导读:本文包含了能量集成水网络论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:非等温混合,混合顺序,节能
能量集成水网络论文文献综述
刘乔乔[1]（2014）在《换热网络中流股混合策略与系统能量集成研究》一文中研究指出为了探索能量集成用水网络中流股间非等温混合的顺序问题、完善非等温混合对系统能耗的影响机理，本文依据水网络的结构形式，把混合顺序问题分为多流股用水网络的混合顺序问题和多单元用水网络的混合顺序问题，并通过分析多流股用水网络的混合顺序问题，得出了混合顺序对系统能耗的影响以及合规则。利用夹点分析技术对具体用水网络的能量优化可知，以上提出的两种形式的水网络中不同的混合顺序对系统能耗会产生不同的影响。对于这两种相对复杂的用水单元，直接分析其中流股的混合机理比较困难。由于两流股的混合规则已经十分清楚，因此本文采取的方法是将流股两两分组，根据两流股的混合规则，研究这些流股组合在不同的混合顺序下，对系统能耗的影响，从而得出混合顺序规则，以指导我们对用水网络进行能量优化时，选出合理的流股混合顺序。两流股的混合共有18种形式，本文根据其混合对系统能耗产生的影响，将18种形式分为四种类型，即一定带来能量惩罚的混合、可能带来能量惩罚的混合、可能带来节能效果的混合以及复杂效果的混合。其中复杂效果的混合可以通过进一步分析其混合后的效果，归于其它叁种类型。为了使系统能耗尽量小，一定带来能量惩罚的混合不应该发生。之后，通过分析的冷热复合曲线的变化，得出了可能带来能量惩罚与可能带来节能效果的两种混合类型之间的能耗影响效果，以及相同混合类型的混合应如何选择混合顺序，从而得出了混合顺序规则。最后，本文针对具体的用水实例，用上述混合顺序规则分析了系统能耗，结果证明：利用混合顺序规则可以有效的避免不恰当的混合引起系统能耗的增加，达到节能降耗的目的。(本文来源于《天津大学》期刊2014-05-01）
刘祖明[2]（2014）在《考虑流股混合的能量集成水网络合成方法研究》一文中研究指出随着水资源及能源的日益短缺，以提高水资源及能源利用率为目标的能量集成水网络综合问题已成为过程系统工程领域的研究热点。但是，用水网络与换热网络的相互耦合和非等温混合的存在使能量集成水网络综合问题变得异常复杂。为了降低能量集成水网络的设计难度，本文通过分析过程流股在非等温混合过程中的能量转移，提出一种有效控制参加热集成流股数目的新策略并建立了一种考虑非等温混合的能量集成水网络超结构模型。为此热集成时，只需考虑新鲜水流股、混合流股和废水流股。此时，参加换热网络合成的流股数目不会超过3N（N为用水单元数目），能量集成水网络的模型规模能够得到很好的控制。确定用水网络公用工程目标时，本文采用用水单元操作温度、新鲜水源温度、废水排放温度及最小换热温差ΔTmin划分线性规划（LP）转运模型的温度区间以更好的捕获新鲜水流股、混合流股和废水流股与各温度区间的相对位置关系。通过定义表征流股相对位置的逻辑变量，本文基于LP转运模型把能量集成水网络综合问题表示为广义析取规划（GDP）问题，然后利用0-1变量和借助大M法，把GDP问题转换为混合整数非线性规划（MINLP）问题。MINLP问题可以通过数学规划软件GAMS描述和求解。获得新鲜水用量及公用工程目标同时最优并且非等温混合传热最大化的用水网络后，采用夹点法设计满足最优公用工程目标的换热网络。最后，采用3个算例验证本文提出的能量集成水网络模型的可行性和有效性。3个算例的研究结果表明：本文的方法可以同时优化用水网络的新鲜水用量及公用工程目标，获得的用水网络可实现最大限度的利用非等温混合传热以减少需要采用间接换热方式热集成的流股数和换热网络中的换热器数目，极大降低了后续换热网络设计问题的规模和难度。(本文来源于《天津大学》期刊2014-05-01）
刘祖明,罗祎青,袁希钢[3]（2014）在《考虑非等温混合的能量集成用水网络综合》一文中研究指出提出了考虑非等温混合的新的水网络模型,并结合线性规划(LP)转运模型同时优化水网络的水耗及公用工程目标。新的水网络模型引入非等温混合以改善用水网络的能耗特性及减少模型中参与集成换热网络的流股数,从而降低设计换热网络的复杂程度。在确定水网络的水耗及公用工程目标后,采用夹点法设计详细的换热网络结构。两个算例结果表明,新的水网络模型不仅能确定用水网络的最优水耗及公用工程目标,而且还能得到一个更加简单的换热网络。这对节省设备投资及减少操作费用具有重要意义。(本文来源于《化工学报》期刊2014年01期）
