| 項(xiàng)目概況： 針對(duì)復(fù)雜過程工業(yè)普遍存在的效率低、能耗高,、污染大的問題,，世界各國開展了相應(yīng)的集成優(yōu)化控制的研究，并已初見成效,。目前,，大多數(shù)技術(shù)成果只側(cè)重于設(shè)備、工藝等工程性因素的分析與控制,，或計(jì)劃調(diào)度以及人財(cái)物的分離式管理,，導(dǎo)致整體系統(tǒng)建模困難、或整體系統(tǒng)模型不精確,，很難用于整體系統(tǒng)的集成優(yōu)化?，F(xiàn)有的控制理論和技術(shù)，無法清晰認(rèn)識(shí)到復(fù)雜系統(tǒng)各種因素間的主要因果關(guān)系,，不能應(yīng)付各種變化和非正常狀態(tài),，往往達(dá)不到預(yù)期的控制目標(biāo)。復(fù)雜過程工業(yè)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行過程中信息流,、能量流,、物質(zhì)流相伴而行、相互影響,。因此,，如果從整體系統(tǒng)考慮，對(duì)信息流,、能量流,、物質(zhì)流進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化，煤制甲醇生產(chǎn)過程的高效,、節(jié)能,、減排技術(shù)將會(huì)有很大的改進(jìn)和提升空間。這些重大問題是復(fù)雜過程工業(yè)系統(tǒng)整體高效,、節(jié)能,、減排的關(guān)鍵，必須尋求新的解決思路,，引入新的概念和方法,，建立新的理論體系。 本項(xiàng)目以此為出發(fā)點(diǎn),，研究內(nèi)容包括：考慮過程工業(yè)的工程復(fù)雜性和管理復(fù)雜性,，采用基于數(shù)據(jù)的建模和機(jī)理建模相結(jié)合的方式,，構(gòu)建模擬煤制甲醇系統(tǒng)整體行為的人工系統(tǒng)；將人工系統(tǒng)作為“實(shí)驗(yàn)室”,，利用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理論進(jìn)行計(jì)算實(shí)驗(yàn),，分析、評(píng)估,、預(yù)測各類事件的影響,，優(yōu)化控制和管理策略；將實(shí)際系統(tǒng)與相應(yīng)的人工系統(tǒng)平行互動(dòng),、相互反饋生產(chǎn)平行控制系統(tǒng),，基于離、在線數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)煤制甲醇生產(chǎn)過程的高效節(jié)能減排運(yùn)行,，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義與應(yīng)用價(jià)值,。 技術(shù)創(chuàng)新性： 針對(duì)煤制甲醇生產(chǎn)過程的集成優(yōu)化的關(guān)鍵科學(xué)問題，創(chuàng)新地提出平行系統(tǒng)優(yōu)化理論和方法,，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜過程工業(yè)的高效,、節(jié)能、減排目標(biāo),。 理論上,，形成具有原始創(chuàng)新性和可用性的完整的平行系統(tǒng)理論體系。建立包含工程復(fù)雜性和管理復(fù)雜性的過程工業(yè)系統(tǒng)的人工系統(tǒng)構(gòu)建方法和理論,，建立基于自適應(yīng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃的人工系統(tǒng)的計(jì)算實(shí)驗(yàn)理論和方法,，建立人工系統(tǒng)與實(shí)際系統(tǒng)平行執(zhí)行的基于離、在線數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化的理論和方法,。 應(yīng)用上,，完成面向過程工業(yè)系統(tǒng)集成優(yōu)化的典型應(yīng)用支撐平臺(tái)。以此為基礎(chǔ),，針對(duì)煤制甲醇生產(chǎn)過程系統(tǒng)的應(yīng)用示范開發(fā)平行系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái),，在新奧智能能源集團(tuán)下屬的內(nèi)蒙古達(dá)拉特旗的60萬噸煤制甲醇生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行應(yīng)用,，取得高效,、節(jié)能、減排的顯著成效,。 技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方向： 戴汝為帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)對(duì)開放復(fù)雜巨系統(tǒng)和綜合集成研討廳開展了十多年的研究工作,，成功研制出統(tǒng)一的、人機(jī)結(jié)合的巨型智能系統(tǒng)和問題求解系統(tǒng),，并在軍事和生態(tài)等領(lǐng)域推廣應(yīng)用,。該項(xiàng)研究使中國在處理復(fù)雜巨系統(tǒng)相關(guān)問題的方法論和可操作性研究走在國際前列。在此基礎(chǔ)上提出了針對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)控制與管理的平行系統(tǒng)（人工系統(tǒng) + 計(jì)算實(shí)驗(yàn) + 平行執(zhí)行）思想,。該理論框架面向?qū)嶋H復(fù)雜系統(tǒng)的控制與管理問題,，綜合考慮問題的工程復(fù)雜性和管理復(fù)雜性,，具有可計(jì)算性、可操作性和可實(shí)施性等特點(diǎn),。 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益： 該系統(tǒng)具有我國完全知識(shí)產(chǎn)權(quán),，對(duì)打破國外優(yōu)化控制系統(tǒng)與仿真軟件長期對(duì)化工流程行業(yè)的壟斷，具有重要意義,，并可產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,。 該系統(tǒng)具有故障預(yù)測功能，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行過程中的問題,，降低故障影響,，延長安全生產(chǎn)周期，提高操作人員人身安全,。我國是典型的高碳排放國家,，減排任務(wù)非常迫切而艱巨。工程示范后,，形成行業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)并推廣,，按2009年中國甲醇生產(chǎn)能力計(jì)，CO2減排832萬噸,，SO2減排2.6萬噸,，NOx減排2.4萬噸，實(shí)現(xiàn)煤化工的清潔高效生產(chǎn),，為我國減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)做出重要貢獻(xiàn),。 |
