火电厂动力配煤优化系统研究

摘要

现阶段，单一煤种的燃烧已经不是火电厂所应用的燃烧方式。如何在符合锅炉燃烧用煤煤质指标条件下，通过多种煤种掺配燃烧以达到降低火电厂燃料成本的目的是火电企业亟需解决的问题。动力配煤技术它利用各种煤在性质上的差异，通过对各煤中不同配比优化，最终使配出的动力用煤在综合性能上达到最优状态，以满足火电厂的燃烧指标。 本文以某350MW燃煤机组入厂煤种化验数据与锅炉燃烧用煤煤质指标为研究对象，通过分析混煤与各单煤煤质指标函数关系建立了动力配煤优化数学模型。该数学优化模型符合该厂实际动力配煤优化要求。 利用支持向量机算法分别建立四种煤掺配与五种煤掺配的动力配煤成本预测模型，作为优化模型主要目标函数。通过对预测结果分析表明，该模型能够精确预测两种方式掺配动力配煤成本，并且满足工程实际需求。将得到的两个预测模型与混沌粒子群算法耦合对建立的动力配煤数学模型分别进行优化计算，经优化计算后得到得到了8组四种煤掺配优化组合与 12 组五种煤掺配优化组合，所有优化组合混煤价格相对于劣质煤价格有所提高，相对于优质煤价格相对降低。 最后，将优化算法编译成COM组件，利用混合编程方法开发了动力配煤优化系统软件，该软件可以适应不同的电脑运行环境，可以实现对入厂煤煤质信息的实时添加更新，并根据用户设定的约束条件在已有煤种数据的基础上得到当前工况下的优化配煤方案，为火电厂煤场提供方便的数字化管理。

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第1章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 动力配煤技术国内外发展现状

1.3 动力配煤数字化管理国内外研究现状

1.4 课题主要研究内容

第2章 动力配煤数学模型

2.1 目标函数数学模型

2.1.1 总成本最低

2.1.2 优质高价煤或紧缺煤配比最小

2.1.3 使劣质低价煤或主掺烧煤配比最大

2.2 约束条件数学模型

2.2.1 混煤发热量计算

2.2.2 混煤水分计算

2.2.3 混煤硫分计算

2.2.4 混煤挥发分计算

2.3 研究对象

2.4 本章小结

第3章 动力配煤成本预测模型

3.1 支持向量机

3.1.1 支持向量机原理

3.1.2 支持向量机预测模型建立过程

3.2 四种煤掺配动力配煤成本预测模型建立与结果分析

3.2.1 动力配煤成本预测模型建立

3.2.2 动力配煤成本预测结果分析

3.3 五种煤掺配动力配煤成本预测模型建立与结果分析

3.3.1 动力配煤成本预测模型建立

3.3.2 动力配煤成本预测结果分析

3.4 本章小结

第4章 动力配煤优化模型

4.1 粒子群算法

4.1.1 粒子群算法原理

4.1.2 混沌粒子群算法

4.1.3 算法流程

4.2 动力配煤优化结果分析

4.2.1 四种煤掺配动力配煤优化结果分析

4.2.2 五种煤掺配动力配煤优化结果分析

4.3 本章小结

第5章 动力配煤优化系统

5.1 系统开发过程

5.1.1 系统整体架构

5.1.2 系统开发语言

5.1.3 MATLAB产生COM组件

5.2 系统功能简介

5.2.1 入厂煤数据输入模块

5.2.2 掺烧煤质特性模块

5.2.3 动力配煤优化模块

5.3 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果

致谢