面向低品位冷能利用的多级换热网络优化分析

刘 畅
华北电力大学　能源动力与机械工程学院

摘要


针对自然冷能驱动的多级换热系统在传热不可逆损失与经济性之间难以协调的问题，本文基于火积耗散理
论构建多级串联逆流换热模型，建立以火积耗散数和年总成本为目标的多目标优化模型。以换热级数、端差及关键
结构参数为决策变量，采用NSGA-II进行求解，并结合熵权-TOPSIS法筛选综合最优方案。同时利用Sobol方法分
析关键参数影响规律。结果表明：最优结构为三级换热、端差3.4℃，对应年总成本85643元、火积耗散数0.26；换
热面积对成本最敏感，冷侧入口温度主导不可逆损失，研究为低品位冷能的高效利用提供了理论依据与设计参考。

关键词


多级换热；自然冷能；火积耗散；多目标优化；敏感性分析

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DOI: http://dx.doi.org/10.12361/2661-3506-08-05-158292

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