[发明专利]利用锅炉燃烧过程模型实现多目标优化的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及能源电力技术领域，具体涉及一种利用锅炉燃烧过程模型实现多目标 优化的方法和装置。

背景技术

近年来，国内的各种环保规范越来越严格，因此发电企业如何提高锅炉燃烧效率、 减少污染物排放将成为其重点考虑的问题之一。而建立锅炉燃烧过程的模型，通过该模型 对锅炉燃烧过程进行优化调整，提高锅炉效率并减少污染物排放，是目前常用的方法。

目前，存在多种方法可以建立锅炉燃烧过程模型，而建立锅炉燃烧过程模型后，如 何利用锅炉燃烧过程模型同时实现提高锅炉效率并减少污染物排放的多目标优化，是现在 比较关注的问题。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种利用锅炉燃烧过程模型实现多目标 优化的方法和装置，通过粒子群优化算法，实现优化目标函数中多个目标的优化，可以利用 锅炉燃烧过程模型同时实现提高锅炉效率并减少污染物排放这两个目标的优化。

为了解决上述问题，本发明公开了一种利用锅炉燃烧过程模型实现多目标优化的 方法，所述方法包括：

根据锅炉燃烧过程模型，选择输入可调控量、输入非可调控量和输出状态量；

根据所述输出状态量之间的关系，确定优化目标函数；

将所述输入可调控量作为粒子，通过粒子群优化算法，实现优化目标函数中多个 目标的优化。

进一步地，将所述输入可调控量作为粒子，通过粒子群优化算法，实现优化目标函 数的优化，包括：

根据所述输入可调控量建立多个粒子；

设置每个所述粒子的搜索空间，并初始化每个所述粒子的位置和飞行速度；

根据每个所述粒子的位置和飞行速度，通过根据所述优化目标函数设置的适应度 计算公式，计算每个所述粒子的适应度；

根据每个所述粒子的适应度，更新每个所述粒子的历史最佳位置和整个粒子群的 全局最佳位置；

根据预设飞行速度位置更新公式，更新每个所述粒子的位置和飞行速度；

判断是否满足预设优化终止条件；

如果满足预设优化终止条件，则将整个粒子群的全局最佳位置对应的数值作为所 述优化目标函数中对应目标的优化值。

进一步地，判断是否满足预设优化终止条件之后，还包括：

如果不满足预设优化终止条件，则执行根据每个所述粒子的位置和飞行速度，通 过根据所述优化目标函数设置的适应度计算公式，计算每个所述粒子的适应度的步骤。

进一步地，根据每个所述粒子的适应度，更新每个所述粒子的历史最佳位置和整 个粒子群的全局最佳位置，包括：

将每个所述粒子当前的适应度与每个所述粒子在历史最佳位置时的适应度进行 比较，如果某所述粒子当前的适应度大于某所述粒子在历史最佳位置时的适应度，则将某 所述粒子当前的位置作为某所述粒子的历史最佳位置；如果某所述粒子当前的适应度小于 等于某所述粒子在历史最佳位置时的适应度，则保持某所述粒子的历史最佳位置不变；

将每个所述粒子当前的适应度与整个粒子群在全局最佳位置时的适应度进行比 较，如果某所述粒子当前的适应度大于整个粒子群在全局最佳位置时的适应度，则将某所 述粒子当前的位置作为整个粒子群的全局最佳位置；如果某所述粒子的适应度小于等于整 个粒子群在全局最佳位置时的适应度，则保持整个粒子群的全局最佳位置不变。

进一步地，所述输入可调控量至少包括：一次风量、二次风量、各燃烧器二次风调 节门开度、氧量、给煤机组合和各给煤机的瞬时给煤量；所述输出状态量至少包括：SCR脱硝 反应器入口NOx浓度和锅炉热效率。

进一步地，当所述输出状态量包括所述SCR脱硝反应器入口NOx浓度和所述锅炉热 效率时，所述优化目标函数为：

χ＝k₁NO_x+k₂(1-η)

其中，χ表示所述优化目标函数，η表示所述锅炉热效率，k₁、k₂表示预设系数。

为了解决上述问题，本发明还公开了一种利用锅炉燃烧过程模型实现多目标优化 的装置，所述装置包括：

选择模块，用于根据锅炉燃烧过程模型，选择输入可调控量、输入非可调控量和输 出状态量；

确定模块，用于根据所述输出状态量之间的关系，确定优化目标函数；