李栋斌,尹洪超[4]（2013）在《考虑非等温混合的能量集成多杂质水网络优化设计》一文中研究指出提出了一种分步综合多杂质体系水网络和换热网络的新方法。对于水网络,考虑进入操作单元的新鲜水与回用水之间的非等温混合,确保流股间的直接热回收;对于换热网络,可以只考虑水网络中的新鲜水和回用水流股之间的换热匹配。采用无进化次数的改进粒子群算法对本文建立的多杂质体系水网络非线性模型和换热网络混合整数非线性模型进行求解。实例表明,与不考虑非等温混合时比较,考虑非等温混合时的最优网络结构更简单,且年度总费用要节省2.4%。因此,本文提出的方法在实际生产中有较好的可行性和有效性。(本文来源于《化工进展》期刊2013年01期）
阮真真[5]（2012）在《单杂质用水网络结构对能量集成影响规律研究》一文中研究指出近些年来,由于水资源和能源日趋匮乏以及污染物排放标准越来越严格,作为耗能和耗水大户的过程工业有义不容辞的责任和义务不断地推进“节能减排”工作。正是在此背景下,本论文从温度、污染物浓度以及温度和浓度同时考虑叁个方面对用水网络集成和能量集成问题进行了研究,以期对企业界进行的“节能减排”工作提供理论指导和技术支持。针对过程工业的换热网络综合问题,采用序贯法建立2个数学规划模型：首先,建立以公用工程消耗最小为目标的线性规划数学模型(LP)；然后,建立以换热单元数最小为目标的混合整型线性规划数学模型(MILP)。利用通用代数建模系统(GAMS)实现所建模型的编程,为研究用水网络结构对能量集成的目标影响规律做准备。针对用水网络综合问题,对同时含有固定流率操作和固定污染物负荷操作两种用水操作类型的设计任务,采用序贯法求解建立3个数学规划模型：首先,建立以新鲜水消耗最小为目标的线性规划模型(LP)；然后,将新鲜水消耗最小作为为新增约束,建立以流股连接数最小为目标的混合整型线性规划模型(MILP);最后,以新鲜水消耗最小和流股连接数最小作为新增约束,建立以水通量最小为目标的MILP模型。利用GAMS求解,得到同时满足新鲜水消耗和流股连接数最小的所有用水网络结构,为研究水网络结构对能量目标的影响规律做准备。针对同时考虑能量集成的单杂质用水网络综合问题,研究不同用水网络结构对能量集成目标的影响。采用顺序设计法,首先进行用水网络设计,然后进行换热网络设计。其中前者是分别以新鲜水消耗最小和以流股连接数最小为目标,建立线性(LP)和混整数线性(MILP)规划模型,并且利用GAMS中Cplex求器解的Solution pool技术,获得同时满足新鲜水消耗最小和流股连接数最小的所有可能的水网络结构方案；在此基础上,分别进行能量集成设计,获得具有最小公用工程消耗和换热单元数的网络。最后,归纳总结出保证相同的新鲜水消耗目标和最小的流股连接数的条件下,不同的用水网络结构对能量集成目标无影响和换热单元数影响也不大(一般为1)的规律。(本文来源于《大连理工大学》期刊2012-09-01）
王敬凯[6]（2012）在《考虑压降的能量集成水网络优化设计》一文中研究指出能源危机和水资源短缺已经引起世界各国的普遍关注,大力推进节能减排已成为各国政府的共识。节能减排就是要节约能源、降低能耗、减少污染物排放,过程工业既是耗能大户也是污染物排放大户,因此,设计合理的用水网络和换热网络对过程工业节能减排至关重要。目前,过程工业换热网络和水网络的优化设计都已比较成熟,但是在水网络中考虑换热的优化设计还较少,对其换热网络综合优化时考虑压降因素的优化设计更少,而忽略压降影响会导致设计与工程实际差别很大,甚至不能实施。本文采用改进粒子群优化算法这一有力工具,对考虑压降的能量集成水网络优化设计问题进行研究。首先对国内外考虑压降的换热网络综合问题进行研究,将换热网络综合优化问题归结为普适性的混合整数非线性规划问题。针对目前求解混合整数非线性规划模型存在的问题和局限性,提出改进的粒子群优化算法,采用MATLAB编程,测试函数验证算法的可行性和有效性,为后续考虑压降的换热网络模型优化和考虑压降的能量集成水网络模型优化提供有效的求解工具。