一种配煤掺烧优化方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及配煤掺烧技术领域，公开了一种配煤掺烧优化方法、装置以及计算机存储介质，其中方法包括以下步骤：收集不同类型煤种的挥发分以及含硫量，建立配煤数据库；根据含硫量由高到低的顺序，将不同类型的库存煤分为与燃烧器层数一一对应的几个子集，含硫量高的库存煤对应高层的燃烧器，含硫量低的库存煤对应低层的燃烧器；根据各所述子集包含的库存煤，建立相应燃烧器的配煤挥发分函数；以所述配煤挥发分函数为目标函数，以库存煤的库存量为约束条件，计算相应燃烧器的最优配煤掺烧方案。本发明专利技术提供的配煤掺烧方法具有结焦少的技术效果。

An optimization method and device of coal blending and combustion

【技术实现步骤摘要】
一种配煤掺烧优化方法及装置
本专利技术涉及配煤掺烧
，具体涉及一种配煤掺烧优化方法、装置以及计算机存储介质。
技术介绍
在锅炉的实际运用中，不管是采用设计煤种还是校核煤种都有不同的问题。在使用设计煤种时锅炉连续高负荷运行锅炉结焦情况严重，打焦除焦工作量较大，导致需要在打焦、除焦上耗费大量的人力物力，且打焦、除焦工作有很大的人员和设备安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种配煤掺烧优化方法、装置以及计算机存储介质，解决现有技术中锅炉配煤掺烧方案存在锅炉结焦情况的技术问题。为达到上述技术目的，本专利技术的技术方案提供一种配煤掺烧优化方法，包括以下步骤：收集不同类型煤种的挥发分以及含硫量，建立配煤数据库；根据含硫量由高到低的顺序，将不同类型的库存煤分为与燃烧器层数一一对应的几个子集，含硫量高的库存煤对应高层的燃烧器，含硫量低的库存煤对应低层的燃烧器；根据各所述子集包含的库存煤，建立相应燃烧器的配煤挥发分函数；以所述配煤挥发分函数为目标函数，以库存煤的库存量为约束条件，计算相应燃烧器的最优配煤掺烧方案。本专利技术还提供一种配煤掺烧优化装置，包括处理器以及存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现所述配煤掺烧优化方法。本专利技术还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现所述配煤掺烧优化方法。与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：本专利技术首先建立配煤数据库，为后续获取最优配煤掺烧方案奠定基础；由于锅炉中不同的燃烧器位于不同的位置，因此不同高度的燃烧器其温度不同，因此在配煤掺烧时需要区别考虑。本专利技术将库存煤按含硫量的高低分成与燃烧器层数一一对应的子集，含硫量高的库存煤对应高层的燃烧器，含硫量低的库存煤对应低层的燃烧器，位于高层的燃烧器的内部温度较高，因此采用高硫煤进行配煤掺烧，高硫煤的充分燃烧可以延长低挥发分煤的燃烧时间，使其充分燃烧，减少结焦，同时也可大幅度减轻水冷壁高温腐蚀；而位于低层的燃烧器的内部温度较低，该区域温度较低结焦性能较弱，采用低硫煤进行配煤掺烧，保证底层燃烧器稳定燃烧。然后在每一个子集内寻找相应燃烧器的最优配煤掺烧方案，建立每一个子集相对应的配煤挥发分函数，同时考虑库存量，通过优化算法计算最优的配煤掺烧方案，避免结焦，同时符合库存约束条件。附图说明图1是本专利技术提供的配煤掺烧优化方法一实施方式的流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1如图1所示，本专利技术的实施例1提供了配煤掺烧优化方法，包括以下步骤：S1、收集不同类型煤种的挥发分以及含硫量，建立配煤数据库；S2、根据含硫量由高到低的顺序，将不同类型的库存煤分为与燃烧器层数一一对应的几个子集，含硫量高的库存煤对应高层的燃烧器，含硫量低的库存煤对应低层的燃烧器；S3、根据各所述子集包含的库存煤，建立相应燃烧器的配煤挥发分函数；S4、以所述配煤挥发分函数为目标函数，以库存煤的库存量为约束条件，计算相应燃烧器的最优配煤掺烧方案。本实施例首先建立配煤数据库，存储不同类型煤种的挥发分和含硫量，为后续获取最优配煤掺烧方案奠定基础；由于锅炉中不同的燃烧器位于不同的位置，因此不同高度的燃烧器其温度不同，因此在配煤掺烧时需要区别考虑。例如本实施例中采用四台MPS160HP-IIB型中速磨煤机正压直吹式制粉系统，其中一台为备用系统，四台磨煤机的燃烧器布置方式为前后墙对冲布置，其中前墙有2A、2B、三层燃烧器，后墙有2D、2E两层燃烧器，每层布置有四个低NOX旋流燃烧器。底层2A、2D燃烧器附近温度较低，该区域温度较低结焦性能较弱，掺配时尽可能控制该层配煤低硫、高挥发分，即能保证底部燃烧器稳定燃烧又能防止燃烧器结焦。高层燃烧器2B和2E附近温度较高，该区域也是容易结焦区域，掺配时尽可能控制该层配煤高硫、低挥发分，高硫煤的稳定燃烧，可以延长低挥发分煤燃烧时间，保证低挥发分煤的充分燃烧，减少结焦。例如可采用高硫烟煤和低硫贫煤进行配煤掺烧，低硫贫煤的挥发分低，高硫烟煤延长燃烧器口煤粉着火时间，保证低硫贫煤的充分燃烧，从而减少燃烧器附近结焦现象，同时该层燃烧器附近温度高，利于低挥发分煤安全稳定着火。另外，高层燃烧器优选采用燃尽率差别较大的煤进行掺配，可大幅度减轻水冷壁高温腐蚀，例如，高硫烟煤和低硫贫煤，因为高硫烟煤燃烧初期的高燃尽率与低硫贫煤的低燃尽率相比，可大大降低水冷壁因未燃尽焦炭集落而引起的高温腐蚀速率；其次，烟煤与贫煤掺烧基本不会发生抢风现象，有利于控制每层燃烧器的燃煤含硫量及入炉煤的硫含量。基于这种掺配思想，本实施例将库存煤按含硫量的高低分成两个子集，含硫量高的子集对应高层的燃烧器(2B、2E)，含硫量低的子集对应低层的燃烧器(2A、2D)，然后在每一个子集内寻找相应燃烧器的最优配煤掺烧方案，建立每一个子集相对应的配煤挥发分函数，以便控制燃烧器内配煤掺烧的挥发分在要求范围内，同时考虑库存量，通过优化算法计算最优的配煤掺烧方案，使得最优配煤掺烧方案的挥发分最合适，避免结焦，同时符合库存约束条件。应该理解的，本专利技术中高硫、低硫、高挥发分、低挥发分、高层、低层均为相对概念，仅为区别不同燃烧器中配煤掺烧时的不同配煤特性。本专利技术通过目标函数和约束条件获取最优的配煤掺烧方案，避免锅炉在连续高负荷运行过程中所发生的严重结焦现象，降低了打焦、除焦的人力成本和安全隐患，提高了配煤掺烧效率。优选的，根据各所述子集包含的库存煤，建立相应燃烧器的配煤挥发分函数，具体为：其中，Va为第a个子集对应的掺烧器的配煤挥发分函数，n为第a个子集中包含的库存煤的数量，vi为第a个子集中第i种库存煤的挥发分，xi为第a个子集中第i种库存煤的掺配比例。配煤的挥发分等于各种不同库存煤的掺配比例与其挥发分乘积的和。优选的，以所述配煤挥发分函数为目标函数，具体为：将多层所述燃烧器按层高顺序均分为两部分，层高较高的一部分燃烧器的目标函数为：f(v)h＝min(Va)其中，f(v)h为层高较高的一部分燃烧器的目标函数；层高较低的一部分燃烧器的目标函数为：f(v)l＝max(Va)其中，f(v)l为层高较低的一部分燃烧器的目标函数。基于高层燃烧器高硫、低挥发分，以及底层燃烧器低硫、高挥发分的配煤思想，对高层燃烧器和低层燃烧器设置相应的目标函数。挥发分越低，越不易结焦，因此以配煤的挥发分作为目标函数进行配煤掺烧的优化，高层燃烧器温度较高，该区域也是容易结焦区域，掺配时控制该层配煤高硫、低挥发分，高硫煤的稳定燃烧，可以延长低挥发分煤燃烧时间，保证低挥发分煤的充分燃烧，减少结焦；底层燃烧器附近温度较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配煤掺烧优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n收集不同类型煤种的挥发分以及含硫量，建立配煤数据库；/n根据含硫量由高到低的顺序，将不同类型的库存煤分为与燃烧器层数一一对应的几个子集，含硫量高的库存煤对应高层的燃烧器，含硫量低的库存煤对应低层的燃烧器；/n根据各所述子集包含的库存煤，建立相应燃烧器的配煤挥发分函数；/n以所述配煤挥发分函数为目标函数，以库存煤的库存量为约束条件，计算相应燃烧器的最优配煤掺烧方案。/n

