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基于子系统规模调配的烯烃生产过程模拟与优化
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作者 李文静 张桥 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期644-651,共8页
针对单个烯烃生产系统节能潜力有限的问题,提出基于烯烃生产子系统规模调配的方法,构建混合整数非线性规划(MINLP)优化模型。以单位产量1 t×h^(-1)为基准规模,当丙烷脱氢和乙烷裂解的规模系数分别为50.0和89.4时(即产量分别为50.0 ... 针对单个烯烃生产系统节能潜力有限的问题,提出基于烯烃生产子系统规模调配的方法,构建混合整数非线性规划(MINLP)优化模型。以单位产量1 t×h^(-1)为基准规模,当丙烷脱氢和乙烷裂解的规模系数分别为50.0和89.4时(即产量分别为50.0 t×h^(-1)和89.4 t×h^(-1)),系统的能量回收率达到最大,为82.6%。与两者独立子系统相比,公用工程负荷减少502.7 MW,对应的中低压蒸气消耗量减少544.9 t×h^(-1),电能减少0.5 MW,碳排放量减少0.5 t×h^(-1),节能减排的效果非常显著。结果表明,多个系统间能量交互可以有效提高能量回收率,且最优的规模系数使系统整体能量回收率达到最大。 展开更多
关键词 烯烃 混合整数非线性规划(minlp) 能量回收率 规模调配 节能减排
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离心泵网络的节能设计与操作优化:综述与展望 被引量:3
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作者 祝铃钰 施佳琪 +1 位作者 郑成霖 陈曦 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1245-1258,共14页
首先对以单泵串并联为基础的离心泵网络的设计与操作优化命题进行解析,提出此类命题的研究框架可按照优化命题的基本结构分类成目标函数、约束条件和求解算法三部分。分析认为目标函数的组成取决于命题背景,等式与不等式约束可按模块化... 首先对以单泵串并联为基础的离心泵网络的设计与操作优化命题进行解析,提出此类命题的研究框架可按照优化命题的基本结构分类成目标函数、约束条件和求解算法三部分。分析认为目标函数的组成取决于命题背景,等式与不等式约束可按模块化原则从单泵到单泵调整、多泵组合,进而泵网络设计、泵网络操作各级命题研究;而求解算法则聚焦于混合整数非线性规划(mixed-integer nonlinear programming,MINLP)的凸性与非凸性研究。然后依次给出了各部分内容的研究综述,主题集中于优化目标构成、面向建模的泵基本特性方程、泵网络优化设计型问题、泵网络优化操作型问题以及MINLP求解算法。分析表明,当前泵网络设计优化与操作优化的目标主要可以用寿命周期法描述,其中能耗和维护费用占比较大;泵基本方程主要基于出厂特性曲线回归,研究难点聚焦于现场流量缺乏的应对方式和管路对串并联阻力的影响;泵网络优化命题重点讨论工业问题的超结构表达形式并向多类网络的同步设计延伸,操作优化主要研究变负荷控制与操作调度,而MINLP研究重点则集中于相关确定性和不确定性算法开发。最后展望了泵网络的研究前景,实现性能监测和维护调度的智能设备管理和泵网络面向时间与空间二维分布式需求的柔性设计将成为新的研究方向。 展开更多
关键词 离心泵网络 节能 设计优化 操作优化 混合整数非线性规划(minlp)
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基于改进多参数解聚技术的原油调度问题全局优化算法研究 被引量:2
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作者 陈旋 郑力 《科技通报》 北大核心 2013年第2期42-44,47,共4页
原油调度问题是一类很难求解的非凸混合整数非线性规划问题。本文提出基于改进多参数解聚技术的全局优化算法,能在较短时间内求得上下界相对间距很小的解,求解结果的准确性及求解效率得到极大提高。
