一种应用于自动配煤机的配煤优化方法
【专利摘要】本发明公开一种应用于自动配煤机的配煤优化方法，其特征在于，包括以下步骤：1)读取可用煤种的工业成分数据；2)根据各煤种的工业成分数据通过经验公式计算得到其元素组成；3)读取当前机组负荷情况并计算当前的最佳煤种；4)建立确定最佳配煤指标模型；5)采用遗传算法求解，确定最佳的两种配煤煤种及其配煤比例；6)按照计算得到的配煤煤种和配煤比例发送配煤命令。
【专利说明】-种应用于自动配煤机的配煤优化方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种应用于自动配煤机的配煤优化方法，属于自动配煤机械与算法的
【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 目前国内火力发电燃用煤种混杂，锅炉实际运行所烧煤种往往偏离设计煤种，为 提高锅炉安全经济运行水平，需要将不同煤种按一定比例混合，即配煤燃烧。实际所用煤种 混杂，配煤没有技术理论指导，造成锅炉热效率低下，如何确定配煤比例成为一个问题。目 前电厂一般是根据经验选择配煤的煤种及配煤比例，配煤缺乏有效地技术指导，不利于锅 炉安全经济运行。
[0003] 虽然有少数公司目前已经开发出了自动配煤机，比如山东省临朐县鑫宇电子器材 设备厂生产的XY-PM3000型自动化配煤系统。然而这些系统在配煤时均没有考虑到锅炉的 负荷等情况实施调配配煤系统，本发明建立的约束模型是随着不同负荷而改变，以适应不 同锅炉负荷。
【发明内容】
[0004] 发明目的：本发明的目的在于提供一种更优化的应用于自动配煤机的配煤方法。
[0005] 技术方案：本发明所述的应用于自动配煤机的配煤优化方法，其特征在于，包括以 下步骤：
[0006] 1)读取可用煤种的工业成分数据；
[0007] 2)根据各煤种的工业成分数据通过经验公式计算得到其元素组成；
[0008] 3)读取当前机组负荷情况并计算当前的最佳煤种；
[0009] 4)建立确定最佳配煤指标模型；
[0010] 5)采用遗传算法求解，确定最佳的两种配煤煤种及其配煤比例；
[0011] 6)按照计算得到的配煤煤种和配煤比例发送配煤命令。
[0012] 进一步地，步骤1)读取可用煤种的工业成分数据具体为：确定机组可能燃用的煤 种集合P i，i = 1，2,…，M，M为煤种个数，并读取各煤种机组可能燃用的煤种Pi的工业成分 含量，包括：全水分（M i)、灰分（Ai)、挥发分（Vi)、固定碳（FCP、发热量（Qi)。
[0013] 进一步地，步骤2)根据各煤种的工业成分数据通过经验公式计算得到其元素 组成具体为：根据煤种P i的工业成分按如下经验公式计算其元素成分碳（Ci)，氢（Hi)，氧 (O i),氮（Ni),硫（Si):
【权利要求】
1. 一种应用于自动配煤机的配煤优化方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 读取可用煤种的工业成分数据； 2) 根据各煤种的工业成分数据通过经验公式计算得到其元素组成； 3) 读取当前机组负荷情况并计算当前的最佳煤种； 4) 建立确定最佳配煤指标模型； 5) 采用遗传算法求解，确定最佳的两种配煤煤种及其配煤比例； 6) 按照计算得到的配煤煤种和配煤比例发送配煤命令。
2. 根据权利要求1所述的应用于自动配煤机的配煤优化方法，其特征在于，所述步骤 1)读取可用煤种的工业成分数据具体为：确定机组可能燃用的煤种集合Pi, i = 1，2,…，M， M为煤种个数，并读取各煤种机组可能燃用的煤种工业成分含量，包括：全水分（MJ、灰 分（Ai)、挥发分（Vi)、固定碳（FCj)、发热量（Qi)。
3. 根据权利要求1所述的应用于自动配煤机的配煤优化方法，其特征在于，所述的步 骤2)根据各煤种的工业成分数据通过经验公式计算得到其元素组成具体为：根据煤种Pi的工业成分按如下经验公式计算其元素成分碳（Ci),氢（Hi)，氧（Oi),氮（N i),硫（Si):
Oi = I-Hi-Ni-Oi-Si-Ci-A i-Mi ;i = 1，2, ...，M。
4. 根据权利要求1所述的应用于自动配煤机的配煤优化方法，其特征在于，所述的步 骤3)读取当前机组负荷情况并计算当前的最佳煤种具体为：将煤种Pi, i = 1，2,…，M的元 素成分和发热量（Qi)带入锅炉热力计算程序，通过锅炉热力计算程序选择满足锅炉负荷、 再热汽温、过热汽温、主汽压条件的锅炉效率最大的煤种作为当前机组负荷下的最佳煤种 P_。
5. 根据权利要求1所述的应用于自动配煤机的配煤优化方法，其特征在于，所述的步 骤4)建立确定最佳配煤指标模型具体为：考虑两种煤种PpP^i、j G (1，2,…，M)，i关j) 配煤，以混煤的价格最低为优化配煤目标，同时混煤的热值、挥发分、燃料比满足一定的约 束条件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分别为Pi、Pj两种煤的比例，Q_t为所述最佳煤种P_的热值，V_ t为所述 最佳煤种Ptjpt的挥发分，Fi为煤种Pi的燃料比，FCi为煤种P i的工业成分固定碳。
6.根据权利要求1所述的应用于自动配煤机的配煤优化方法，其特征在于，所述的 步骤5)采用遗传算法求解，确定最佳的两种配煤煤种及其配煤比例；遗传算法步骤如 下：1).随机产生遗传算法初始种群，种群个体的编码方式为：（i，j，Xi);其中i、j(i、 j e (1，2,…，N)，i尹j)为配煤煤种下标，Xi为煤种Pi在混煤中所占百分比例；2).计算 适应度函数函数值； 遗传算法适应度函数为：
其中Yi, Yj分别为煤种Pp Pj的价格，A设置为一很小常数，一般取为O ;3).判断是否 满足终止条件，终止条件为遗传算法终止进化代数，一般取200 ;4).遗传操作：遗传种群的 选择、交叉、变异；5).
为优化目标，当满足终止条件（进化代数大 于终止进化代数）跳出算法循环，输出优化的配煤煤种i、j和第i个煤种Pi在混煤中所占 百分比例Xi。
【文档编号】G06Q50/06GK104361400SQ201410551177
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】雎刚, 魏昌淼 申请人:东南大学