一種應(yīng)用于自動(dòng)配煤機(jī)的配煤優(yōu)化方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種應(yīng)用于自動(dòng)配煤機(jī)的配煤優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：1)讀取可用煤種的工業(yè)成分?jǐn)?shù)據(jù)；2)根據(jù)各煤種的工業(yè)成分?jǐn)?shù)據(jù)通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得到其元素組成；3)讀取當(dāng)前機(jī)組負(fù)荷情況并計(jì)算當(dāng)前的最佳煤種；4)建立確定最佳配煤指標(biāo)模型；5)采用遺傳算法求解，確定最佳的兩種配煤煤種及其配煤比例；6)按照計(jì)算得到的配煤煤種和配煤比例發(fā)送配煤命令。
【專利說(shuō)明】-種應(yīng)用于自動(dòng)配煤機(jī)的配煤優(yōu)化方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于自動(dòng)配煤機(jī)的配煤優(yōu)化方法，屬于自動(dòng)配煤機(jī)械與算法的

【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前國(guó)內(nèi)火力發(fā)電燃用煤種混雜，鍋爐實(shí)際運(yùn)行所燒煤種往往偏離設(shè)計(jì)煤種，為 提高鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，需要將不同煤種按一定比例混合，即配煤燃燒。實(shí)際所用煤種 混雜，配煤沒有技術(shù)理論指導(dǎo)，造成鍋爐熱效率低下，如何確定配煤比例成為一個(gè)問(wèn)題。目 前電廠一般是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇配煤的煤種及配煤比例，配煤缺乏有效地技術(shù)指導(dǎo)，不利于鍋 爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
[0003] 雖然有少數(shù)公司目前已經(jīng)開發(fā)出了自動(dòng)配煤機(jī)，比如山東省臨朐縣鑫宇電子器材 設(shè)備廠生產(chǎn)的XY-PM3000型自動(dòng)化配煤系統(tǒng)。然而這些系統(tǒng)在配煤時(shí)均沒有考慮到鍋爐的 負(fù)荷等情況實(shí)施調(diào)配配煤系統(tǒng)，本發(fā)明建立的約束模型是隨著不同負(fù)荷而改變，以適應(yīng)不 同鍋爐負(fù)荷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于提供一種更優(yōu)化的應(yīng)用于自動(dòng)配煤機(jī)的配煤方法。
[0005] 技術(shù)方案：本發(fā)明所述的應(yīng)用于自動(dòng)配煤機(jī)的配煤優(yōu)化方法，其特征在于，包括以 下步驟：
[0006] 1)讀取可用煤種的工業(yè)成分?jǐn)?shù)據(jù)；
[0007] 2)根據(jù)各煤種的工業(yè)成分?jǐn)?shù)據(jù)通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得到其元素組成；
[0008] 3)讀取當(dāng)前機(jī)組負(fù)荷情況并計(jì)算當(dāng)前的最佳煤種；
[0009] 4)建立確定最佳配煤指標(biāo)模型；
[0010] 5)采用遺傳算法求解，確定最佳的兩種配煤煤種及其配煤比例；
[0011] 6)按照計(jì)算得到的配煤煤種和配煤比例發(fā)送配煤命令。
[0012] 進(jìn)一步地，步驟1)讀取可用煤種的工業(yè)成分?jǐn)?shù)據(jù)具體為：確定機(jī)組可能燃用的煤 種集合P i，i = 1，2,…，M，M為煤種個(gè)數(shù)，并讀取各煤種機(jī)組可能燃用的煤種Pi的工業(yè)成分 含量，包括：全水分（M i)、灰分（Ai)、揮發(fā)分（Vi)、固定碳（FCP、發(fā)熱量（Qi)。
[0013] 進(jìn)一步地，步驟2)根據(jù)各煤種的工業(yè)成分?jǐn)?shù)據(jù)通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得到其元素 組成具體為：根據(jù)煤種P i的工業(yè)成分按如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算其元素成分碳（Ci)，氫（Hi)，氧 (O i),氮（Ni),硫（Si):

【權(quán)利要求】
