[發明專利]一種火電廠發電過程的煤炭配比確定方法

在審

• 申請號: 202110906560.3
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113591389A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 潘明;陶磊
• 申請（專利權）人: 工數科技（廣州）有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N3/12;G06Q50/06;G06F111/04
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 鄧永紅

本發明公開了一種火電廠發電過程的煤炭配比確定方法，包括以下步驟：S1：獲取各批次煤炭的基本參數數據；S2：建立煤炭批次組合模型；S3：根據質量指標與發電要求設置煤炭批次組合模型參數并利用模型求解組合結果；S4：構建各參數取值區間并構建目標偏好函數；S5：使用GA遺傳算法建立尋最優配煤比模型；S6：設置尋最優配煤比模型參數，輸入期望參數值結合S4得出目標函數，并利用模型求解各煤炭添加比例。本發明解決了發電過程中煤炭添加種類及比例不合理、經濟性與環保性不兼顧的問題。

技術領域

本發明涉及火電廠發電控制領域，特別是一種煤炭配比的確定方法。

背景技術

由于我國能源結構任以火力發電為主，對于燃煤電廠，為了保障電力生產，一般需要保有一定的庫存煤量，而受煤炭市場影響，電)不得不多點購煤，使得實際燃用的煤種越來越多樣化，不同種類和批次的煤炭之間的發熱量Q、揮發分V、灰分A、水分M、硫分S，實際發電燃煤過程中，由于煤炭庫存的存在以及每次上料組分的要求，往往將不同批次的煤炭組合使用。但在組合時需要考慮如下問題：組合時不能只考慮當前組合的合理性，也要顧及后續組合的合理性。實際生產過程中，由于庫存批次和煤種較多，導致總組合數過于龐大，其計算復雜度遠遠超出了人類大腦的計算能力。

國家對發電燃煤過程后的氣體排放要求及其嚴格。這就需要在煤炭入爐前十分準確地計算出各煤炭污染的添加質量，使得最終排放的各項指標均滿足國家環保要求。實際中，由于影響氮氧化物和二氧化硫產生量的因素比較多，很難通過機理或者專家經驗的方式來獲得污染氣體的排放量，這對煤種配比是個挑戰。

建立對應的數學模型能夠根據當前煤種的各成分含率，快速、準確地計算出所需的煤炭批次組合與各原料合理的添加質量，使得煤炭配比滿足生產要求和排放要求的前提下盡可能的經濟。本發明提出的煤炭配比模型克服了人工計算難度大、效率低的缺點，能使火力發電更具有經濟性和環保性。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，本發明提供了一種火電廠發電過程的煤炭配比確定方法，解決了克服了人工計算難度大、效率低的缺點，環保性和經濟性不能兼顧的問題。

本發明采用的技術方案是，一種火電廠發電過程的煤炭配比確定方法，包括以下步驟：

S1：獲取各批次煤炭的基本參數數據；

S2：建立煤炭批次組合模型；

S3：根據質量指標與發電要求設置煤炭批次組合模型參數并利用模型求解組合結果；

S4：構建各參數取值區間并構建目標偏好函數；

S5：使用GA遺傳算法建立尋最優配煤比模型；

S6：設置尋最優配煤比模型參數，輸入期望參數值結合S4得出目標函數，并利用模型求解各煤炭添加比例。

尋優地，步驟S1的，具體步驟如下：

首先獲取當前庫存中總批次數sumbch、批次集合Batch₁與各批次的基本參數數據，包括發熱量Q、揮發分V、灰分A、水分M、硫分S；Batch₁的定義如下式所示：

Batch₁＝{1，2，3，…，sumbch}。

尋優地，S2的包括以下子步驟：

S21.計算不同批次組合后的各參數的平均數，計算方法如下：

其中，代表組合后參數J的平均數，J_i代表批次i的基本參數，J∈{Q，V，A，M，S}，n代表一個組合所包含的批次數；

S22.在Batch₁中求解第一個組合combi₁，組合后J需滿足以下約束：