[发明专利]煤质参数在线计算的混沌优化方法有效
申请号: | 201310647456.2 | 申请日: | 2013-12-02 |
公开(公告)号: | CN103699780A | 公开(公告)日: | 2014-04-02 |
发明(设计)人: | 赖菲;范奇;王智微;刘超飞;宋兴光;陈钢 | 申请(专利权)人: | 西安热工研究院有限公司;中国南方电网有限责任公司;南方电网综合能源有限公司 |
主分类号: | G06F19/00 | 分类号: | G06F19/00 |
代理公司: | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人: | 陆万寿 |
地址: | 710032 *** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | 本发明公开了一种煤质参数在线计算的混沌优化方法,包括以下步骤:采集火电机组实时的给煤机给煤量、磨煤机入口一次风流量、磨煤机入口一次风温度、磨煤机出口风粉混合物温度、磨煤机功率等参数;设定中间未知变量排烟烟气中的二氧化碳气体容积、以干燥基成分计算的二氧化硫气体量、以干燥基成分计算的二氧化碳气体量等参数;采用混沌优化算法联合求解得到煤的干燥无灰基碳元素成分、煤的干燥无灰基氢元素成分、煤的干燥无灰基氧元素成分、煤的干燥无灰基氮元素成分、煤的干燥无灰基硫元素成分、收到基水分、收到基灰分及低位发热量。本发明利用混沌优化算法分析入炉煤元素和低位发热量的实时软测量技术,计算得到煤质的实时信息。 | ||
搜索关键词: | 煤质 参数 在线 计算 混沌 优化 方法 | ||
【主权项】:
1.煤质参数在线计算的混沌优化方法,其特征在于,包括以下步骤:1)采集火电机组实时的给煤机给煤量Mm、磨煤机入口一次风流量Mf、磨煤机入口一次风温度t1、磨煤机出口风粉混合物温度t2、磨煤机功率W、磨煤机入口干燥剂比热C1、磨煤机出口干燥剂比热C2、冷空气比热Clk、煤的干燥剂比热Crd、漏入制粉系统中冷空气的温度tlk、煤进入制粉系统时的温度tr、磨煤机漏风系数Klf、煤粉细度R90、制粉系统的散热损失Q5、磨煤机输入功率转化为热量的系数Knm、排烟烟气中的二氧化硫气体容积排烟烟气中的氧气气体容积飞灰份额αfh、飞灰含碳量Cfh、炉底渣份额αdz及炉底渣份额Cdz;2)设定中间未知变量排烟烟气中的二氧化碳气体容积以干燥基成分计算的二氧化硫气体量以干燥基成分计算的二氧化碳气体量以干燥基成分计算的氮气气体量以干燥基成分计算的氧气气体量以干燥基成分计算的空气气体量Vgk,daf、排烟过量空气系数α、未燃尽碳损失的修正量灰渣中的平均未燃尽碳含量Cucr及用干燥无灰基元素含量表示的燃料特性系数β,结合步骤1)中采集的各个参数,得出计算煤的干燥无灰基碳元素成分Cdaf、煤的干燥无灰基氢元素成分Hdaf、煤的干燥无灰基氧元素成分Odaf、煤的干燥无灰基氮元素成分Ndaf、煤的干燥无灰基硫元素成分Sdaf、收到基水分Mar、收到基灰分Aar及低位发热量Qr的计算公式如下:C 1 M f M m t 1 + K lf M f M n C lk t lk + K nm W M m + ( 4.19 M ar 100 + 100 - M ar 100 C rd ) t r = M ar - 0.048 M ar R 90 t 2 0.46 100 - 0.048 M ar R 90 t 2 0.46 ( 2491 + 1.884 t 2 - 4.19 t r ) + ( 1 + K lf ) M f M m C 2 t 2 ]]>+ Q 5 M m + 100 - M ar 100 [ C rd + 4.19 0.048 M ar R 90 t 2 0.46 100 - 0.048 M ar R 90 t 2 0.46 ] ( t 2 - t r ) - - - ( 1 ) ]]>C daf = 53.59 γ CO 2 ( V S O 2 , daf + V C O 2 , daf + V N 2 , daf + V O 2 , daf ) + Γ C ucr - - - ( 2 ) ]]>H daf = - 52.867025 + 1.49843546 C daf - 0.00961601 C daf 2 - - - ( 3 ) ]]>O daf = 202.276592 - 3.81184 C daf + 0.01777704 C daf 2 - - - ( 4 ) ]]>Ndaf=100-Cdaf-Hdaf-Odaf-Sdaf (5)S daf = 142.86 γ SO 2 ( V SO 2 , daf + V CO 2 , daf + V N 2 , daf + V O 2 , daf ) - - - ( 