物對環(huán)境造成的影響。本文的主要工作如下:
　　 首先，建立蒸汽動力系統(tǒng)運行優(yōu)化模型。采用數學規(guī)劃法的思想，利用基于超結構的方法，把蒸汽動力系統(tǒng)的運行狀況轉變?yōu)榛旌险麛稻€性規(guī)劃模型，在模型中，考慮了設備的效率隨負載的變化，使得模型更加接近于實際的運行工況。
　　 其次，建立蒸汽動力系統(tǒng)與生產過程的集成優(yōu)化模型。蒸汽動力系統(tǒng)向生產過程提供其所需要的蒸汽、電力

4、等能量，其與生產過程的關系是密不可分的，所以在該課題中，充分考慮了生產過程的因素，能夠做到蒸汽動力系統(tǒng)與生產過程的集成優(yōu)化。針對集成優(yōu)化模型的求解問題，本文采用了基于遺傳算法的迭代建模優(yōu)化方法，將模型分為兩層，在兩層模型之伺進行迭代求解，從而獲得更好的最優(yōu)解，并通過仿真分析，驗證了本文方法的有效性。
　　 再次，引入環(huán)境影響因素。考慮蒸汽動力系統(tǒng)的運行所排放的污染物對環(huán)境的影響，對環(huán)境影響和運行成本進行綜合優(yōu)化，使得在降低系統(tǒng)運