关键词 原油调度 数学规划 混合整数非线性规划 全局优化 多参数解聚
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某焦化厂供水网络多目标建模及优化 被引量:2
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作者 韩庚 曹萃文 顾幸生 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1033-1041,共9页
对某焦化厂的供水网络进行了详细的分析,在用水供需平衡满足生产要求的前提下,以新鲜水供给量最小以及新鲜水供给成本与循环水及除盐水的浪费成本之和最小作为两个优化目标,建立了多目标混合整数非线性规划(MINLP)的数学模型。利用文献... 对某焦化厂的供水网络进行了详细的分析,在用水供需平衡满足生产要求的前提下,以新鲜水供给量最小以及新鲜水供给成本与循环水及除盐水的浪费成本之和最小作为两个优化目标,建立了多目标混合整数非线性规划(MINLP)的数学模型。利用文献提出的Pareto规则下的多目标改进文化差分进化算法对模型进行了求解。所得的计算结果与现场实时操作数据相比,模型及算法实现的优化操作减少了新鲜水消耗量,降低了新鲜水供给成本与循环水及除盐水的浪费成本,达到了很好的优化效果。 展开更多
关键词 焦化厂 供水网络 混合整数非线性规划 多目标改进文化差分 多目标优化
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基于混合准则的软测量建模辅助变量选择方法 被引量:2
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作者 郭明 陈伟锋 《计算机测量与控制》 2019年第8期49-53,58,共6页
软传感器在工业中被广泛应用于预测与产品质量密切相关的关键过程变量,这些变量很难在线测量;要建立一个高精度的软传感器,选择合适的辅助变量是至关重要的;针对这个问题,通过耦合训练集的BIC准则以及验证集的MSE准则得到一个混合整数... 软传感器在工业中被广泛应用于预测与产品质量密切相关的关键过程变量,这些变量很难在线测量;要建立一个高精度的软传感器,选择合适的辅助变量是至关重要的;针对这个问题,通过耦合训练集的BIC准则以及验证集的MSE准则得到一个混合整数非线性规划问题,并将该MINLP问题分成内外两层结构,外层采用遗传算法对二元整数变量进行寻优,内层在整数变量固定之后退化成了较易于求解的非线性规划问题;在此基础上经过进一步分析提出了基于混合准则的变量选择方法,然后将所得辅助变量子集代入BP神经网络进行软测量建模;最后,通过4组案例对所提出方法进行验证;结果表明,所提出方法建立的软测量模型具有较好的预测性能。 展开更多
关键词 关键过程变量 辅助变量选择 混合整数非线性规划 BIC准则
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适于混合整数非线性规划的混合粒子群优化算法 被引量:12
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作者 贺益君 陈德钊 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期747-751,共5页
通过加强粒子群优化(PSO)算法处理约束和整数变量的能力,使其适于求解混合整数非线性规划(MIN-LP),构建了一种混合粒子群优化(HPSO)算法.建立了种群的约束矩阵来反映其解满足约束的情况,运用Pareto支配概念评价解的优劣,确定种群的局部... 通过加强粒子群优化(PSO)算法处理约束和整数变量的能力,使其适于求解混合整数非线性规划(MIN-LP),构建了一种混合粒子群优化(HPSO)算法.建立了种群的约束矩阵来反映其解满足约束的情况,运用Pareto支配概念评价解的优劣,确定种群的局部最优点和全局最优点.通过增设基于距离函数的概率取整操作和随机变异的解修复操作,加快了搜优速率.利用各粒子的局部最优点信息更新速度,采用多粒子群策略增强了种群多样性.实例测试结果显示,与其他算法相比,HPSO算法具有更好的全局寻优能力,收敛速度更快. 展开更多
关键词 混合粒子群优化(HPS0) 混合整数非线性规划(minlp) PARETO支配 多粒子群 解修复
