| 液氮洗工艺的多目标遗传算法优化 |
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| 引用本文： | 张旭,颜立伟,李云,张早校.液氮洗工艺的多目标遗传算法优化[J].西安交通大学学报,2011,45(5):114-118. |
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| 作者姓名： | 张旭 颜立伟 李云 张早校 |
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| 作者单位： | 西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目，中国石油科技创新基金资助项目 |
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| 摘 要： | 为了优化大化肥中的液氮洗关键流程以提高能量效率、控制CO2排放,在使用Aspen Plus软件对某低温液氮洗工艺进行模拟分析的基础上,结合多目标遗传算法和二次规划法(MOGA-QP)来解决局部极值和大规模优化问题.根据超结构方法,构建了液氮洗工艺流程总结构,即在原流程中加入了一个减压阀和一个分离器,由此可以增补29.546 kJ/kg冷量,使得液氮洗涤塔出口净化气中的CO体积分数为0.55×10-6.利用MOGA-QP求解了超结构,即在进化过程中用二次规划法来模拟流程表单的各个子模块,在最终收敛的环节用二次规划法求解子问题,从而对遗传算法产生的Pareto解做进一步的精细优化.实际应用显示:在满足工艺指标的前提下,优化后的液氮入口流量减至0.131 2 kmol/s,出口CO体积分数降至0.25×10-6,液氮入口流量减少了1.7%,火用损失减少了15.7%,表明改进流程更佳,MOGA-QP算法有效.
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| 关 键 词： | 液氮洗 模拟分析 多目标遗传算法 过程优化 |
Multi-Objective Genetic Algorithm Optimization for Liquid Nitrogen Wash Process |
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| ZHANG Xu,YAN Liwei,LI Yun,ZHANG Zaoxiao.Multi-Objective Genetic Algorithm Optimization for Liquid Nitrogen Wash Process[J].Journal of Xi'an Jiaotong University,2011,45(5):114-118. |
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| Authors: | ZHANG Xu YAN Liwei LI Yun ZHANG Zaoxiao |
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| Institution: | (School of Energy and Power Engineering,Xi′an Jiaotong University,Xi′an 710049,China) |
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| Abstract: | A multi-objective genetic algorithm with quadratic programming(MOGA-QP) was proposed to optimize the liquid-nitrogen washing process in large fertilizer plants based on the simulation by using Aspen Plus software.According to the superstructure method,the flowsheet of liquid-nitrogen washing process was constructed by adding a throttle valve and a separator.The proposed algorithm MOGA-QP was employed to solve the superstructure of the liquid-nitrogen washing process.The results of the case study show that t... |
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| Keywords: | liquid-nitrogen washing process simulation analysis multi-objective genetic algorithm process optimization |
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