[發(fā)明專利]一種基于遺傳優(yōu)化算法的鋼球磨煤機(jī)設(shè)計選型方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610060155.3
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105701576B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張成梁;楊家芳;曹永華;胡延安
• 申請（專利權(quán)）人: 濟(jì)南重工股份有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06N3/12;B02C17/18
• 代理公司: 濟(jì)南誠智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 鄭憲常

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種基于遺傳優(yōu)化算 法的鋼球磨煤機(jī)設(shè)計選型方法。

背景技術(shù)

制粉系統(tǒng)作為火力發(fā)電機(jī)組中重要的輔助系統(tǒng)，是整個機(jī)組的用電大 戶，優(yōu)化制粉系統(tǒng)的運行、降低制粉系統(tǒng)的廠用電是火電機(jī)組節(jié)能的重要 手段。鋼球磨煤機(jī)作為制粉系統(tǒng)的重要設(shè)備被廣泛應(yīng)用，但在實際運行過 程中，難以保證磨煤機(jī)運行在最佳經(jīng)濟(jì)出力工作點，會造成單位磨煤電耗 增加和能源浪費。這是因為磨煤機(jī)系統(tǒng)是一個多輸入、多輸出的強(qiáng)非線性、 大滯后、時變的復(fù)雜系統(tǒng)。傳統(tǒng)的試驗法需要做大量的試驗，工作量大， 勞動強(qiáng)度大，試驗數(shù)據(jù)易分散，而且不具有連續(xù)性，優(yōu)化參數(shù)也不盡合理， 對運行人員的指導(dǎo)作用不強(qiáng)；動態(tài)規(guī)劃方法，當(dāng)機(jī)組數(shù)目增多或狀態(tài)變量 增多時，需要計算機(jī)的儲存量很大，導(dǎo)致動態(tài)規(guī)劃的“維數(shù)災(zāi)難”問題。

另外，對于鋼球球磨機(jī)的選型問題，長期以來多數(shù)采用類比法，選型 存在余量過大，參數(shù)不匹配等問題，造成了資源的浪費。同時，對于非標(biāo) 準(zhǔn)型號的鋼球磨煤機(jī)尺寸設(shè)計沒有量化依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于遺傳優(yōu)化算法的鋼球磨煤機(jī)設(shè)計選型 方法，用于解決以往鋼球磨煤機(jī)選型余量過大，參數(shù)不匹配，非標(biāo)準(zhǔn)型號 的鋼球磨煤機(jī)尺寸設(shè)計沒有量化依據(jù)的問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種基于遺傳優(yōu)化算法 的鋼球磨煤機(jī)設(shè)計選型方法，其特征是，所述設(shè)計選型的方法具體包括：

步驟1)、設(shè)計某種特定鋼球磨煤機(jī)的參數(shù)；

步驟2)、從設(shè)計的鋼球磨煤機(jī)的型號和現(xiàn)有的型號中選擇鋼球磨煤機(jī) 的最優(yōu)型號；

步驟3)、確定鋼球磨煤機(jī)的最優(yōu)運行工況參數(shù)；

步驟4)、指導(dǎo)鋼球磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)的運行。

進(jìn)一步地，所述的設(shè)計某種特定鋼球磨煤機(jī)參數(shù)的過程具體包括：

步驟11)、計算鋼球磨煤機(jī)的消耗功率P_m：

式中：η_dj電動機(jī)效率、η_cd鋼球磨煤機(jī)傳動裝置的效率、ρ_b鋼球的堆積密度、K_r燃料系數(shù)、K_ap護(hù)甲形狀影響系數(shù)、D磨筒直徑、L磨筒長度、n磨筒轉(zhuǎn)速、充球系數(shù)、S筒體和護(hù)板的總厚度和P_fj電機(jī)冷卻與勵磁附加消耗功率為已知常數(shù)；

步驟12)、計算制粉系統(tǒng)的研磨出力B_m；

步驟121)、計算磨內(nèi)通風(fēng)量影響系數(shù)：(2)，式中，β為實際系統(tǒng)運行時的磨煤通風(fēng)量與鋼球磨煤機(jī)設(shè)計的最佳通風(fēng)量之比,(2-1),β_T為實際系統(tǒng)運行時的磨煤通風(fēng)量，β_S為鋼球磨煤機(jī)設(shè)計的最佳通風(fēng)量；

步驟122)、計算磨內(nèi)存煤量影響系數(shù)：K_cm＝r(2-r)(3)，式中，r為實際系統(tǒng)運行時鋼球磨煤機(jī)內(nèi)存煤量與設(shè)計最大存煤量之比，(3-1)，γ_T為實際系統(tǒng)運行時鋼球磨煤機(jī)內(nèi)存煤量，γ_S為設(shè)計最大存煤量；

步驟123)、計算鋼球磨煤機(jī)出口溫度影響系數(shù)：(4)，t_m為實際系統(tǒng)運行時的鋼球磨煤機(jī)出口溫度；

步驟124)、根據(jù)公式2、公式2-1、公式3、公式3-1和公式4計算制 粉系統(tǒng)的研磨出力B_m：

式中：D磨筒直徑、L磨筒長度、n磨筒轉(zhuǎn)速、充球系數(shù)、K_ap護(hù)甲形狀影響系數(shù)、K_jd護(hù)甲和鋼球磨損造成的出力降低的影響系數(shù)、K_gr工作燃料可磨性的影響系數(shù)和K_mf煤粉細(xì)度影響系數(shù)為已知常數(shù)；

步驟13)、根據(jù)公式1和公式5計算鋼球磨煤機(jī)消耗的制粉單耗E_m：

步驟14)、利用遺傳算法計算

進(jìn)一步地，所述的步驟14)具體包括：

步驟141)、定義八個變量D,L,n,S,β,γ,t_m，對八個變量進(jìn)行實數(shù)編碼，并結(jié)合2組專家經(jīng)驗，形成一定規(guī)模的初始種群A；

步驟142)、定義制粉單耗E_m為遺傳算法檢驗個體的適應(yīng)度評價函數(shù)， 并以此函數(shù)對種群A中的所有個體進(jìn)行適應(yīng)度計算；