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双层过道布置问题的混合整数非线性规划模型及两阶段改进模拟退火算法 被引量:11
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作者 管超 张则强 +1 位作者 朱立夏 毛丽丽 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期975-983,共9页
结合实际布局活动中,设施在多层空间布置的实际情况,提出了双层过道布置问题,并构建了该问题的混合整数非线性规划(MINLP)模型。针对问题特征,提出了一种改进模拟退火算法,通过采用两阶段改进策略,对退火过程及抽样过程进行改进。该算... 结合实际布局活动中,设施在多层空间布置的实际情况,提出了双层过道布置问题,并构建了该问题的混合整数非线性规划(MINLP)模型。针对问题特征,提出了一种改进模拟退火算法,通过采用两阶段改进策略,对退火过程及抽样过程进行改进。该算法以自适应搜索策略替代马氏链搜索长度,并引入记忆功能、回火操作以提高求解质量,通过设置双阈值来提高求解效率。应用所提算法对24个基准算例进行测试,并将其与原模拟退火算法和GUROBI精确方法作对比,验证了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 双层过道布置问题 设施布局 混合整数非线性规划模型 模拟退火算法
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基于广义Benders分解的分布式热电联供机组规划方法 被引量:19
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作者 杨艳红 裴玮 +2 位作者 屈慧 肖浩 齐智平 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期27-33,共7页
在分布式热电联供系统中,用户需要优化选择机组组合和系统运行方案,这样可以使得生产成本最小,减少二氧化碳的排放。为此,分布式热电联供机组的规划需要综合考虑热负荷、电负荷和可选的机组方案,以及系统未来的运行情况。在综合考虑了... 在分布式热电联供系统中,用户需要优化选择机组组合和系统运行方案,这样可以使得生产成本最小,减少二氧化碳的排放。为此,分布式热电联供机组的规划需要综合考虑热负荷、电负荷和可选的机组方案,以及系统未来的运行情况。在综合考虑了热电联供机组的初始投资及其模拟运行时组合效益的基础上,建立了以系统等年值费用最小为目标的精细化数学规划模型。在规划模型中,存在大量的整数变量,同时模型本身是非线性的,应用广义Benders分解方法对该模型进行了求解。通过算例的规划与仿真分析,表明所述方法可以更加准确地规划出热电机组的类型及台数,系统能够取得更佳的经济效益。 展开更多
关键词 热电联供 广义Benders分解 混合整数非线性规划
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求解水电站日负荷优化分配的混合整数非线性规划模型 被引量:16
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作者 申建建 张秀飞 +2 位作者 王健 程春田 李秀峰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第19期34-40,共7页
考虑水电调度复杂非线性关系,提出水电站日负荷优化分配的混合整数非线性规划(MINLP)模型。采用多项式拟合技术处理MINLP模型中的水位、库容、流量、出力等多变量耦合函数关系,分析确定了适合的多项式阶数和描述方式,构建了水位与库容... 考虑水电调度复杂非线性关系,提出水电站日负荷优化分配的混合整数非线性规划(MINLP)模型。采用多项式拟合技术处理MINLP模型中的水位、库容、流量、出力等多变量耦合函数关系,分析确定了适合的多项式阶数和描述方式,构建了水位与库容、尾水位与出库流量的一元四次多项式,提出表征机组出力的水头和发电流量二元二次拟合方法,得到了水头—流量—出力关系三维拟合曲面,可以满足变化水头下机组出力的精细化计算要求。最后,采用成熟的MINLP求解器实现高效计算。提出的模型通过溪洛渡18台机组日负荷分配问题得到验证,从模型应用复杂度和结果精度两方面与经典混合整数线性规划(MILP)模型进行比较,表明MINLP模型应用便捷且精度较高,与实际耗水量的误差较MILP模型减少91%,更能反映水电站实际情况。 展开更多
