蒸发是氧化铝生产的重要环节之一,也是氧化铝生产过程的主要耗能工序。蒸发过程流程长,影响能耗的工艺参数多,且各参数之间耦合严重。在实际生产过程中,工艺参数是由操作人员在生产稳定的前提下根据工作经验给定,难以实现操作的优化,从而导致蒸发过程能耗较高。针对这一问题,以氧化铝厂四效逆流降膜式蒸发过程为研究对象,在分析蒸发过程机理的基础上,建立了基于物料平衡、能量平衡、相平衡和传热速率方程的机理模型,并用三箱分析法对蒸发系统和各单元设备进行了火用分析,得出系统能耗的主要设备是Ⅱ效蒸发器,主要来源是传热火用损失。建立了以火用损比最小为目标,以新蒸汽压力、末效真空度、原液温度、原液总流量、进四效蒸发器原液流量五个主要工艺参数为优化变量,以出口浓度和生产工艺为约束条件的蒸发过程能耗优化模型。选用差分进化算法对该优化模型进行求解,针对差分进化算法容易陷入局部最优及其优化性能受操作算子及进化模式的影响很大的问题,提出了自适应变异算子、自适应交叉算子及分段选取不同的进化模式的方法,保证搜索初期维持种群的多样性和较强的全局搜索能力,搜索后期维持较强的局部搜索能力和较高的收敛速率。通过对四个标准测试函数进行仿真,验证了改进的算法的可行性和有效性。最后将改进的差分进化算法应用到蒸发过程能耗优化模型的求解,实现了蒸发过程的能耗优化。