一种基于多目标优化的锅炉燃烧和脱硝协同运行方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107504473A(43)申请公布日2017.12.22(21)申请号201710571247.2(22)申请日2017.07.13(71)申请人上海电力学院地址200090上海市杨浦区平凉路2103号申请人华能国际电力股份有限公司上海石洞口第一电厂(72)发明人王文欢杨清生潘卫国陈纲邵伟涛韩丰孔学良尤运(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人赵志远(51)Int.Cl.F22B35/18(2006.01)B01D53/90(2006.01)B01D53/56(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种基于多目标优化的锅炉燃烧和脱硝协同运行方法(57)摘要本发明涉及一种基于多目标优化的锅炉燃烧和脱硝协同运行方法，包括以下步骤：1)获取锅炉机组低氮燃烧使锅炉效率达到最优时的运行参数，以及使SCR脱硝喷氨量达到最优时的运行参数，所述的运行参数包括负荷X1、运行氧量X2、SOFA摆角X3和SOFA风量X4；2)构建以锅炉低氮燃烧和SCR脱硝运行综合成本最小作为目标函数的协同优化运行模型；3)计算现有的运行参数的燃烧运行方案的运行综合成本，并判断其经济性能。与现有技术相比，本发明具有优化运行参数、提高锅炉运行效率和经济性等优点。CN107504473ACN107504473A权利要求书1/2页1.一种基于多目标优化的锅炉燃烧和脱硝协同运行方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取锅炉机组低氮燃烧使锅炉效率达到最优时的运行参数，以及使SCR脱硝喷氨量达到最优时的运行参数，所述的运行参数包括负荷X1、运行氧量X2、SOFA摆角X3和SOFA风量X4；2)构建以锅炉低氮燃烧和SCR脱硝运行综合成本最小作为目标函数的协同优化运行模型；3)计算现有的运行参数的燃烧运行方案的运行综合成本，并判断其经济性能。2.根据权利要求1所述的一种基于多目标优化的锅炉燃烧和脱硝协同运行方法，其特征在于，所述的步骤1)中，锅炉效率ηb关于负荷X1、运行氧量X2，SOFA摆角X3和SOFA风量X4的线性关系为：ηb＝a1-a2X1+a3X2-a4X3-a5X4喷氨量N关于负荷X1、SCR入口NOx浓度S的线性关系为：N＝-b1+b2X1+b3SSCR入口NOx浓度S关于负荷X1、运行氧量X2，SOFA摆角X3、SOFA风量X4的线性关系为：S＝c1+c2X1+c3X2-c4X3-c5X4。3.根据权利要求2所述的一种基于多目标优化的锅炉燃烧和脱硝协同运行方法，其特征在于，所述的步骤1)中，根据锅炉效率ηb关于负荷X1、运行氧量X2，SOFA摆角X3和SOFA风量X4的线性关系以及喷氨量N关于负荷X1、SCR入口NOx浓度S的线性关系获取对应的锅炉效率和SCR入口NOx浓度最优时，对应的运行参数最优值。4.根据权利要求1所述的一种基于多目标优化的锅炉燃烧和脱硝协同运行方法，其特征在于，所述的步骤2)中，协同优化运行模型的目标函数为：min(F)＝min(Fi+Fj)其中，Fi为运行参数偏离最优值带来的煤耗成本变化量，Fj为运行参数偏离最优值带来的喷氨成本变化量。5.根据权利要求4所述的一种基于多目标优化的锅炉燃烧和脱硝协同运行方法，其特征在于，所述的运行参数偏离最优值带来的煤耗成本变化量Fi的计算式为：-3Fi＝BiFcPw×10其中，Bi为运行参数偏离最优值带来的煤耗变化量，Fc为标准煤单价，Pw为发电机功率，B1、B2分别为现有运行方案和最优值对应的标准煤耗量，ηb1、ηb2分别为现有运行方案和最优值对应的锅炉效率，ηi1、ηi2分别为现有运行方案和最优值对应的汽轮机绝对内效率，ηp为管道效率，ηm为机械效率，ηg为发电机效率。6.根据权利要求4所述的一种基于多目标优化的锅炉燃烧和脱硝协同运行方法，其特征在于，所述的运行参数偏离最优值带来的喷氨成本变化量Fj的计算式为：Fj＝Ni×ρn×FnNi＝N1-N2其中，Ni为运行参数偏离最优值带来尿素变化量，ρn为电厂配置的尿素密度，Fn为尿素2CN107504473A权利要求书2/2页单价，N1、N2分别为现有运行方案和最优值对应的喷氨成本。3CN107504473A说明书1/5页一种基于多目标优化的锅炉燃烧和脱硝协同运行方法技术领域[0001]本发明涉及燃煤电厂环保领域，尤其是涉及一种基于多目标优化的锅炉燃烧和脱硝协同运行方法。背景技术[0002]随着更严格的国家环保法规的实施，燃煤电厂采取各种措施来降低NOx的排放，目前控制NOx排放的主要措施有两种：一是控制燃烧过程中NOx的生成，即低NOx燃烧技术，亦称一级低氮燃烧技术，主要包括低NOx燃烧器技术和空气分级燃烧技术；二是对生成的NOx