基于全流程模拟的催化裂化装置多目标优化

应用流程模拟软件Petro SIM对催化裂化装置进行了全流程模拟,采用平均影响因子法从15个独立可调的变量中筛选出7个影响产品分布的主要优化变量,以各产品质量指标为约束,建立了液化石油气和汽油产量最大化的双目标优化模型,应用多目标列队竞争算法对该优化模型求解,所得Pareto最优解集揭示了液化石油气、汽油和柴油产量的分布规律. 根据市场对不同产品需求的变化,确定了5种优化操作方案,调整催化裂化装置的多产品方案.     

列队竞争算法综合质量交换网络

在目前现有的2种质量交换网络综合方法的基础上,本文提出了1种新的基于组分区间法的质量交换网络超结构描述,建立了相应的以总费用最小为目标的质量交换网络超结构数学模型,并用列队竞争算法对该混合整数非线性规划问题(MINLP)进行了求解.为验证本方法的有效性,本文对2个实例进行了求解,求解结果略优于文献结果,说明了本文方法的可行性.     

质子交换膜燃料电池系统多目标优化

质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有操作温度低、能量密度高、稳定性好等优点,是一种具有广泛应用前景的发电装置。本文以PEMFC系统发电效率最大和总成本最小为同步优化目标,以电流密度、系统操作压力、空气及氢气化学计量数为操作变量,建立该系统的多目标优化模型。提出基于拥挤度排序的多目标列队竞争算法（MOLCA-CDS）求解该模型,得到优化目标的Pareto最优前沿。实例计算结果表明,所提出的方法可得到分布均匀的Pareto最优解集,且优化结果能够完全支配文献中采用其它方法的优化解。本文所提出的方法可为PEMFC系统的设计与操作优化提供参考。     

燃煤电厂脱碳系统的模拟与多目标优化

针对燃煤电厂脱碳系统余热浪费问题,提出了增加多级换热器MHeatX模块的改进设计以提高热量利用率。在保证CO₂捕获率为85%的前提下,可降低系统总公用工程消耗量48.39%。在此基础上,再应用带精英策略的非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）对脱碳系统的热能消耗和CO₂捕获率2个目标进行了同步优化,得到了碳捕获率和再沸器热负荷的最优Pareto解集。为了将优化结果应用于实际,本文采用模糊集方法求得最优妥协解,可使CO₂捕获率达到95.92%,再沸器负荷降至775.39 MW,为该工艺的优化操作提供了理论依据。     

列队竞争算法在水污染控制系统规划中的应用

水污染控制系统规划可归结为非线性规划来求解,应用列队竞争算法对水污染控制系统规划问题的求解进行了研究,对文献中的实例求解结果表明,列队竞争算法的计算结果优于遗传算法的计算结果,列队竞争算法为求解水污染控制系统规划问题提供了一种有效方法.     

电站汽轮机组优化操作支持系统的研究与应用

建立了汽轮机组的优化操作数学模型。在满足热网总供汽量的前提下,确定汽轮机的运行状态和负荷分配以使总的发电量最大是一个混合整数线性规划问题,对此问题采用列队竞争算法来求解。采用VC和Matlab混合编程方法开发了汽轮机的优化操作支持系统,该系统在实际应用中产生了明显的经济效益。     

全局优化搜索新算法──列队竞争算法(Ⅱ)解网络综合问题

本文给出了列队竞争算法解组合优化问题的框架和确定变异领域的两条原则 .对管路网络综合问题和换热网络综合问题确定了相应的变异领域 ,用列队竞争算法分别解这两个网络综合问题 ,所得到的最优解优于文献报道的结果 .     

化学工程与工艺专业卓越工程师人才培养模式的思考与探索

随着我国经济社会发展和高等教育改革的需要,教育部启动和推进了卓越工程师教育培养计划(PETOE),创新应用型本科人才培养模式成为当前实施质量工程、提高本科教学质量的重要任务。武汉理工大学的化学工程与工艺专业采取"1+2+1"模式实施卓越工程师培养计划,以实现教学、科研、工业三位一体的教学模式。该教学模式的实施和实现将可为高校化学工程与工艺专业卓越工程师的培养和改革提供参考和借鉴。     

全局优化搜索新算法——列队竞争算法(Ⅰ) 解非线性和混合整数非线性规划问题

提出了一种称为列队竞争算法(LCA)的群体搜索算法,该算法在进化过程中始终保持着独立并行进化的家族,通过家族内部的生存竞争和家族间的地位竞争这两种不同的竞争方式,使群体快速进化到最优或接近最优的区域.根据家族的目标函数值大小排列成一个列队,按列队中家族地位的不同分配不同的搜索空间,使局部搜索与全局搜索达到均衡,同时,应用逐步收缩搜索空间技术加速收敛速度.数值计算表明,列队竞争算法的搜索效率优于遗传算法和模拟退火法等算法.