其次针对考虑压降的换热网络综合问题,在换热网络分级超结构基础上,以年度化费用最小为目标函数,建立有分流的混合整数非线性规划模型,该模型能囊括无分流情况,加强获取最优解能力,通过改进粒子群算法对模型求解,对换热网络换热面积、换热单元数、公用工程耗量和压降消耗进行同步优化,使换热网络的优化设计更符合工程实际情况,并通过实例验证方法的可行性和有效性。最后在求解考虑压降的换热网络综合问题方法和思路的基础上,本文尝试对考虑压降的能量集成水网络进行优化设计,利用分步优化方法对该用水用能网络进行同时优化,使获得的能量集成水网络设计更接近工程实际,本文的研究可以为过程工业节能降耗与节水减排提供设计依据和理论指导。(本文来源于《大连理工大学》期刊2012-05-01）
阮真真,孙力,李保红[7]（2011）在《单杂质用水网络集成对能量集成影响规律探索》一文中研究指出针对操作温度和浓度均有要求的单杂质用水网络,研究不同用水网络结构对能量集成目标的影响。采用了顺序设计法,即首先进行用水网络设计,然后进行换热网络设计。其中前者是分别以新鲜水消耗最小和以流股连接数最小为目标,建立线性(LP)和混整数线性规划(MILP)模型,并且利用GAMS中Cplex求器解的Solution Pool技术,获得同时满足新鲜水消耗最小和流股连接数最小的所有可能的水网络结构方案;在此基础上,分别进行能量集成设计,获得具有最小公用工程消耗和换热单元数的网络。最后,归纳总结出在保证相同的新鲜水消耗目标和最小的流股连接数的条件下,不同的用水网络集成对能量集成目标的影响规律。(本文来源于《化工进展》期刊2011年S2期）
毛庭璧[8]（2010）在《考虑非等温混合的能量集成水网络设计方法研究》一文中研究指出本文针对用水网络中流股的非等温混合对用水网络系统用能特性的影响规律展开研究,建立了有效的能量集成水网络流股混合规则和调控方法,提出了具有简单网络结构、优异能量特性的能量集成水网络概念设计方法。非等温混合具有一般混合的特点,能减少系统流股数目,简化网络结构。更为重要的是,它作为一种直接换热方式,不需要提供换热面积。而且它对流股间的传热温差没有要求,能使对间接换热不可行的传热过程变得可行,从而增大了系统热回收的潜力。但是,不适当的非等温混合也会造成能量惩罚,使系统能耗增加。本研究在深入分析不同性质非等温混合与系统用能关系的基础上,得到了非等温混合规则。同性混合不会使系统公用工程用量减少;异性混合既可以使系统公用工程用量增加,也可以使其减少或保持不变;当非等温混合造成能量惩罚时,可以先对混合流股进行间接换热,降低其温差,然后再混合。非等温混合规则可以准确判断混合对系统能量特性的影响,当能量惩罚出现时还可以利用它对混合过程进行设计避免惩罚。本研究还从两个方面改进了“分离系统”法设计网络结构。分离系统的构建,既可以固定冷组合曲线,也可以固定热组合曲线,而且在分离系统中换热的冷、热流股不必保持最小传热温差,可以尽量利用大的传热推动力以减少传热面积,同时不造成系统能量惩罚。在非等温混合规则与改进的分离系统法的基础上,提出了一种系统化的能量集成水网络设计方法,即首先根据“二维格子图”设计初始用水网络结构,再利用非等温混合规则分析网络中的非等温混合流股,判断它是否造成能量惩罚并避免惩罚。最后通过改进的分离系统法完成能量集成水网络的设计。该方法不仅利用了非等温混合简化网络结构,还避免了能量惩罚的出现,保持了最小的用水与用能目标。(本文来源于《天津大学》期刊2010-06-01）
王猛[9]（2010）在《能量集成的多杂质用水网络优化设计》一文中研究指出水和能量在过程工业中具有十分重要的作用。由于水资源和能源的匮乏,能量集成与质量集成的研究引起了普遍关注,但在水网络中考虑能量集成的优化设计比较少,并且现有的研究大部分局限于单杂质系统。本论文对能量集成的多杂质用水网络优化设计进行了尝试,以期对过程工业节水、节能提供一定的理论指导。本文针对能量集成的多杂质用水网络优化设计首先采用分步优化设计的方法,在实际问题的解决中,先把新鲜水用量的最小化作为首要的目标函数,用数学规划的方法进行多杂质水网络的优化设计,得出多杂质水网络的优化结构,在这一优化水网络的结构上进行换热网络的优化设计,得出了能量集成的多杂质用水网络的优化设计。同时针对分步设计的优化方法进行每个分目标的优化,并不能严格地达到用水和用能的最小化的问题,本文对能量集成的多杂质用水网络优化设计进行同步优化研究,以新鲜水用量和换热网络的年度费用作为总目标函数,通过改进的粒子群优化算法进行求解,得出用水和用能的同时最优化结构,采用实例进行证明,并比较了两种方法得出的结果。(本文来源于《大连理工大学》期刊2010-05-15）
