改进NSGA-Ⅱ算法在锅炉燃烧多目标优化中的应用

提出改进非劣分类遗传算法(NSGA-Ⅱ)在燃煤锅炉多目标燃烧优化中的应用,优化的目标是锅炉热损失及NOx排放最小化。首先,采用BP神经网络模型分别建立了300MW燃煤锅炉的NOx排放特性模型和锅炉热损失模型,同时利用锅炉热态实验数据对模型进行了训练和验证,结果表明,BP神经网络模型可以很好地预测锅炉的排放特性和锅炉的热损失特性。在建立的锅炉排放特性和热损失BP神经网络模型基础上,采用非劣分类遗传算法对锅炉进行多目标优化,针对NSGA-Ⅱ在燃煤锅炉燃烧多目标优化问题应用中Pareto解集分布不理想、易早熟收敛的问题,在拥挤算子及交叉算子上进行了相应改进。优化结果表明,改进NSGA-Ⅱ方法与BP神经网络模型结合可以对锅炉燃烧实现有效的多目标寻优、得到理想的Pareto解,是对锅炉燃烧进行多目标优化的有效工具,同改进前的NSGA-Ⅱ优化结果比较,其Pareto优化结果集分布更好、解的质量更优。     

DTM320/580型钢球磨煤机的优化调整

对贵溪电厂125MW机组配置DTM320/580型钢球磨煤机的制粉系统进行了优化运行调整试验,在保证制粉出力和煤粉细度的前提下,制定了制粉系统的合理运行工况,成功地降低了制粉电耗达4～5kW.h/t,为电厂运行年节约电耗540万kW.h。     

火电厂SCR烟气脱硝装置的模拟优化

火电厂选择性催化还原法(SCR)反应器内的气流分布及还原剂的浓度分布直接影响其脱硝效果,以某660 MW火电机组SCR装置为研究对象,采用计算流体动力学软件STAR-CCM+对其进行一体化的模型建立、网格划分和模拟计算等工作,为了验证模拟结果,搭建了一个1∶12的物理模型进行冷态模拟实验,结果表明数值模拟结果与冷态实验结果吻合较好。针对原模型设计方案存在的问题,通过调整烟道内部导流装置,达到SCR系统烟气气流速度场、氨气浓度场均匀性分布的要求,得出的优化结果结论可以为类似SCR装置提供参考。     

非共沸混合工质用于C-ORC系统的热力学分析

以低温烟气为热源,以R245fa、R152a及不同比例R245fa/R152a混合物为工质,提出新型的再热-抽汽-内回热联合有机朗肯循环(C-ORC)系统,基于美国NIST提供的制冷剂物性参数查询软件(REFPROP)及数学处理软件(MATLAB)混合编程,以净输出功和热效率为主要目标参数,分析系统性能随抽汽回热器出口温度、再热温度、不同比例混合工质的变化关系。结果表明,相同蒸发温度下纯工质R245fa的热力性能优于R152a,其最佳的抽汽回热器出口温度分别为70和55℃,抽汽回热器出口温度对系统的影响要大于再热温度的影响;混合工质分析中,在70℃抽汽回热器出口温度、105℃再热温度下,存在R245fa/R152a最佳质量分数比0.85/0.15,对应的净输出功为37.18 k W、热效率为18.52%、火用损为30.08 k W,其中蒸发器、冷凝器所占的火用损最大。     

D-11D型磨煤机变负荷工作特性试验研究

依据静压零位旋转等速取样原理,利用PFS-A煤粉自动取样装置在D-11D型双进双出式磨煤机出口管道上等速取煤粉样,通过对煤粉细度、质量的分析,研究D-11D型磨煤机的工作特性。试验中着重研究了磨煤机变负荷对煤粉细度、电耗、粉管粉量等参数的影响,进而分析该型磨煤机变负荷对W型火焰锅炉运行的影响。     

考虑竞价风险的多目标优化发电研究

基于交易日市场电价预测曲线,采用概率统计方法对竞价风险进行评估,并在发电成本中纳入有害气体排放控制成本,以竞价风险最低化和全天发电期望利润最大化为目标,构建可体现机组出力与市场电价之间协调联动关系的机组交易日分时段出力多目标优化模型;通过将非劣排序操作与微分进化算法有机融合及改进以克服进化早熟和搜索不均匀等问题,设计出一种新型多目标微分进化算法对模型进行求解,并采用模糊集理论提取总体最优解。最后通过算例仿真,验证了本文方法能有效降低发电商对竞价风险的敏感性,可实现低风险、高收益的竞价上网。     

部分解约束改进遗传算法在火电厂机组负荷优化分配中的应用

针对实数遗传算法应用于火电厂机组负荷优化分配问题中存在因早熟收敛的难题,首次提出部分解约束结合惩罚函数的改进实数遗传算法,在约束条件的处理、变异策略、初始化等多方面针对该问题的特点对实数遗传算法提出了新的改进思路,解决了遗传算法应用于多峰值优化问题中早熟而收敛于局部极值点的难题,对5台机组的火电厂机组负荷优化分配的仿真表明优化成功率能达到100%。     

不对称排气涡旋压缩机几何模型的建立

为了建立负修正角、旋转半径小于基圆半径、对称腔非同步排气的涡旋压缩机几何模型,对排气腔之间的侧向泄露面积、吸气面积重新进行了定义,在几何分割和格林公式的基础上,获得了吸气腔容积、第一压缩腔容积、排气腔容积、吸气面积、泄露面积、排气面积的表达式或求解方法。计算结果表明,吸气过程结束阶段存在预压缩,涡旋段压缩过程速率恒定,进入圆弧修正部位后,压缩速率降低。排气腔RD排气面积略有增大后逐渐减小,排气腔LD排气面积逐渐增加,主轴转动半周逐渐减小,转角为4.247弧度时,压缩腔LC1开始排气,排气面积逐渐增加。     

部分煤气化结合流化床燃烧技术的联合循环发电系统(火用)分析

对一采用增压流化床(PFBC)和一采用常压流化床(AFBC)的PGFBCCC发电系统进行了损计算和分析,给出了PGFBCCC系统各环节的损系数及火用效率。分析指出,燃烧室和蒸汽发生系统是PGFBCCC发电系统的薄弱环节,二者损系数总和约为30%~35%。此外,就减少损和提高这类发电系统的效率提出了一些运行措施。     

部分煤气化结合流化床燃烧的联合循环(PGFBC-CC)发电系统性能分析

引入部分气化炉的能量转化系数Qn概念(而不是传统的碳转化率)，采用模块化思想建模，在建立了包括部分气化炉、流化床、余热锅炉(HRSG)等系统模块通用模型的基础上，对PGF—BC系统的4个典型方案，其中2个方案基于增压流化床燃烧炉(PFBC)，另2个方案基于出常压流化床燃烧炉(AFBC)进行了性能计算、参数分析和综合比较，并对3个方案进行了初步Yong分析。通过综合比较，最后提出了适合我国国情的PGFBC—CC方案。认为：PGFBC—CC系统的方案2和方案4在技术上较易实现，经济上适合我国国情．环保性能上也足以满足排放指标要求。图7表3参6