关键词 机组组合 混合整数非线性规划(minlp) 多项式拟合 水电调度 负荷分配
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遗传算法在过程综合混合整数非线性规划中的应用 被引量:7
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作者 王克峰 姚平经 +2 位作者 袁一 于福东 施光燕 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期400-406,共7页
针对过程综合混合整数非线性规划问题提出了一种混合遗传算法,该算法对整数变量进行编码,而对连续变量则采用连续化遗传算子进行处理,使得算法与原问题的对应更加自然,也更有效。另外,还针对常见的提前收敛或局部最小现象提出几种... 针对过程综合混合整数非线性规划问题提出了一种混合遗传算法,该算法对整数变量进行编码,而对连续变量则采用连续化遗传算子进行处理,使得算法与原问题的对应更加自然,也更有效。另外,还针对常见的提前收敛或局部最小现象提出几种算子,实例表明本算法具有较强的全局优化能力。相对于传统遗传算法具有速度快、精度高、可操作性强等特点。 展开更多
关键词 遗传算法 混合整数 非线性规划 NINLP
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楼宇综合能源系统容量配置优化 被引量:10
11
作者 张涛 胡泽春 张丹阳 《电力建设》 北大核心 2019年第8期3-11,共9页
冷热电三联供系统在满足用户多种负荷需求的同时梯级利用能源,系统能源利用效率高。随着可再生能源技术的迅速发展,集成多种可再生能源的综合能源系统受到广泛的关注。由于不同地区、不同建筑类型的多能源负荷需求差异较大,文章基于负... 冷热电三联供系统在满足用户多种负荷需求的同时梯级利用能源,系统能源利用效率高。随着可再生能源技术的迅速发展,集成多种可再生能源的综合能源系统受到广泛的关注。由于不同地区、不同建筑类型的多能源负荷需求差异较大,文章基于负荷模拟获得典型建筑冷热电负荷需求,分析不同气候区域不同建筑类型的热电比、冷电比等负荷需求特征。将能源的利用过程归为生产、回收、转换和储存四环节,基于能量平衡原则建立包含四环节的综合能源系统的混合整数非线性规划模型,从而获得影响综合能源系统和三联供系统经济性的重要因素,研究综合能源系统、三联供系统配置在不同地区和建筑的适用特点,结果体现出不同地区、建筑类型综合能源系统配置的差异性。 展开更多
关键词 综合能源系统 有机朗肯循环(ORC) 混合整数非线性规划(minlp) 系统优化 经济性分析
原文传递
交流潮流约束机组组合的部分代理割方法 被引量:10
12
作者 陈鸿琳 刘明波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期2540-2550,共11页
交流潮流约束下的机组组合问题(AC power flow constrained unit commitment,ACUC)是一个非凸的混合整数非线性规划问题,包含大规模的离散变量,极难求解。该文建立了ACUC的分离式模型,引入部分代理割方法,提出了一种新的求解UC问题的... 交流潮流约束下的机组组合问题(AC power flow constrained unit commitment,ACUC)是一个非凸的混合整数非线性规划问题,包含大规模的离散变量,极难求解。该文建立了ACUC的分离式模型,引入部分代理割方法,提出了一种新的求解UC问题的分解式算法。并在原始部分代理割(partial surrogate cuts,PSC)法的基础上,为避免在问题规模扩大时过早陷入局部最优解,结合电力系统特征,提出了引入直流潮流相关约束的改进PSC算法,改善解的质量。通过对6节点、IEEE 39节点和118节点系统的仿真计算验证了方法的有效性和适用性,在与其他算法的对比中突显了速度和精度上的优势。 展开更多
