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有旁路换热网络全周期节能的动态优化控制实现方法
  • ISSN号:0438-1157
  • 期刊名称:《化工学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ021.8[化学工程]
  • 作者机构:[1]中国石油大学自动化研究所,北京102249, [2]不列颠哥伦比亚大学化学与生物工程学院,加拿大温哥华V6T1Z3
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(20976193); 国家重点基础研究发展计划项目(2012CB720500)~~
中文摘要:

为了实现换热网络的全周期持续节能,在网络上设置旁路从而增加其控制自由度,同时设计一定的裕量来提供优化控制的操作空间。为了较好地利用旁路调节和裕量空间,提出一种基于换热网络动态模型的在线优化控制方法,巧妙地结合原有常规控制回路,不但扩大了优化控制的可行域,并且满足原常规控制回路的精度要求。该方法以换热网络一定周期内的累积费用最小为目标函数,同时考虑扰动对换热网络的影响,在满足工艺条件的基础上,求解最佳旁路开度,以实现换热网络的持续节能。由于采用闭环校正、迭代计算和滚动优化的实施方法,始终把优化建立在实际的基础上,尽管它每次不一定能得到全局最优解,然而使得实际控制结果达到最优。最后,以某炼油厂的常减压脱盐前换热网络为具体的研究对象,说明所提方法的有效性和使用前景。

英文摘要:

In order to achieve sustainable energy saving of heat exchanger network in the life cycle,bypasses were set in the network to increase its control degree of freedom,while a certain margin was designed to provide operating space of optimal control.To better use bypass adjustment and margin of operating space,an optimal control approach method based on dynamic model of heat exchanger network was presented and combined with existing conventional control loop,not only expanding the feasible region of optimal control,but also meeting the accuracy requirements of the original conventional control loop.The cumulative cost minimization of heat exchanger network within a certain period was considered as the objective function,while considering the impact of disturbances on heat exchanger network.To meet the process conditions,the best bypass opening in the life cycle was solved in order to achieve sustained energy saving of heat exchanger network.Closed-loop correction,iterative and rolling implementation were adopted,and optimization was based on actual conditions.A global sub-optimal solution could only be arrived at every turn.However,the actual control result could achieve the optimum.Finally,a refinery's crude oil heat exchanger network was treated as the specific study object,illustrating the effectiveness and application prospect of the presented method.

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期刊信息
  • 《化工学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化工学会 化学工业出版社
  • 主编:李静海
  • 地址:北京市东城区青年湖南街13号
  • 邮编:100011
  • 邮箱:hgxb126@126.com
  • 电话:010-64519485
  • 国际标准刊号:ISSN:0438-1157
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1946/TQ
  • 邮发代号:2-370
  • 获奖情况:
  • 中国科协优秀期刊二等奖,化工部科技进步二等奖,北京全优期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:35185