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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃煤电厂配煤掺烧策略优化,具体为一种基于自适应混沌nsga-ⅱ-vikor两阶段配煤优化方法及系统。
技术介绍
1、作为连接煤炭和电力两大能源行业的纽带,电煤将受到更为深远的影响。随着电力需求的增加,煤炭消耗量也将不断增加,而煤炭的燃烧进一步加剧了燃煤电厂的环境污染。燃煤电厂的碳减排问题成为行业内极为关注的研究课题。
2、近年来,配煤技术已经取得了较大的进步,然而配煤策略的制定仍存在不足,需要进一步加强。主要表现在:过去的配煤优化研究很少考虑到碳排放问题,而在实际运营中,降低环境污染的计划与碳排放指标之间存在政府管理部门和电厂之间的冲突,需要在力求降低配煤总成本的同时,兼顾机组运行的安全性和环保性。因此,结合此特性寻求科学可行的多目标优化方法进行考虑碳排放的配煤策略优化和指导具有重要意义。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
2、鉴于上述存在的问题,提出了本专利技术。
3、本专利技术实施例的第一方面,提供一种基于自适应混沌nsga-ⅱ-vikor两阶段配煤优化方法,包括:根据燃煤电厂的安全运行数据建立机组考虑碳排放的安全性与经济性两目标配煤优化模型;基于机组运行要求设置混煤煤质指标的约束条件,并考虑配煤燃烧的碳排
4、作为本专利技术所述的基于自适应混沌nsga-ⅱ-vikor两阶段配煤优化方法的一种优选方案,其中:机组考虑碳排放的安全性配煤优化模型的建立包括,
5、选择混煤可燃性判别指数及混煤燃尽指数综合判定机组在配煤下的运行水平,并根据机组混煤碳排放税额构建混煤的燃烧特性指数计算模型;
6、所述混煤可燃性判别指数p的计算为:
7、p=2.6-0.43wdaf(v)
8、其中,wdaf(v)表示混煤干燥无灰基挥发分质量分数;
9、所述混煤燃尽指数r的计算为:
10、r=5.23+0.75wad(m)-0.131wad(a)-0.0267qnet,v,ar
11、其中,wad(m)表示混煤空气干燥基水分质量分数,wad(a)表示混煤空气干燥基灰分质量分数,qnet,v,ar表示混煤收到基低位发热量;
12、所述机组混煤碳排放税额t的计算为:
13、t=τ·a*
14、其中,τ表示co2排放税率,a*表示机组单位时间实际碳排放额;
15、所述机组单位时间实际碳排放额a*的计算为:
16、
17、其中,n表示机组单位时间发电量,表示机组单位供电最优碳排放效率因子;
18、基于所述混煤的燃烧特性指数计算模型,以机组安全运行及碳排放强度为优化目标设置的配煤总体指标s,表示为:
19、
20、其中,α、β和δ表示总指标可调系数,pa表示机组混煤可燃性判别指数的设定值,ra表示机组混煤燃尽指数的设定值,ta表示机组混煤标准碳排放税额,δ表示机组配煤总指标调节因子。
21、作为本专利技术所述的基于自适应混沌nsga-ⅱ-vikor两阶段配煤优化方法的一种优选方案,其中:机组考虑碳排放的经济性配煤优化模型的建立包括,
22、在确保机组安全运行及碳排放合理的情况下为达到配煤经济性最优设置配煤总成本j为优化目标,表示为:
23、minj=z+ceco+t
24、其中,z表示机组配煤成本,ceco表示混煤燃烧碳排放成本;
25、所述机组配煤成本z的计算为:
26、
27、其中,n表示总煤种数,pi表示各单煤成本,xi表示第i种单煤在混煤中的占比;
28、所述混煤燃烧碳排放成本ceco的计算为:
29、
30、其中,表示电厂当地碳交易价格,a表示电厂当地政府调配的机组固定碳排放配额;
31、所述电厂当地政府调配的机组固定碳排放配额a的计算为:
32、
33、其中,表示机组单位供电碳排放基准效率因子,fl表示机组冷却方式修正系数,ff表示机组负荷系数修正系数。
34、作为本专利技术所述的基于自适应混沌nsga-ⅱ-vikor两阶段配煤优化方法的一种优选方案,其中:所述基于机组运行要求设置混煤煤质指标的约束条件包括,
35、总体配煤混合约束表示为:
36、
37、发热量约束表示为:
38、qmin≤fq(qar,i,xi,n)≤qmax
39、其中,qmin和qmax分别表示实际机组运行中对混煤发热量约束的上下限,qar,i表示各单煤的发热量,fq(qar,i,xi,n)表示混煤发热量与相关因素的函数关系;
40、挥发分约束表示为:
41、vmin≤fv(vi,xi,n)≤vmax
42、其中,vmin和vmax分别表示实际机组运行中对混煤挥发分约束的上下限,vi表示各单煤的挥发分,fv(vi,xi,n)表示混煤挥发分与相关因素的函数关系;
