間歇過程生產(chǎn)調(diào)度與熱集成優(yōu)化研究.pdf

1、間歇生產(chǎn)過程由于其小批量、多品種、高附加值的特點在流程工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。伴隨著激烈的全球化競爭以及可持續(xù)發(fā)展的嚴格要求，如何提高資源利用率同時降低排放已成為企業(yè)競爭的核心因素。
　　本文旨在通過構(gòu)建系統(tǒng)化的研究方法，對間歇生產(chǎn)過程調(diào)度與熱集成優(yōu)化問題展開研究，以提高資源利用率，生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品，同時又盡可能減小生產(chǎn)過程中的操作費用與設(shè)備投資費用，從而獲得最大利潤。主要研究內(nèi)容包括：
　?。?）間歇過程生產(chǎn)調(diào)度與熱集成分步

2、優(yōu)化：首先，采用數(shù)學規(guī)劃法，基于特定單元事件點時間表達方式及狀態(tài)任務(wù)網(wǎng)絡(luò)（STN），構(gòu)建生產(chǎn)調(diào)度模型，獲得最大產(chǎn)能。在此基礎(chǔ)上，采用啟發(fā)法，基于時間段模型（TSM）進行熱集成分析，降低公用工程能耗。結(jié)果表明分步優(yōu)化策略雖不能得到全局最優(yōu)解，但是容易求解，在處理大規(guī)模問題時仍是有效的方法。
　?。?）間歇過程生產(chǎn)調(diào)度與熱集成同步優(yōu)化：為了更好的挖掘熱集成機會，本文對間歇生產(chǎn)過程調(diào)度與熱集成問題進行了同步優(yōu)化?；跀?shù)學規(guī)劃法構(gòu)建熱集成

3、模型，并通過產(chǎn)量與生產(chǎn)調(diào)度模型相關(guān)聯(lián)，以最大利潤為目標函數(shù)，同時權(quán)衡產(chǎn)品收入、公用工程消耗費用與換熱設(shè)備費用。同步優(yōu)化模型創(chuàng)新點為：提出了伴生任務(wù)的概念來描述生產(chǎn)任務(wù)的熱需求，進而得到改進的狀態(tài)任務(wù)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)能描述所有流股與流股、設(shè)備與設(shè)備以及流股與設(shè)備之間的熱集成機會；考慮多種換熱方式以及換熱器分時共享機制，使換熱任務(wù)與換熱設(shè)備更好的匹配，符合實際生產(chǎn)。
　?。?）間歇過程換熱器的拆分與組合共用：換熱設(shè)備的費用與其面積相關(guān)，將