1. 一種應(yīng)用于自動(dòng)配煤機(jī)的配煤優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 讀取可用煤種的工業(yè)成分?jǐn)?shù)據(jù)； 2) 根據(jù)各煤種的工業(yè)成分?jǐn)?shù)據(jù)通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得到其元素組成； 3) 讀取當(dāng)前機(jī)組負(fù)荷情況并計(jì)算當(dāng)前的最佳煤種； 4) 建立確定最佳配煤指標(biāo)模型； 5) 采用遺傳算法求解，確定最佳的兩種配煤煤種及其配煤比例； 6) 按照計(jì)算得到的配煤煤種和配煤比例發(fā)送配煤命令。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于自動(dòng)配煤機(jī)的配煤優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟 1)讀取可用煤種的工業(yè)成分?jǐn)?shù)據(jù)具體為：確定機(jī)組可能燃用的煤種集合Pi, i = 1，2,…，M， M為煤種個(gè)數(shù)，并讀取各煤種機(jī)組可能燃用的煤種工業(yè)成分含量，包括：全水分（MJ、灰 分（Ai)、揮發(fā)分（Vi)、固定碳（FCj)、發(fā)熱量（Qi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于自動(dòng)配煤機(jī)的配煤優(yōu)化方法，其特征在于，所述的步 驟2)根據(jù)各煤種的工業(yè)成分?jǐn)?shù)據(jù)通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得到其元素組成具體為：根據(jù)煤種Pi的工業(yè)成分按如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算其元素成分碳（Ci),氫（Hi)，氧（Oi),氮（N i),硫（Si):
Oi = I-Hi-Ni-Oi-Si-Ci-A i-Mi ;i = 1，2, ...，M。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于自動(dòng)配煤機(jī)的配煤優(yōu)化方法，其特征在于，所述的步 驟3)讀取當(dāng)前機(jī)組負(fù)荷情況并計(jì)算當(dāng)前的最佳煤種具體為：將煤種Pi, i = 1，2,…，M的元 素成分和發(fā)熱量（Qi)帶入鍋爐熱力計(jì)算程序，通過(guò)鍋爐熱力計(jì)算程序選擇滿足鍋爐負(fù)荷、 再熱汽溫、過(guò)熱汽溫、主汽壓條件的鍋爐效率最大的煤種作為當(dāng)前機(jī)組負(fù)荷下的最佳煤種 P_。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于自動(dòng)配煤機(jī)的配煤優(yōu)化方法，其特征在于，所述的步 驟4)建立確定最佳配煤指標(biāo)模型具體為：考慮兩種煤種PpP^i、j G (1，2,…，M)，i關(guān)j) 配煤，以混煤的價(jià)格最低為優(yōu)化配煤目標(biāo)，同時(shí)混煤的熱值、揮發(fā)分、燃料比滿足一定的約 束條件Q : 0. 9Vpopt< (XiV^XjVjXL IVpopt5〇? 9Qp〇pt <(XiQi+XJQJ)<l. IQpopt ； Xi = l_Xj ; F-ZFmin < 5. 71 ; Fmax = max(Fi^Fj)； Fmin = Inin(F^Fj)； Fi = FCiAi ; Fj = FCj/Vj ； 其中Xi、Xj分別為Pi、Pj兩種煤的比例，Q_t為所述最佳煤種P_的熱值，V_ t為所述 最佳煤種Ptjpt的揮發(fā)分，F(xiàn)i為煤種Pi的燃料比，F(xiàn)Ci為煤種P i的工業(yè)成分固定碳。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于自動(dòng)配煤機(jī)的配煤優(yōu)化方法，其特征在于，所述的 步驟5)采用遺傳算法求解，確定最佳的兩種配煤煤種及其配煤比例；遺傳算法步驟如 下：1).隨機(jī)產(chǎn)生遺傳算法初始種群，種群個(gè)體的編碼方式為：（i，j，Xi);其中i、j(i、 j e (1，2,…，N)，i尹j)為配煤煤種下標(biāo)，Xi為煤種Pi在混煤中所占百分比例；2).計(jì)算 適應(yīng)度函數(shù)函數(shù)值； 遺傳算法適應(yīng)度函數(shù)為：
其中Yi, Yj分別為煤種Pp Pj的價(jià)格，A設(shè)置為一很小常數(shù)，一般取為O ;3).判斷是否 滿足終止條件，終止條件為遺傳算法終止進(jìn)化代數(shù)，一般取200 ;4).遺傳操作：遺傳種群的 選擇、交叉、變異；5).
為優(yōu)化目標(biāo)，當(dāng)滿足終止條件（進(jìn)化代數(shù)大 于終止進(jìn)化代數(shù)）跳出算法循環(huán)，輸出優(yōu)化的配煤煤種i、j和第i個(gè)煤種Pi在混煤中所占 百分比例Xi。
【文檔編號(hào)】G06Q50/06GK104361400SQ201410551177
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】雎剛, 魏昌淼 申請(qǐng)人:東南大學(xué)