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【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及火力發電,尤其涉及一種智能化配煤摻燒方法及系統。
技術介紹
1、在火力發電行業的發展歷程中,配煤摻燒技術逐漸受到重視。早期,火力發電廠主要依賴單一煤種進行燃燒發電,隨著對能源利用效率和環保要求的提高,以及煤炭資源供應的多樣化,配煤摻燒技術開始發展;最初的配煤摻燒方法較為簡單,多基于經驗和一些基本的煤質指標進行嘗試性的混合;隨著計算機技術和數學建模方法的發展,配煤摻燒技術逐漸向精細化、智能化方向發展;例如,一些研究開始利用線性規劃等數學方法來優化配煤方案,考慮更多的煤質指標和鍋爐運行參數,以提高發電效率和降低污染排放;同時,隨著傳感器技術和數據采集系統的不斷完善,能夠獲取更準確、全面的煤質和鍋爐運行數據,為配煤摻燒技術的進一步發展提供了數據支持;
2、現有配煤摻燒方案往往難以實現成本的最小化;一些方案只是簡單地考慮了煤種的價格,而沒有綜合考慮煤質指標、鍋爐運行參數以及燃煤可消耗量等多種因素對成本的影響;同時,部分配煤摻燒方案無法同時滿足鍋爐的多種運行要求;比如,有的方案可能滿足了揮發份的要求,但忽視了硫份、灰份等其他指標的限制,導致鍋爐結焦、腐蝕等問題,影響鍋爐的安全穩定運行;或者在滿足部分燃燒器的負荷要求時,無法保證整個鍋爐的負荷需求,影響發電效率;
3、因此,本領域亟需一種智能化配煤摻燒方法及系統,用以解決上述問題。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種智能化配煤摻燒方法及系統,旨在通過建立基于燃燒參數信息、相關指標、燃煤可消耗量和鍋爐最低負
2、一方面,本專利技術提供一種智能化配煤摻燒方法,包括:
3、步驟一,采集不同煤種的燃燒參數信息、鍋爐各燃燒器與所述燃燒參數信息對應的相關指標、每月每種燃煤可消耗量以及鍋爐最低負荷要求;
4、步驟二,基于燃燒參數信息、相關指標、燃煤可消耗量和鍋爐最低負荷要求建立配煤摻燒dmd模型,用于最小化燃料成本并滿足鍋爐負荷要求;
5、步驟三,采用excel的規劃求解工具對所述配煤摻燒dmd模型求解,確定各個燃燒器對于不同煤種的使用量,生成最優混煤方案。
6、根據本專利技術提供的一種智能化配煤摻燒方法,所述采集不同煤種的燃燒參數信息包括:
7、收集煤種的揮發份fj、硫份sj、灰份hj、熱值qj和價格cj信息,其中j代表煤種,j∈{1,2,...,n};
8、所述揮發份fj用于衡量煤種的易燃程度,所述硫份sj反映煤燃燒時產生二氧化硫的潛在量,所述灰份hj體現燃燒后剩余固體雜質的量,所述熱值qj表示單位質量的煤完全燃燒所釋放的熱量,所述價格cj用于計算配煤成本。
9、根據本專利技術提供的一種智能化配煤摻燒方法,所述采集鍋爐各燃燒器與所述燃燒參數信息對應的相關指標包括:
10、針對鍋爐的每個燃燒器i∈{a,b,...,n},分別確定確定其揮發份下限fi、硫份上限si、灰份上限hi和熱值下限qi,以保證煤在燃燒器中能夠安全穩定燃燒;同時通過加權平均的方式確定鍋爐整體的硫份上限s和熱值下限q,確保鍋爐整體的燃燒性能和環保要求。
11、根據本專利技術提供的一種智能化配煤摻燒方法,所述采集每月每種燃煤可消耗量以及鍋爐最低負荷要求包括:
12、確定每月每種燃煤因價格及供應商燃煤供量持續波動而存在的可消耗量上限mj,以及每個燃燒器每月基于電網調度和公司運營計劃所要求的最低負荷di;可消耗量上限mj用于限制配煤方案中每種煤的使用量,最低負荷di要求確保鍋爐能夠正常運行滿足生產需求。
13、根據本專利技術提供的一種智能化配煤摻燒方法,所述建立配煤摻燒dmd模型的過程包括:
14、設定決策變量,包括燃燒器i使用不同煤種j的量xij以及是否選擇該煤種的變量yij,xij≥0,yij∈{0,1};yij∈{0,1}中0代表不選擇,1代表選擇;
15、確定目標函數為最小化燃料成本,即min∑jcjxij;
16、設定約束條件,包括燃燒器指標約束、鍋爐整體指標約束、煤量供應約束以及燃燒器選煤約束;
17、所述燃燒器指標約束包括揮發份約束、硫份約束、灰份約束、熱值約束:
18、
19、所述鍋爐整體指標約束包括鍋爐整體硫份約束和鍋爐整體熱值約束:
20、
