生產(chǎn)過(guò)程與蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)集成優(yōu)化研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)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(wèn)題日益突出，資源嚴(yán)重短缺已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(duì)能源的依賴性，同時(shí)減少對(duì)環(huán)境造成的影響，成為社會(huì)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)急需解決的問(wèn)題。
　　 工業(yè)領(lǐng)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(lǐng)域的重要組成部分。從系統(tǒng)工程的角度來(lái)看，流程工業(yè)過(guò)程一般可以分為生產(chǎn)過(guò)程、蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)和換熱網(wǎng)絡(luò)。對(duì)蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)和生產(chǎn)過(guò)程

2、進(jìn)行集成優(yōu)化，降低工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗，提高蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)的能源利用效率，減少蒸汽動(dòng)力運(yùn)行過(guò)程中的污染物排放，降低對(duì)環(huán)境造成的影響，對(duì)于資源短缺和日益突出的環(huán)境問(wèn)題具有重要的意義。同時(shí)，降低蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行成本，是企業(yè)提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。
　　 本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化研究的基礎(chǔ)上，對(duì)優(yōu)化模型進(jìn)行改進(jìn)完善，充分考慮了生產(chǎn)過(guò)程與蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)的相互關(guān)系，采用迭代建模優(yōu)化方法，建立了集成優(yōu)化模型，對(duì)蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)與生

3、產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集成優(yōu)化;同時(shí)在模型中，考慮蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行所排放的污染物對(duì)環(huán)境造成的影響。本文的主要工作如下:
　　 首先，建立蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化模型。采用數(shù)學(xué)規(guī)劃法的思想，利用基于超結(jié)構(gòu)的方法，把蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌险麛?shù)線性規(guī)劃模型，在模型中，考慮了設(shè)備的效率隨負(fù)載的變化，使得模型更加接近于實(shí)際的運(yùn)行工況。
　　 其次，建立蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)與生產(chǎn)過(guò)程的集成優(yōu)化模型。蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)向生產(chǎn)過(guò)程提供其所需要的蒸汽、電力

4、等能量，其與生產(chǎn)過(guò)程的關(guān)系是密不可分的，所以在該課題中，充分考慮了生產(chǎn)過(guò)程的因素，能夠做到蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)與生產(chǎn)過(guò)程的集成優(yōu)化。針對(duì)集成優(yōu)化模型的求解問(wèn)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(jìn)行迭代求解，從而獲得更好的最優(yōu)解，并通過(guò)仿真分析，驗(yàn)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(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行所排放的污染物對(duì)環(huán)境的影響，對(duì)環(huán)境影響和運(yùn)行成本進(jìn)行綜合優(yōu)化，使得在降低系統(tǒng)運(yùn)