間歇過(guò)程生產(chǎn)調(diào)度與熱集成優(yōu)化研究.pdf

1、間歇生產(chǎn)過(guò)程由于其小批量、多品種、高附加值的特點(diǎn)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(jìng)爭(zhēng)以及可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)格要求，如何提高資源利用率同時(shí)降低排放已成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的核心因素。
　　本文旨在通過(guò)構(gòu)建系統(tǒng)化的研究方法，對(duì)間歇生產(chǎn)過(guò)程調(diào)度與熱集成優(yōu)化問(wèn)題展開(kāi)研究，以提高資源利用率，生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品，同時(shí)又盡可能減小生產(chǎn)過(guò)程中的操作費(fèi)用與設(shè)備投資費(fèi)用，從而獲得最大利潤(rùn)。主要研究?jī)?nèi)容包括：
　?。?）間歇過(guò)程生產(chǎn)調(diào)度與熱集成分步

2、優(yōu)化：首先，采用數(shù)學(xué)規(guī)劃法，基于特定單元事件點(diǎn)時(shí)間表達(dá)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(shí)間段模型（TSM）進(jìn)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(wèn)題時(shí)仍是有效的方法。
　?。?）間歇過(guò)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(jī)會(huì)，本文對(duì)間歇生產(chǎn)過(guò)程調(diào)度與熱集成問(wèn)題進(jìn)行了同步優(yōu)化?；跀?shù)學(xué)規(guī)劃法構(gòu)建熱集成

3、模型，并通過(guò)產(chǎn)量與生產(chǎn)調(diào)度模型相關(guān)聯(lián)，以最大利潤(rùn)為目標(biāo)函數(shù)，同時(shí)權(quán)衡產(chǎn)品收入、公用工程消耗費(fèi)用與換熱設(shè)備費(fèi)用。同步優(yōu)化模型創(chuàng)新點(diǎn)為：提出了伴生任務(wù)的概念來(lái)描述生產(chǎn)任務(wù)的熱需求，進(jìn)而得到改進(jìn)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(jī)會(huì)；考慮多種換熱方式以及換熱器分時(shí)共享機(jī)制，使換熱任務(wù)與換熱設(shè)備更好的匹配，符合實(shí)際生產(chǎn)。
　?。?）間歇過(guò)程換熱器的拆分與組合共用：換熱設(shè)備的費(fèi)用與其面積相關(guān)，將