【技术特征摘要】
1.一种配煤掺烧优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
收集不同类型煤种的挥发分以及含硫量，建立配煤数据库；
根据含硫量由高到低的顺序，将不同类型的库存煤分为与燃烧器层数一一对应的几个子集，含硫量高的库存煤对应高层的燃烧器，含硫量低的库存煤对应低层的燃烧器；
根据各所述子集包含的库存煤，建立相应燃烧器的配煤挥发分函数；
以所述配煤挥发分函数为目标函数，以库存煤的库存量为约束条件，计算相应燃烧器的最优配煤掺烧方案。


2.根据权利要求1所述的配煤掺烧优化方法，其特征在于，根据各所述子集包含的库存煤，建立相应燃烧器的配煤挥发分函数，具体为：



其中，Va为第a个子集对应的掺烧器的配煤挥发分函数，n为第a个子集中包含的库存煤的数量，vi为第a个子集中第i种库存煤的挥发分，xi为第a个子集中第i种库存煤的掺配比例。


3.根据权利要求2所述的配煤掺烧优化方法，其特征在于，以所述配煤挥发分函数为目标函数，具体为：
将多层所述燃烧器按层高顺序均分为两部分，层高较高的一部分燃烧器的目标函数为：
f(v)h＝min(Va)
其中，f(v)h为层高较高的一部分燃烧器的目标函数；
层高较低的一部分燃烧器的目标函数为：
f(v)l＝max(Va)
其中，f(v)l为层高较低的一部分燃烧器的目标函数。


4.根据权利要求1所述的配煤掺烧优化方法，其特征在于，以库存煤的库存量为约束条件，具体为：
Cxi≤Ki
其中，C为配煤总量，xi为第a个子集中第i种库存煤的掺配比例，Ki为...

【专利技术属性】
技术研发人员：方学军，童华斌，王发庆，郭建华，王伟，
申请(专利权)人：华能应城热电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42