[发明专利]一种电厂混合燃煤配煤优化方法在审

专利信息
申请号: 201410455146.5 申请日: 2014-09-09
公开(公告)号: CN104200285A 公开(公告)日: 2014-12-10
发明(设计)人: 王桂林;周连升;张宇;周义刚;王森 申请(专利权)人: 国家电网公司;国网天津市电力公司
主分类号: G06Q10/04 分类号: G06Q10/04;G06Q50/06
代理公司: 天津盛理知识产权代理有限公司 12209 代理人: 王来佳
地址: 100031 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 电厂 混合 燃煤 优化 方法
【权利要求书】:

1.一种电厂混合燃煤配煤优化方法,其特征在于包括步骤如下: 

(1)在实验室对构成电厂燃烧混煤的各单种煤进行元素分析和工业分析,具体包括:煤粉含氮量分析,煤粉含硫量分析,煤粉挥发分含量分析,煤粉灰分含量分析及煤粉低位发热量分析; 

(2)根据支持向量机,预测单种煤的NOx生成量和SCR的脱硝效率,得出NOx的成本; 

生成NOx的成本=Σ煤种i比例×煤种i的NOx生成量×[SCR脱硝效率×氨水价格+(1-SCR脱硝效率)×排放NOx的罚款]; 

(3)预测混煤中产生SO2的成本: 

SO2成本=Σ2×S的转化率×煤种i比例×煤种i硫含量×[FGD脱硫效率×石灰石价格+(1-FGD脱硫效率)×排放SO2的罚款]; 

(4)预测混煤价格:混煤价格=Σ煤种i比例×煤种i的价格; 

(5)对混煤产生NOx的成本,混煤产生的SO2的成本,以及混煤价格分别进行计算,目标函数为: 

minf(x)=Σ煤种i比例×煤种i的NOx生成量×[SCR脱硝效率×氨水价格+(1-SCR脱硝效率)×排放NOx的罚款]+Σ2×S的转化率×煤种i比例×煤种i硫含量×[FGD脱硫效率×石灰石价格+(1-FGD脱硫效率)×排放SO2的罚款]+Σ煤种i比例×煤种i的价格; 

(6)确定优化混煤配煤比例的约束条件; 

(7)由以上得出各个单种煤的优化比例; 

(8)由所得的各个单种煤的优化比例,根据混煤的价格=Σ煤种i比例×煤种i的价格,可以得出优化后的混煤成本。 

2.根据权利要求1所述的电厂混合燃煤配煤优化方法,其特征在于:所述步骤(2)的具体方法步骤为: 

①建立支持向量机核函数: 

选取不同负荷段的N组数据进行训练,建模样本的输入参数与输出参数表示为{xi,yi}N,xi为第i组输入参数,yi为第i组输出参数,N为样本数量, 

采用支持向量机方法训练模型,选择径向基函数作为支持向量机核函数: 

参数σ为核参数,φ(x)为映射函数,设所求目标函数为f(xi)=w·φ(xi)+b,f(xi)为模型预测值,w为权重系数向量,b为截距。引入松弛因子ξi*和ξi以及允许拟合误差ε,ξi*≥0、ξi≥0,约束条件为: 

②建立模型: 

其中常数c为惩罚系数,c≥0, 

引入拉格朗日函数: 

其中,αi、αi*、γi、γi*为拉格朗日乘子,全部大于零, 

求函数关于w、b、ξi、ξi*的极小值点,得到: 

得出拉格朗日的对偶函数: 

此时: 

根据KKT条件定理,在极值点处有: 

αi[ε+ξi-yi+f(xi)]=0 

αi*[ε+ξi+yi-f(xi)]=0   i=1,……,N 

以此得出: 

ξiγi=0、ξi*γi*=0i=1,……,N 

从而得出b,获得模型; 

③得出NOx的成本: 

生成NOx的成本=Σ煤种i比例×煤种i的NOx生成量×[SCR脱硝效率×氨水价格+(1-SCR脱硝效率)×排放NOx的罚款]。 

3.根据权利要求1所述的电厂混合燃煤配煤优化方法,其特征在于:所述步骤(6)的具体满足条件为: 

Σ煤种i比例×煤种i氮含量<设定的氮含量; 

Σ煤种i比例×煤种i硫含量<设定的硫含量; 

Σ煤种i比例×煤种i低位发热量>设定的低位发热量; 

Σ煤种i比例×煤种i挥发分含量<设定的挥发分含量。 

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