[發明專利]一種基于多煤種的配煤摻燒優化系統

在審

• 申請號: 201811346070.7
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109376945A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 黃忠明;韓萬里;胥可;曾臻;楊國良;印琪民;付軒熠;茅大鈞
• 申請（專利權）人: 華能國際電力股份有限公司上海石洞口第一電廠;上海電力學院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/12
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 丁云

本發明涉及一種基于多煤種的配煤摻燒優化系統，該系統包括：離線配煤優化模塊(1)：該模塊以配煤綜合成本最小為目標優化確定各煤種的最優的摻燒比例，確定配煤方案；鍋爐燃燒在線運行優化模塊(2)：該模塊在鍋爐以確定的配煤方案運行時根據鍋爐運行實時狀況進行鍋爐燃燒狀態的優化。與現有技術相比，本發明從配煤和鍋爐燃燒兩方面進行優化，能進一步降低發電煤耗，具有良好的經濟效益和社會效益。

技術領域

本發明涉及一種配煤摻燒優化系統，尤其是涉及一種基于多煤種的配煤摻燒優化系統。

背景技術

當前我國電力行業正在由計劃經濟體制逐步向市場經濟體制過渡，發電企業一方面要面臨競價上網的電力市場競爭；另一方面由于火力發電廠燃用的原煤種類所對應的采購和運輸成本不同，若長期燃用設計煤種將會使得發電企業的生產成本進一步提高。在這種情況下，國內許多燃煤電廠都采用了在基準煤種的情況下，摻燒其它煤種進行優化燃燒從而降低生產成本的運行方式，但在機組實際運行過程中往往出現由于鍋爐入爐煤特性變化的不明確，如缺乏相應的配煤技術和煤質在線監測技術的指導，無法做到根據燃煤成分的實際情況進行工況調整，致使產生爐內結焦、未燃燼碳升高、污染物排放增加等影響機組經濟運行的情況發生，嚴重的甚至影響機組運行的安全性。

與此同時，國外DCS廠家研究開發的自動尋優指導或燃燒優化閉環控制系統，均是基于運行歷史數據挖掘原理，在國內幾個電廠應用情況不是很理想，同時這種模式根本無法適應煤質的變化帶來的影響，因此也未能大規模應用于各類型的火電機組。

另外，國內在摻燒煤機組性能預測和排放預測以及變煤種條件下實時運行優化指導領域，均處于起步階段，各類優化算法都未成熟運用于電廠生產現場，許多優化軟件也未從電廠實際運行出發進行設計，實用性較差。同時，此類綜合考慮排放成本最優以及復雜摻配煤方案決策的運行指導系統在電廠信息技術領域基本處于空白。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種基于多煤種的配煤摻燒優化系統。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于多煤種的配煤摻燒優化系統，該系統包括：

離線配煤優化模塊：該模塊以配煤綜合成本最小為目標優化確定各煤種的最優的摻燒比例，確定配煤方案；

鍋爐燃燒在線運行優化模塊：該模塊在鍋爐以確定的配煤方案運行時根據鍋爐運行實時狀況進行鍋爐燃燒狀態的優化。

所述的離線配煤優化模塊包括：

原煤數據庫單元：該單元用于存儲各煤種的數據信息，所述的數據信息包括基礎數據、工業分析數據、元素分析數據、可磨性數據、灰熔點數據和灰成分數據；

混煤特性分析單元：該單元用于對由多煤種配置的混煤特性進行分析，所述的混煤特性包括著火特性、燃盡特性、結渣特性和污染物排放特性；

配煤優化單元：該單元用于設定各煤種的摻燒比例，調用原煤數據庫單元各煤種的數據信息，并結合混煤特性分析單元的混煤特性分析結果，以配煤綜合成本最小為目標對各煤種的摻燒比例進行優化調整確定各煤種的最優的摻燒比例。

所述的基礎數據包括煤的入庫量、煤的種類、煤的價格、煤的場損和運損；所述的工業分析數據包括煤的全水分、低位發熱量、內水、全硫、揮發分；所述的元素分析數據包括元素氫、元素氧和元素氮；所述的可磨性數據包括可磨性指數；所述的灰熔點數據括變形溫度、軟化溫度、半球溫度和流動溫度；所述的灰成分數據包括SiO₂、Al₂O₃、MgO和K₂O生成量。

配煤優化單元確定各煤種的最優的摻燒比例具體通過如下方式實現：

(a)建立配煤綜合成本模型：