基于网络分割的大规模换热网络温度校正方法

康丽霞， 朱天鸿， 刘永忠

(西安交通大学 化工系， 陕西 西安 710049)

换热网络是化工过程系统中能量的直接利用子系统，针对换热网络的集成优化是实现系统节能减排、提升经济效益的重要手段[1-2]。然而，在实际的生产过程中所提取的换热网络测量数据往往由于仪表老化、测量仪表系统不完善、测量仪表精度不够等原因而存在误差[3]。这使得化学反应计量、物料平衡和热量平衡等变量平衡关系不再成立，既无法准确反映生产过程的真实情况，也使得以此测量数据为基础的集成、调度和控制等方案的设计不准确，甚至不可行。因此，对换热网络中的关键状态参数实施数据校正是保证后续集成和设计结果可行的基础。

目前，与换热网络数据校正相关的研究主要集中在对单个换热器参数的数据校正和对换热网络中部分变量的数据校正两个方面。针对单个的换热器，Jonsson等[4]提出了扩展Kalman滤波算法用于换热器的状态参数估计。闫哲等[5]提出了基于分段线性Kalman滤波状态空间方程的换热器状态参数数据校正方法，解决了换热器中非线性状态参数的数据校正问题。周凌柯和傅永峰[6]针对换热器温度和流量的同步校正问题，提出了基于双线性正交分解法的数据协调方法。针对由多个换热器构成的换热网络，Miao等[7]提出了一种基于支持向量回归的新方法，实现了换热网络中包含测量偏差和过程泄漏的数据校正。Ijaz等[8]采用QR分解法实现了换热网络中物流流率、温度和传热系数的校正。……