关键词 机组组合 交流潮流约束 混合整数非线性规划 部分代理割方法
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分布式冷热电联供系统优化运行方法 被引量:9
13
作者 代宪亚 茅大钧 《电力科学与技术学报》 CAS 北大核心 2017年第1期55-64,共10页
对能源站改造前、后的冷热电联供系统进行详细分析,并建立改造后系统(包括:燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机、辅助锅炉、热交换器、吸收式制冷机、热泵和电制冷机)的数学模型;以运行总成本最低作为单目标函数,以能源节约率和二氧化碳减排... 对能源站改造前、后的冷热电联供系统进行详细分析,并建立改造后系统(包括:燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机、辅助锅炉、热交换器、吸收式制冷机、热泵和电制冷机)的数学模型;以运行总成本最低作为单目标函数,以能源节约率和二氧化碳减排率综合指标最大作为多目标函数,运用LINGO软件对混合型整数非线性规划优化模型求解,并分析对比优化结果。分析结果表明:若以降低成本为前提,则能源消耗和二氧化碳排放量增大;若以降低能耗和保护环境为前提,则会相对增加运行成本。 展开更多
关键词 能源站 冷热电联供 混合型整数非线性规划 运行优化
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轴辐式城市物流网络演化模型与算法 被引量:6
14
作者 付江月 陈刚 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2015年第12期3605-3608,3617,共5页
实践表明大多数城市的物流网络拓扑结构呈轴辐式结构。为揭示城市物流网络演化规律,将城市物流网络演化过程进行数学抽象,建立以网络总成本最小为目标的物流节点动态选址MINLP(混合整数非线性规划)模型。根据模型的特点,设计带精英策略... 实践表明大多数城市的物流网络拓扑结构呈轴辐式结构。为揭示城市物流网络演化规律,将城市物流网络演化过程进行数学抽象,建立以网络总成本最小为目标的物流节点动态选址MINLP(混合整数非线性规划)模型。根据模型的特点,设计带精英策略的自适应遗传算法,并与基本遗传算法和GAMS进行对比。算例分析结果表明,随着城市各区域物流需求与成本的变化,城市物流网络呈现单枢纽到双枢纽,再到多枢纽,最后形成复杂轴辐网络的演化规律。所构建的模型能在一定程度上模拟城市物流网络的演化过程,所设计的算法具有较高的运算效率。 展开更多
关键词 物流网络演化 动态选址 混合整数非线性规划 自适应遗传算法 轴辐网络
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基于机会约束MINLP模型的多工况氢气网络操作优化技术
15
作者 潘登 曹萃文 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期368-379,共12页
随着日益严格的环保标准以及新能源需求的不断增加,氢气已经成为炼油厂的重要资源。针对炼油厂存在多种工况的情况,在氢源产氢量、氢阱耗氢量、市场价格不确定的环境下,以氢气网络运行与CO_(2)排放成本(TOEC)之和为目标,考虑氢源标况流... 随着日益严格的环保标准以及新能源需求的不断增加,氢气已经成为炼油厂的重要资源。针对炼油厂存在多种工况的情况,在氢源产氢量、氢阱耗氢量、市场价格不确定的环境下,以氢气网络运行与CO_(2)排放成本(TOEC)之和为目标,考虑氢源标况流量、氢阱标况流量、氢气含量、压缩机、变压吸附(PSA)装置、燃料和管道约束,建立了多工况机会约束混合整数非线性规划(MCC-MINLP)氢气网络操作优化模型。对某炼油厂涉氢装置运行数据进行拟合,得到不同工况下产氢量与耗氢量的分布情况后,在不同置信水平下求解MCC-MINLP模型,得到了各工况的氢气网络最优操作方案。计算结果表明,通过增加一套PSA装置以及对应管道,可以减少15.17%~16.68%的新氢使用量并优化原氢气网络结构,优化后氢气网络的TOEC降低了2.19%~2.34%。 展开更多
关键词 氢气网络 机会约束规划 多工况 混合整数非线性规划(minlp) 操作优化