21、所述煤量供應約束包括每種煤的月總使用量約束和每個燃燒器月使用量約束:
22、
23、所述燃燒器選煤約束包括選煤種數約束、選煤后使用量約束和煤種選擇變量約束:
24、
25、yij=0,1
26、其中,∑jyij≤2代表每個燃燒器最多選擇的兩種燃煤;為每個燃燒器選擇燃煤后使用量上限,需根據燃燒器實際情況確定;
27、將決策變量、目標函數以及約束條件融合,生成所述配煤摻燒dmd模型。
28、根據本專利技術提供的一種智能化配煤摻燒方法,所述采用excel的規劃求解工具對所述配煤摻燒dmd模型求解,確定各個燃燒器對于不同煤種的使用量的過程包括:
29、在excel中設置與決策變量對應的單元格區域、與目標函數對應的單元格區域,以及按照約束條件逐一設置不等式約束條件對應的單元格區域;
30、啟動規劃求解工具,輸入目標函數和約束條件,選擇單純線性規劃方法,通過計算得到滿足所有約束條件下的最優解,即各個燃燒器對于不同煤種的使用量xij。
31、根據本專利技術提供的一種智能化配煤摻燒方法,所述生成最優混煤方案包括:
32、根據求解得到的各個燃燒器對于不同煤種的使用量xij,確定每種煤種在不同燃燒器中的分配情況,形成最優混煤方案。
33、另一方面,本專利技術提供一種智能化配煤摻燒系統,包括:
34、數據采集模塊,其用于采集不同煤種的燃燒參數信息、鍋爐各燃燒器與燃燒參數信息對應的相關指標、每月每種燃煤可消耗量以及鍋爐最低負荷要求;
35、配煤摻燒dmd模型構建模塊,其與所述數據采集模塊連接,基于采集到的數據設定決策變量、確定目標函數為最小化燃料成本、設定約束條件,通過將其融合構建配煤摻燒dmd模型;
36、模型求解模塊,其與所述配煤摻燒dmd模型構建模塊連接,采用excel的規劃求解工具對配煤摻燒dmd模型求解,確定各個燃燒器對于不同煤種的使用量;
37、混煤方案生成模塊,其與所述模型求解模塊連接,根據求解得到的各個燃燒器對于不同煤種的使用量,確定每種煤種在不同燃燒器中的分配情況,形成最優混煤方案。
38、與現有技術相比,本申請的有益效果在于:
39、1、本申請通過建立配煤摻燒dmd模型,綜合考慮了煤種的價格、燃燒參數信息、鍋爐各燃燒器相關指標以及燃煤可消耗量和鍋爐最低負荷要求等多種因素;在確定配煤方案時,不僅本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種智能化配煤摻燒方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的一種智能化配煤摻燒方法,其特征在于,所述采集不同煤種的燃燒參數信息包括:
3.根據權利要求2所述的一種智能化配煤摻燒方法,其特征在于,所述采集鍋爐各燃燒器與所述燃燒參數信息對應的相關指標包括:
4.根據權利要求3所述的一種智能化配煤摻燒方法,其特征在于,所述采集每月每種燃煤可消耗量以及鍋爐最低負荷要求包括:
5.根據權利要求4所述的一種智能化配煤摻燒方法,其特征在于,所述建立配煤摻燒DMD模型的過程包括:
6.根據權利要求5所述的一種智能化配煤摻燒方法,其特征在于,所述采用Excel的規劃求解工具對所述配煤摻燒DMD模型求解,確定各個燃燒器對于不同煤種的使用量的過程包括:
7.根據權利要求6所述的一種智能化配煤摻燒方法,其特征在于,所述生成最優混煤方案包括:
8.一種智能化配煤摻燒系統,基于上述權利要求1-7所述的方法,其特征在于,包括:
【技術特征摘要】
1.一種智能化配煤摻燒方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的一種智能化配煤摻燒方法,其特征在于,所述采集不同煤種的燃燒參數信息包括:
3.根據權利要求2所述的一種智能化配煤摻燒方法,其特征在于,所述采集鍋爐各燃燒器與所述燃燒參數信息對應的相關指標包括:
4.根據權利要求3所述的一種智能化配煤摻燒方法,其特征在于,所述采集每月每種燃煤可消耗量以及鍋爐最低負荷要求包括:
5.根據權利要求4所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員:顏慶飛,但漢清,劉學峰,孫希江,李繼,屈鑫,汪琪,
申請(專利權)人:華能應城熱電有限責任公司,
類型:發明
國別省市:
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