6 ) ]]>γ SO 2 + γ C O 2 = 0.21 - γ O 2 1 + β - - - ( 7 ) ]]>3286 6 A ar Q r ( α fh C fh 100 - C fh + α dz C dz 100 - C dz ) = 100 Γ C ucr C daf - - - ( 8 ) ]]>Q R = 339 ( 100 - M ar - A ar ) 100 C daf + 1028 ( 100 - M ar - A ar ) 100 H daf - 109 ( 100 - M ar - A ar ) 100 O daf + 109 ( 100 - M ar - A ar ) 100 S daf - 25 M ar - - - ( 9 ) ]]>V SO 2 , daf + V CO 2 , daf = 0.01866 ( C daf + 0.375 S daf ) - 0.01866 Γ C ucr - - - ( 10 ) ]]>V N 2 , daf = 0.008 N daf + ( 1 - 0.21 ) αV gk , daf - - - ( 11 ) ]]>V O 2 , daf = 0.21 ( α - 1 ) V gk , daf - - - ( 12 ) ]]>V gk , daf = 0.0899 ( C daf + 0.375 S daf ) + 0.265 H daf - 0.0333 O daf - 0.0899 Γ C ucr - - - ( 13 ) ]]>α = 0 . 21 ( 1 - γ O 2 ) V gk , daf + γ O 2 V SO 2 , daf + γ O 2 V CO 2 , daf + 0.008 γ O 2 N daf ( 0.21 - γ O 2 ) V gk , daf - - - ( 14 ) ]]>Γ C ucr = A ar 100 C ucr ( 100 - M ar - A ar ) ( 100 - C ucr ) - - - ( 15 ) ]]>Cucr=αfhCfh+αdzCdz (16)β = 2.35 H daf - 0.126 O daf + 0.038 N daf C daf - Γ C ucr + 0.375 S daf - - - ( 17 ) ]]>3)采用混沌优化算法联合求解上述公式(1)~(17),得到煤的干燥无灰基碳元素成分Cdaf、煤的干燥无灰基氢元素成分Hdaf、煤的干燥无灰基氧元素成分Odaf、煤的干燥无灰基氮元素成分Ndaf、煤的干燥无灰基硫元素成分Sdaf、收到基水分Mar、收到基灰分Aar及低位发热量Qr;其中,混沌优化算法中选用的混沌变量为:x i n + 1 = μx i n ( 1 - x i n ) , x i 0 ∈ ( 0,1 ) - - - ( 18 ) ]]>其中,μ为logistic系数,i=1,2,…,8,n=0,1,2,…,x1表示煤的干燥无灰基碳元素成分Cdaf、x2表示煤的干燥无灰基氢元素成分Hdaf、x3表示煤的干燥无灰基氧元素成分Odaf、x4表示煤的干燥无灰基氮元素成分Ndaf、x5表示煤的干燥无灰基硫元素成分Sdaf、x6表示收到基水分Mar、x7表示收到基灰分Aar及x8表示低位发热量Qr,表示上述各个参数的初始值,并且,及均不相同;混沌优化算法具体包括以下步骤:a)选取各个参数的初始值;b)将及带入公式(1)-(17),并设公式(1)-(17)左右两边的差值分别为Δθj,j=1......17;c)如果成立,δ为一个设定的收敛值,混沌优化算法结束,否则,混沌优化算法进入下步骤;d)令n=1,2,…,重复步骤b)和c),直至
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G06F 电数字数据处理
G06F19-00 专门适用于特定应用的数字计算或数据处理的设备或方法
G06F19-10 .生物信息学,即计算分子生物学中的遗传或蛋白质相关的数据处理方法或系统
G06F19-12 ..用于系统生物学的建模或仿真,例如:概率模型或动态模型,遗传基因管理网络,蛋白质交互作用网络或新陈代谢作用网络
G06F19-14 ..用于发展或进化的,例如:进化的保存区域决定或进化树结构
G06F19-16 ..用于分子结构的,例如:结构排序,结构或功能关系,蛋白质折叠,结构域拓扑,用结构数据的药靶,涉及二维或三维结构的
G06F19-18 ..用于功能性基因组学或蛋白质组学的,例如:基因型–表型关联,不均衡连接,种群遗传学,结合位置鉴定,变异发生,基因型或染色体组的注释,蛋白质相互作用或蛋白质核酸的相互作用
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