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多股流换热器网络及其衍生网络 法综合优化 崔国民 陆贞 上海理工大学 1. 换热器网络综合及优化 石油化工能量消耗占全国总量的20%以上。 国内化工企业设备老化严重，具有极大的节能 改造潜力，换热网络的优化综合及改造是最关键 的环节之一。 换热器网络的优化现状： 窄点法 数学规划法 局限性：形成的算法可操作性差，专业技术要求高， 不利于工业技术人员应用；同时需要大量的人为经验随 时地修正和干预算法的进行和实现，只能得到性能县对 较优的结果；对于大规模的网络目前仍然不能很好地解 决。 优化目标函数及分析 研究表明：通过不同优化方法目前对于换热面积 的减少是十分有限的，因此，换热器台数及其固定 投资费用在总费用中的地位十分显著，减少换热器 台数是降低换热器网络综合费用的一个更主要的途 径。 以多股流换热器代替两股流换热器可以大幅降低 网络换热单元数目，并且可以发挥多股流换热器的 优势。 10SP1 问题研究进展及其分析 作者网络结络结 构费费用排序作者网络结络结 构费费用排序 B. Linnhoff 1978 43468 3 Lewin 1998 43799 6 B. Linnhoff 1979 43392 1 Ankur 2006 43439 2 Lewin 1998 43751 4 陆贞陆贞 崔国民 2006 43474 3 2.多股流换热器网络及其优化综合的特点 多股流换热器具有效率高、结构紧凑、散热（跑冷 ）损失小等优点。 多股流换热器网络是指整个网络由多股流换热器组 成或者部分是由多股流换热器组成的换热网络 。 多股流换热器网络的含义：如何将现有的两股流换 热器网络部分或者全部以多股流换热器的形式代替； 通过何种手段实现多股流换热器间以及多股流换热器 与两股流换热器间的网络综合和优化，从而实现整个 系统的最优化。 多股流换热器回避了两股流换热器换热网络性能与 设备投资之间的矛盾。 3多股流换热器网络综合的衍生网络法 难点：不能简单地套用以往的换热网络综合方法。 衍生约束问题 衍生网络问题 方法：衍生约束法 衍生网络法 衍生网络法： 1）多股流换热器分解为等效的两股流换热器网络； 2） 两股流换热器网络的综合及优化 应用传统网络优化技术对形成的两股流换热器网络进 行优化，得到新的两股流换热器结构及其参数。 3）多股流换热器的合成 当应用传统网络完成全局网络的优化以后，将得到一 个全新的代表多股流换热器的局部网络，因此，必须将 该网络综合成新的多股流换热器，这里就涉及和应用到 多股流换热器优化问题。 4. 多股流换热器网络衍生网络法优化实例 换热器台数减少；总体费用大幅下降； 对两股流换热器优化技术的依赖下降。 5. 结论 本文重点讨论了多股流换热器网络的特点及其优 化方法，提出了衍生网络的多股流换热器网络优 化方法，通过实例检验表明，该方法对于
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