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连续汽油调和调度问题的建模与优化 被引量:4
16
作者 伍青青 程辉 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2020年第5期615-624,632,共11页
汽油占炼油厂收益的60%〜70%,因此对汽油调和调度问题进行优化引起了工业与学术界的广泛关注.汽油调和调度问题是一个带有复杂约束的混合整数非线性规划问题(mixed integer nonlinear programmin g,MINLP).本文提出了一种新的建模和优化... 汽油占炼油厂收益的60%〜70%,因此对汽油调和调度问题进行优化引起了工业与学术界的广泛关注.汽油调和调度问题是一个带有复杂约束的混合整数非线性规划问题(mixed integer nonlinear programmin g,MINLP).本文提出了一种新的建模和优化方法用于处理连续汽油调和过程的调度问题.首先,建立一个产量核算非线性规划(nonlinear programming,NLP)模型,目的是验证初始生产计划能否完成.然后,本文建立了配方优化NLP模型,并考虑组分油的属性波动,用于各产品油的调和配方的优化.最后,建立一个生产调度MINLP模型用于调度计划的优化.此外,本文还提出了一种批次滚动优化求解策略来求解所建立的三层模型.在案例分析中,求解结果显示本文提出的建模和优化方法适合于连续汽油调和过程,并能为炼油厂提供合理的生产计划. 展开更多
关键词 汽油调和 调度 混合整数非线性规划
原文传递
考虑随机运输提前期的供应链网络研究
17
作者 李明雨 武晓民 《中国商论》 2022年第19期54-57,共4页
针对产品需求量、运输提前期和销售价格的随机特性,研究一种考虑随机运输提前期的供应链网络设计问题,建立模糊双目标混合整数非线性规划模型。本文考虑的冲突目标是供应链网络利润的最大化,以及工厂与配送中心、配送中心与客户之间和... 针对产品需求量、运输提前期和销售价格的随机特性,研究一种考虑随机运输提前期的供应链网络设计问题,建立模糊双目标混合整数非线性规划模型。本文考虑的冲突目标是供应链网络利润的最大化,以及工厂与配送中心、配送中心与客户之间和运输提前期相关的延迟概率的最小化,模型假定与运输提前期相关的可能风险遵循具有确定的均值和标准差的正态分布,通过不同的风险水平对模型进行测试,以达到供应链网络中最大的满意度。通过考虑可接受的满意度水平和模型结果,提供不同的解决方案,有助于决策者更好地设计所需的供应链网络。本文运用LINGO软件编程求解,并进行案例分析,表明风险水平越低,产品提前交付给客户的概率越高,利润就越低。 展开更多
关键词 模糊随机混合整数非线性规划 供应链网络设计 决策 运输提前期
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基于改进网络度电煤耗评价指标的复杂汽轮机网络优化 被引量:1
18
作者 朱倩南 罗向龙 陈颖 《广东工业大学学报》 CAS 2017年第2期74-79,102,共7页
正确的评价指标对系统全局优化非常重要,在企业汽轮机度电煤耗评价指标基础上,提出了改进网络度电煤耗评价指标;建立了蒸汽动力系统混合整数非线性规划优化模型.对某化工企业蒸汽动力系统分别以基于经验单机度电煤耗,精确单机度电煤耗... 正确的评价指标对系统全局优化非常重要,在企业汽轮机度电煤耗评价指标基础上,提出了改进网络度电煤耗评价指标;建立了蒸汽动力系统混合整数非线性规划优化模型.对某化工企业蒸汽动力系统分别以基于经验单机度电煤耗,精确单机度电煤耗和改进网络度电煤耗指标进行优化,结果表明企业基于经验确定的网络度电煤耗值要比精确值偏小,偏差为3.12%~3.80%,并且考虑了减温减压蒸汽流量的改进网络度电煤耗为目标与网络总煤耗为目标得出的优化结果一致,两种优化目标下的网络总煤耗值最大偏差为0.03%,说明改进网络度电煤耗指标能够实现蒸汽动力系统全局优化,从而验证了建立的复杂汽轮机网络模型和提出的改进网络度电煤耗评价指标对于蒸汽动力系统的实用性和可操作性. 展开更多
关键词 蒸汽动力系统 复杂汽轮机网络 度电煤耗 优化 混合整数非线性规划
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