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柔性换热网络能够在一定程度上克服由于操作工况扰动以及外部环境发生变化对系统造成的不利影响。因此近些年来在确定操作工况下的换热网络综合研究的基础上逐渐开展了柔性换热网络综合研究。考虑换热网络设备结垢对传热性能影响也是柔性换热网络研究内容之一,但通常采用选择保守的污垢热阻系数的方式来表达结垢的影响,虽然能够满足系统柔性需求,但增加了设备成本而失去了经济最优性。针对此点,本文提出柔性换热网络综合与设备清洗安排同步优化的新思路。论文主要内容分为:(1)在柔性换热网络综合阶段充分考虑设备结垢过程对换热网络单元传热性能的影响,并采用优化清洗周期的方式来满足系统柔性的约束,实现了柔性换热网络综合与设备清洗周期同步优化获得最优的热经济性能。(2)柔性换热网络综合和设备清洗周期的优化问题均属于组合优化,归属于NP-hard问题。为了有效降低其复杂性,提出采用两阶段分步求解策略。首先在初选阶段根据污垢生长周期各时间段基于虚拟温焓图法进行柔性换热网络综合,采用双重并集策略识别出最优匹配候选。在此基础上通过动态模拟方式对随机优化的时变换热网络系统公用工程用量进行统计,并根据各设备清洗周期对其进行维护恢复其传热性能,进而获得整个大修周期的运行费用、清洗费用,结合设备投资折旧得到年度化经济目标函数值。利用遗传/模拟退火算法实现柔性换热网络综合与设备清洗维护周期同步优化。(3)不同以往研究采用离散时间描述对换热网络设备清洗周期进行优化的方法,提出连续时间描述法对运行周期进行分割获得非等长子时间段,并采用网络运行状态矩阵及状态转移矩阵实现在每个时间段的边界交替进行设备清洗和运行操作,该方法能够有效减少优化变量降低问题的复杂性,其有效性在算例2中得到了确认。(4)提出了在进行柔性换热网络综合与清洗时序安排同步优化阶段依据各匹配候选存在于污垢生长周期各时间段柔性换热网络结构中的概率来确定预选的网络结构,改善了优化解的初值,能够有效地提高同步优化的计算效率。(5)给出三个具体计算案例。算例1结果中年度总费用较单纯柔性换热网络综合年度总费用降低1.5%,表明采用清洗策略并同柔性换热网络综合同步优化是更有利的;算例2说明所提出的方法能够解决大规模柔性换热网络综合问题;最后是工程实践将所提出方法用于某乙烯装置脱甲烷塔前预冷系统换热网络的用能分析。