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摘要
对于发生源/阱参数变化的换热网络(HEN),提出一种系统的干扰响应/参数调整方法,用于平衡系统盈余热量/冷量,辨识制约能量回收的瓶颈及对应的解瓶颈策略。在拓扑结构分析基础上,枚举可行的响应对象及扰动传播路径,明确换热器的负荷转移规律。推导了换热器热阻需求(Rreq)、面积增量(?A)、系统年度总成本(Ct)与热容流率波动系数(α)之间的关系。构建热阻需求变化趋势图和经济变化图,以成本最优为目标,选择最佳的响应对象并确定其热负荷变化值,定位响应变量调整过程中因热阻制约而产生系统用能瓶颈,确定解瓶颈所需的面积增量。该方法无须复杂模拟计算即可确定扰动状态下加热/冷却介质流量需求变化值及各换热设备面积需增量,可以有效指导生产工艺的设计、优化和改造。以苯烷基化生产过程为例展示该方法的应用,当α位于[0.75,0.88]和[0.88,1.35]时,两台加热器分别是最优的响应对象,最大节省年度总成本19400 USD·a-1和24024 USD·a-1。
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