煉廠蒸汽網(wǎng)絡(luò)多目標(biāo)運(yùn)行優(yōu)化方法研究.pdf

1、煉油廠蒸汽網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行優(yōu)化對(duì)煉油廠的安全生產(chǎn)和成本控制具有重要的影響。煉廠蒸汽網(wǎng)絡(luò)包括煉油生產(chǎn)裝置和蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)，二者通過蒸汽物流、燃料流相互影響。很多學(xué)者進(jìn)行了關(guān)于蒸汽網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行優(yōu)化方面的研究工作，但這些研究往往局限于蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)，對(duì)鍋爐、汽輪機(jī)及蒸汽管網(wǎng)提出優(yōu)化設(shè)計(jì)，未考慮與生產(chǎn)過程的集成優(yōu)化，因而沒有直接解決我國煉廠生產(chǎn)過程能耗過高的問題。本文依托國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，針對(duì)煉廠蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)和生產(chǎn)過程的集成優(yōu)化需求，綜合考慮生產(chǎn)過程和蒸

2、汽動(dòng)力系統(tǒng)之間的物流聯(lián)系，提出煉廠蒸汽網(wǎng)絡(luò)多目標(biāo)運(yùn)行優(yōu)化方法，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程和蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)的集成優(yōu)化。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)根據(jù)煉油廠蒸汽網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行現(xiàn)狀，對(duì)其研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述;詳細(xì)描述了煉廠生產(chǎn)過程裝置及工藝流程、蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)裝置;闡述了建模需要考慮的幾點(diǎn)要素，包括原料供應(yīng)、裝置加工方案、加工費(fèi)用數(shù)據(jù)、多周期數(shù)據(jù)等;分析了煉廠生產(chǎn)過程裝置和蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)裝置之間的物流聯(lián)系，在此基礎(chǔ)之上建立了煉廠工藝流程圖以及蒸汽網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

3、圖。
　　(2)帶有精英策略的非支配排序遺傳算法(NSGAⅡ)是求解多目標(biāo)問題的經(jīng)典算法。但NSGAⅡ在選擇過程中未考慮種群分布密集性以及初始種群隨機(jī)化處理，導(dǎo)致算法在收斂速度、解集分布均勻性上有待提高。針對(duì)這兩點(diǎn)缺點(diǎn)，本文對(duì)該算法進(jìn)行了改進(jìn):1.在執(zhí)行選擇操作時(shí)，基于支配關(guān)系和種群密集分布特點(diǎn)計(jì)算新的個(gè)體適應(yīng)值is取代NSGAII中的irank;2.在種群初始化中給部分個(gè)體賦值，引導(dǎo)種群收斂方向。最后通過標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試問題對(duì)改進(jìn)之后的

4、算法進(jìn)行了測(cè)試與評(píng)價(jià)，證明了改進(jìn)的NSGAⅡ在算法收斂速度以及Pareto解集分布均勻性能上有所改善。
　　(3)建立了蒸汽網(wǎng)絡(luò)單周期多目標(biāo)運(yùn)行優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，利用改進(jìn)之后的NSGAⅡ進(jìn)行了實(shí)例仿真計(jì)算，給出結(jié)果分析。通過與通用數(shù)學(xué)模型系統(tǒng)(GAMS)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，證明了模型的正確性以及改進(jìn)的NSGAⅡ算法的有效性。
　　(4)在單周期模型基礎(chǔ)之上，加入生產(chǎn)方案切換和庫存等因素建立了蒸汽網(wǎng)絡(luò)多周期多目標(biāo)運(yùn)行優(yōu)化MIN