柔性换热器网络综合与清洗时序安排同步优化

提出在柔性换热器网络设计时考虑设备投入运行后实施在线清洗时序安排的同步优化方法,实现换热器网络动态综合。为降低该问题计算的复杂性,提出采用两阶段法。第一阶段利用虚拟温-焓图法初步综合获得考虑设备结垢过程和流股入口温度、热容流率发生变化时的多周期柔性网络,在同步优化之前识别出较优匹配候选。第二阶段,换热网络结构、设备面积和清洗时序安排利用遗传/模拟退火算法进行同步优化。通过积分方法来计算随时间变化的公用工程消耗,所建立的数学模型因此比以往文献更加严格。计算实例表明,所提方法有效降低年度总费用,同时能够解决大规模柔性换热器网络综合问题。

考虑系统可靠性分析的柔性换热网络综合

基于虚拟温-焓图法与遗传/模拟退火算法,提出了一种考虑系统可靠性水平的柔性换热器网络综合方法。为简化求解问题的复杂度,首先通过虚拟温-焓图法得到了柔性网络匹配,对于得到的网络结构,通过网络结构的连接矩阵分析网络之中的连接状况,搜索出换热网络中存在关联的换热器单元,以关联的换热器作为主线识别出网络之中不相关的子系统,根据包含换热器单元个数最多的不相关的子系统含有换热器的数量,计算出换热网络系统的可靠性。对于未能满足网络系统可靠性要求的网络结构,通过去掉与其它换热器相关联总数最多的换热器,进行网络解耦,改变换热网络的关联状况,提高了系统的可靠性。换热网络结构改变后,采用遗传/模拟退火算法对热负荷回路中相关换热器的热量分配和换热面积进行计算,得出满足系统可靠性需求,并且总费用最为节约的网络结构。本文所提出的方法可以将需要改善系统可靠性的网络结构系统可靠性提高至设计的容许范围,适用于包含系统可靠性分析的柔性换热网络综合。计算实例表明了所提方法的实用性与可行性。

基于双层优化策略的柔性换热网络同步优化方法

常规换热网络主要在具有固定操作参数的标称条件下进行设计。然而在工业过程中操作参数往往存在波动,柔性换热网络能够处理来自不确定参数的干扰,具有更大实用性。目前的研究主要集中在顺序合成或多周期综合问题。但顺序合成不一定能找到全局最优,而多周期综合要求参数的变化可以由若干离散点描述。研究提出了一种基于分级超结构的双层同步优化策略,外层采用离散粒子群(BPSO)算法优化结构变量,内层采用基于模拟退火思想的进化(AEA)算法优化换热器面积,该方法可以完全解决操作参数连续变化的凸可行域问题。2个案例研究表明双层同步优化策略可以稳定寻找到较好的柔性换热网络优化结果。

柔性换热网络综合方法研究

过程物流参数的不确定性,要求综合具有柔性的热交换网络。本文在作者曾提出的换热网络柔性分析及柔性改进技术的基础上,将超结构理论、探试规则和回路化简法相结合,提出了一种探试调优式的柔性换热网络综合方法。结果表明该法能够综合得出最优的柔性换热网络。

两级V形可控移热变换设计及运行总结

针对有机硫及HCN转化、催化剂床层温度设定、变换炉结构、设备检维修、湿态H2S及湿态氯离子应力腐蚀、内件材质选择、工艺流程设置、催化剂选型、热能回收等诸多方面的问题,从理论和实践两方面进行阐述,选择两级V形可控移热变换技术与水煤浆水冷壁直连废锅气化炉(晋华炉3.0)配套实施,确保整个合成氨装置安全、节能、长周期、稳定运行。