高能耗企业一方面为社会经济发展做出了重要贡献,但另一方面也造成很多不良影响,例如加剧工业结构的深层次的矛盾、破坏生态环境以及引起能源危机等。因此,乙烯工业作为高耗能产业不仅应该积极响应政府所提出的实行能源消耗和强度“双控”行动,更应深入实施《中国制造2025》及“互联网+”的战略方针,进一步深化制造业与互联网的融合发展,采用互联网技术提高乙烯工业的能效监控管理水平,实现科学调度、节能降耗的目的。乙烯作为石油化工的重要基础原料,其生产装置的规模、产量、技术标志着一个国家石油化工行业的发展水平。乙烯裂解炉是乙烯生产装置的核心设备,同时也是产物生成且耗能最大的设备,对其进行乙烯生产能效的监控评估及诊断优化有着非常重要的意义。因此,本文以国家863项目“面向石化工业能效监测评估及优化控制技术与系统”为研究背景,选择乙烯生产中的关键设备乙烯裂解炉进行能效诊断及优化分析,并且设计实现了乙烯裂解炉能效诊断及优化模块,完成的主要研究工作如下:(1)结合对乙烯工业中能耗最高、最重要的装置——乙烯裂解炉的工艺机理分析,从多角度建立合理的指标来反映乙烯裂解炉的能效水平,搭建科学合理的能效评估指标体系,并最终选取单位乙烯综合能耗作为本文所研究的乙烯裂解炉的能效指标来进行后续的诊断及优化工作。(2)针对乙烯工业缺乏对乙烯裂解炉能效水平的实时诊断这一现状,采用主元分析法和基于贡献图的诊断识别方法,对裂解炉能效的诊断进行了建模与验证,结果表明本文所选方法能够实现对异常能效的诊断溯源。然后,采用遗传算法对BP神经网络预测的裂解炉能效进行优化,不仅提高了乙烯裂解炉的能效水平,而且得到过程变量的优化参数值,从而为乙烯裂解炉能效水平的提高提供了科学合理的建议。(3)为了进一步完善“乙烯生产能效监测与评估系统”,本文将所建立的能效诊断及优化模型集成到系统平台中作为乙烯生产设备级的能效诊断模块。该模块进一步丰富了能效监控系统,完整的实现了乙烯裂解炉能效从监测到评估再到诊断最后提出优化建议这一过程,可以帮助企业对乙烯生产中各项指标进行监控并作出及时的调整,保证乙烯生产能效水平的高效和稳定。