[发明专利]基于改进差分进化算法的炼焦配煤比优化方法

摘要

本发明涉及配煤领域，具体是一种基于改进差分进化算法的炼焦配煤比优化方法。本方法结合炼焦配煤工艺的要求，根据单种煤和配合煤及配合煤和焦炭之间的非线性关系、各单种煤的质量指标建立了以配合煤及焦炭的质量为约束条件，配煤成本为目标函数的配煤比优化模型，并提出了一种改进的差分进化算法对该模型进行优化求解。本发明的方法可靠稳定、计算精度高、收敛速度快，有效地解决了炼焦配煤过程中现有的人工确定配比准确性不高的问题，可以在保证焦炭质量满足用户需求的同时最大化地降低配煤成本。

主权项

基于改进差分进化算法的炼焦配煤比优化方法，其特征在于按照如下的步骤进行：步骤一、建立以配煤成本和配煤的质量指标为约束条件，建立配煤成本为目标函数的配煤比优化模型：配煤成本配煤中可用的单种配煤的配比之和为100％，Σi=1nxi=1---(2)]]>n为自然数表示第n种配煤，ci表示第i种配煤成本价，xi表示第i种配煤质量配比，i为自然数；步骤二、配煤的质量指标包括抗碎强度M、耐磨强度N、反应性指数CRI、反应后强度CSR，每种指标都有上限和下限，包括抗碎强度上限M1、抗碎强度下限M2、耐磨强度上限N1、耐磨强度下限N2、反应性指数上限CRI1、反应性指数下限CRI2、反应后强度上限CSR1、反应后强度下限CSR2，建立焦煤的质量指标为目标函数的配煤比优化模型：M2≤g1(x)=71.5+0.142Σi=1nxiai,VADF+0.166Σi=1nxiai,Y+0.140Σi=1nxiai,G≤M1---(3)]]>N2≤g2(x)=13.7-0.058Σi=1nxiai,VADF-0.117Σi=1nxiai,Y-0.0613Σi=1nxiai,G≤N1---(4)]]>CRI2≤g3(x)=-16.2+2.58Σi=1nxiai,AD-0.295Σi=1nxiai,G+1.47Σi=1nxiai,VADF≤CRI1---(5)]]>CSR2≤g4(x)=92.2-1.39Σi=1nxiai,AD+0.564Σi=1nxiai,G-1.56Σi=1nxiai,VADF≤CSR1---(6)]]>其中：xi表示第i种配煤质量配比，i为自然数，ai,VADF表示第i种配煤所含挥发份，ai,Y表示第i种配煤煤胶质层厚度，ai,G表示第i种配煤粘结指数，ai,AD表示第i种配煤灰分；步骤三、将公式(3)、(4)、(5)、(6)标准化处理为gi′(x)≤0的形式后，构造如下约束违反度函数：f2(x)=max{0,1}+Σi=18max{0,gi′(x)};---(7)]]>步骤四、构造新的配煤比优化目标函数：将以表达式(1)为目标函数、以表达式(2)、(3)、(4)、(5)、(6)(7)作为约束条件的单目标配煤比约束优化问题转化为双目标无约束优化问题，变换后的优化函数描述如下：f(x)=ω1f1(x)1+f1(x)+ω2f2(x)1+f2(x)]]>式中，f1(x)是配煤成本，f2(x)是约束违反度函数，ω1＝0.26,ω2＝0.74分别表示目标f1(x)，f2(x)的权重；步骤五、采用差分进化算法与配煤专家经验相结合的方法对目标函数f(x)的最小值进行迭代求解。