43、硫分约束表示为:
44、smin≤fs(sad,i,xi,n)≤smax
45、其中,smin和smax分别表示实际机组运行中对混煤硫分约束的上下限,sad,i表示各单煤的硫分,fs(sad,i,xi,n)表示混煤硫分与相关因素的函数关系;
46、水分约束表示为:
47、mmin≤fm(mi,xi,n)≤mmax
48、其中,mmin和mmax分别表示实际机组运行中对混煤水分约束的上下限,mi表示各单煤的水分,fm(mi,xi,n)表示混煤水分与相关因素的函数关系;
49、灰分约束表示为:
50、amin≤fa(ai,xi,n)≤amax
51、其中,amin和amax分别表示实际机组运行中对混煤灰分约束的上下限,ai表示各单煤的灰分,fa(ai,xi,n)表示混煤灰分与相关因素的函数关系。
52、作为本专利技术所述的基于自适应混沌nsga-ⅱ-vikor两阶段配煤优化方法的一种优选方案,其中:所述考虑碳排放的电厂机组配煤总体指标与配煤总成本的双目标优化模型的求解包括,
53、输入煤质与碳排放的基本参数及混沌映射参数;<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于自适应混沌NSGA-Ⅱ-VIKOR两阶段配煤优化方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的基于自适应混沌NSGA-Ⅱ-VIKOR两阶段配煤优化方法,其特征在于:机组考虑碳排放的安全性配煤优化模型的建立包括,
3.如权利要求2所述的基于自适应混沌NSGA-Ⅱ-VIKOR两阶段配煤优化方法,其特征在于:机组考虑碳排放的经济性配煤优化模型的建立包括,
4.如权利要求3所述的基于自适应混沌NSGA-Ⅱ-VIKOR两阶段配煤优化方法,其特征在于:所述基于机组运行要求设置混煤煤质指标的约束条件包括,
5.如权利要求4所述的基于自适应混沌NSGA-II-VIKOR两阶段配煤优化方法,其特征在于:所述考虑碳排放的电厂机组配煤总体指标与配煤总成本的双目标优化模型的求解包括,
6.如权利要求5所述的基于自适应混沌NSGA-Ⅱ-VIKOR两阶段配煤优化方法,其特征在于:所述通过VIKOR方法对所述最优解集进行筛选依据的配煤策略评价指标包括混煤收到基低位发热量Qnet,v,ar、混煤空气干燥基硫分wad(S)、混煤空气干燥基灰
7.如权利要求6所述的基于自适应混沌NSGA-Ⅱ-VIKOR两阶段配煤优化方法,其特征在于:所述第二阶段配煤策略的优化包括,
8.一种实施如权利要求1~7任一所述的基于自适应混沌NSGA-Ⅱ-VIKOR两阶段配煤优化方法的系统,其特征在于,包括:
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令,以执行权利要求1~7中任一所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,其特征在于,所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1~7中任一所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于自适应混沌nsga-ⅱ-vikor两阶段配煤优化方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的基于自适应混沌nsga-ⅱ-vikor两阶段配煤优化方法,其特征在于:机组考虑碳排放的安全性配煤优化模型的建立包括,
3.如权利要求2所述的基于自适应混沌nsga-ⅱ-vikor两阶段配煤优化方法,其特征在于:机组考虑碳排放的经济性配煤优化模型的建立包括,
4.如权利要求3所述的基于自适应混沌nsga-ⅱ-vikor两阶段配煤优化方法,其特征在于:所述基于机组运行要求设置混煤煤质指标的约束条件包括,
5.如权利要求4所述的基于自适应混沌nsga-ii-vikor两阶段配煤优化方法,其特征在于:所述考虑碳排放的电厂机组配煤总体指标与配煤总成本的双目标优化模型的求解包括,
6.如权利要求5所述的基于自适应混沌nsga-ⅱ-vikor两阶段配煤优化方法,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:张辉,谢松润,陈思勤,王学海,谈俊杰,王文华,茅大钧,
申请(专利权)人:华能国际电力股份有限公司上海石洞口第二电厂,
类型:发明
国别省市:
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