[发明专利]基于多目标的配煤掺烧优化方法

说明书

本公开实施例涉及一种基于多目标的配煤掺烧优化方法，包括：A1、获取待掺配煤种时每一煤种的基本信息，所述基本信息包括：每一煤种固定燃烧时CO₂的排放量和价格；A2、基于掺配后煤种的燃烧信息的要求、掺配后的配煤的生产条件、每一煤种的基本信息，建立掺配后煤种的CO₂的排放量和价格的综合目标函数及综合目标函数的约束条件；A3、选择混沌烟花算法对综合目标函数及约束条件进行寻优，得到最优结果时各煤种的掺配比例。上述方法获得最优掺配比例的配煤能够实现既减少CO₂的排放，又降低燃料成本。

技术领域

本申请属于电力行业燃料智能化领域，涉及一种基于多目标的配煤掺烧优化方法。

背景技术

当前，我国电力系统进入了构建以新能源为主体的新型电力系统的发展阶段，将面临一系列新问题、新挑战。截至2020年底，全国电源总装机容量超过22亿千瓦，火电仍为第一，占比为57％。火力发电主要靠燃煤发电，发电过程需要大量的煤在锅炉中燃烧释放热能，所以入炉前进行各种煤的掺配非常重要。

传统的最优配煤掺烧比例确定方法一般是通过试验确定，过程繁琐复杂。随着人工智能的发展，配煤掺烧问题被认为是数学规划问题，一般采用煤价为优化目标，以发热量、灰熔点、水分、硫含量等为约束条件，采用遗传算法、粒子群算法等智能算法进行寻优，但是随着“碳中和”的提出，只考虑单一优化目标，已经不能满足火电厂经济环保发展的要求。因此为实现减碳和降低成本的目标，可以通过将碳排放量和煤价作为综合目标进行优化，得到最优煤种配比。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本申请提供一种基于多目标的配煤掺烧优化方法，解决了火电厂碳排放量高以及成本高的问题。

(二)技术方案

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种基于多目标的配煤掺烧优化方法，该方法包括：

A1、获取待掺配煤种时每一煤种的基本信息，所述基本信息包括：每一煤种固定燃烧时CO₂的排放量和价格；

A2、基于掺配后煤种的燃烧信息的要求、掺配后的配煤的生产条件、每一煤种的基本信息，建立掺配后煤种的CO₂的排放量和价格的综合目标函数及综合目标函数的约束条件；

A3、选择混沌烟花算法对综合目标函数及约束条件进行寻优，得到最优结果时各煤种的掺配比例。

可选地，所述煤种的基本信息还包括：煤种标识，每一煤种的二氧化碳摩尔质量、每一煤种的碳元素摩尔质量、每一煤种的收到基低位发热量；

其中，根据公式(1)获取各煤种固定燃烧时CO₂的排放量；

W_j为第j煤种燃烧的CO2排放量；W_coal为第j煤种消耗的煤量；Q_net,ar为第j煤种的收到基低位发热量；C_heat为第j煤种的单位热值含碳量；R为第j煤种的碳氧化率；M_CO2为第j煤种的二氧化碳摩尔质量；M_C为第j煤种的碳元素摩尔质量。

可选地，所述A2包括：

基于掺配后煤种的燃烧信息的要求、掺配后的配煤的生产条件、每一煤种的基本信息，获取掺配后的配煤燃烧时CO2的排放量W和掺配后的配煤的价格P，进而建立CO₂的排放量W和价格P的综合目标函数；

公式(2)为获取掺配后的配煤燃烧时CO₂的排放量W，公式(3)为获取掺配后的配煤的价格P，公式(4)为构建的综合目标函数；