毛庭璧,罗祎青,袁希钢[10]（2010）在《考虑非等温混合的能量集成水网络设计方法》一文中研究指出讨论了能量集成水网络中非等温混合对系统能量目标的影响,提出了分割温度的概念。对于同性混合,系统的公用工程需求量不会减少。对于异性混合,通过确定分割温度并比较分割温度以上区间混合流股的热量之和与低温区间所需的热量,可以准确确定系统公用工程会增加、减少或者保持不变。基于以上思想,得到了非等温混合规则。它能判断是否存在能量惩罚,以及如何通过设计混合温度来避免能量惩罚。结合改进的"分离系统"法,提出了一种系统化的能量集成水网络设计方法。(本文来源于《化工学报》期刊2010年02期）
能量集成水网络论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着水资源及能源的日益短缺，以提高水资源及能源利用率为目标的能量集成水网络综合问题已成为过程系统工程领域的研究热点。但是，用水网络与换热网络的相互耦合和非等温混合的存在使能量集成水网络综合问题变得异常复杂。为了降低能量集成水网络的设计难度，本文通过分析过程流股在非等温混合过程中的能量转移，提出一种有效控制参加热集成流股数目的新策略并建立了一种考虑非等温混合的能量集成水网络超结构模型。为此热集成时，只需考虑新鲜水流股、混合流股和废水流股。此时，参加换热网络合成的流股数目不会超过3N（N为用水单元数目），能量集成水网络的模型规模能够得到很好的控制。确定用水网络公用工程目标时，本文采用用水单元操作温度、新鲜水源温度、废水排放温度及最小换热温差ΔTmin划分线性规划（LP）转运模型的温度区间以更好的捕获新鲜水流股、混合流股和废水流股与各温度区间的相对位置关系。通过定义表征流股相对位置的逻辑变量，本文基于LP转运模型把能量集成水网络综合问题表示为广义析取规划（GDP）问题，然后利用0-1变量和借助大M法，把GDP问题转换为混合整数非线性规划（MINLP）问题。MINLP问题可以通过数学规划软件GAMS描述和求解。获得新鲜水用量及公用工程目标同时最优并且非等温混合传热最大化的用水网络后，采用夹点法设计满足最优公用工程目标的换热网络。最后，采用3个算例验证本文提出的能量集成水网络模型的可行性和有效性。3个算例的研究结果表明：本文的方法可以同时优化用水网络的新鲜水用量及公用工程目标，获得的用水网络可实现最大限度的利用非等温混合传热以减少需要采用间接换热方式热集成的流股数和换热网络中的换热器数目，极大降低了后续换热网络设计问题的规模和难度。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
能量集成水网络论文参考文献
[1].刘乔乔.换热网络中流股混合策略与系统能量集成研究[D].天津大学.2014
[2].刘祖明.考虑流股混合的能量集成水网络合成方法研究[D].天津大学.2014
[3].刘祖明,罗祎青,袁希钢.考虑非等温混合的能量集成用水网络综合[J].化工学报.2014
[4].李栋斌,尹洪超.考虑非等温混合的能量集成多杂质水网络优化设计[J].化工进展.2013
[5].阮真真.单杂质用水网络结构对能量集成影响规律研究[D].大连理工大学.2012
[6].王敬凯.考虑压降的能量集成水网络优化设计[D].大连理工大学.2012
[7].阮真真,孙力,李保红.单杂质用水网络集成对能量集成影响规律探索[J].化工进展.2011
[8].毛庭璧.考虑非等温混合的能量集成水网络设计方法研究[D].天津大学.2010
[9].王猛.能量集成的多杂质用水网络优化设计[D].大连理工大学.2010
[10].毛庭璧,罗祎青,袁希钢.考虑非等温混合的能量集成水网络设计方法[J].化工学报.2010