改进NSGA_算法在锅炉燃烧多目标优化中的应用_余廷芳

锅炉燃烧调整总结

#2 炉优化调整机组稳定运行已有3个多月，但在调试结束后我厂#2机组在3月份前在满负荷时床温在960℃左右，总风量大，风机电流大，厂用电率居高不下，一直困扰着我们。通过三个月的分析、调整，近期床温整体回落，总结出主要原因有以下两点：一、煤颗粒度的差异。前一段时间负荷300MW时床温高炉膛差压在,下部压力，近期炉膛差压在，下部压力,这说明锅炉外循环更好了，分离器能捕捉更多的物料返回炉膛，同时也减少了飞灰含碳量，否则小于1mm的煤粒份额太多分离器使分离效率下降,小于1mm 细颗粒太多就烧成煤粉炉的样子，从而导致高床温细颗粒全给飞灰含碳量做贡献了，大于10mm煤粒太多就烧成鼓泡床了，导致水冷壁磨损加剧爆管、冷渣器不下渣和燃烧恶化等一系列问题，所以控制好入炉煤粒度（1—9mm)是保证燃烧的前提，当煤颗粒度不合适时只能通过加大风量使床温下降，在煤颗粒度不合适时加负荷一定要先把风量加起来，否则负荷在300MW时床温会上升到接近980℃，甚至会因床温高被迫在高负荷时解床温高MFT保护，如果处理不当造成结焦造成非停。所以循环流化床锅炉控制煤粒度是决定是否把锅炉烧成真正循环流化床最为重要的因素，可以说粒度问题解决了，锅炉90%的问题都解决了，国内目前最好的煤破碎系统为三级筛分两级破碎。二、优化燃烧调整。3月份以来#2炉床温虽然整体下降，但仍不够理想，由于我厂AGC投入运行中加减负荷频繁，所以在负荷变

化时锅炉床温变化幅度较大，在最大出力和最小出力时床温相差接近200℃，不断的调整风煤配比使其达到最优燃烧工况，保证床温维持在850℃-900℃。负荷150MW时使总风量维持32万NM3/h左右,一次流化风量21万NM3/h,二次风量11万NM3/h左右，同时关小下二次风小风门（开度20%左右,减小密相区燃烧，提高床温）和开大上二次小风门（开度40%左右，增强稀相区燃烧，提高循环倍率），可使床温维持850℃左右，正常运行中低负荷时一次风量保证最小临界流化风量的前提下尽可能低可使床温维持高一点，以保证最佳炉内脱硫脱硝温度。负荷300MW时总风量维持62万NM3/h左右，一次风量27万NM3/h左右,二次风量35万NM3/h左右，同时开大下二次小风门（开度80%左右，增强密相区扰动，降低床温），关小上二次小风门（开度60%左右，使稀相区进入缺氧燃烧状态），因为东锅厂设计原因，二次上下小风门相同开度情况下上二次风是下二次风风量的三倍，所以加减负荷时根据负荷及时调整二次小风门开度对床温影响较大。高负荷时在床温不高的情况下尽量减小一次风，以达到减少磨损的目的，二次风用来维持总风量，高负荷时床温尽量接近900℃，以达到最佳炉内脱硫脱硝温度，同时加负荷时停止部分或全部冷渣器，床压高一点增强蓄热量可降低床温，减负荷相反，稳定负荷后3台左右冷渣器可保证床压稳定。在优化燃烧调整基本成熟的基础上，配合锅炉主管薛红军进行全负荷低氧量燃烧运行,全负荷使床温尽量靠近900℃。根据#2炉目前脱硝系统运行情况，负荷150MW时根据氧量及时减减小二次风，

1多目标优化

多目标优化算法 ——11级计算一班 20113745 陆慧玲近年来,多目标优化问题求解已成为演化计算的一个重要研究方向,而基于Pareto 最优概念的多目标演化算法则是当前演化计算的研究热点。多目标演化算法的研究目标是使算法种群快速收敛并均匀分布于问题的非劣最优域。最优化问题是工程实践和科学研究中主要的问题形式之一，其中，仅有一个目标函数的最优化问题称为单目标优化问题，目标函数超过一个并且需要同时处理的最优化问题称为多目标优化问题(multiobjectiveoptimizationprob- lems，简称MOPs)。对于多目标优化问题，一个解对于某个目标来说可能是较好的，而对于其他目标来讲可能是较差的，因此，存在一个折衷解的集合，称为Pareto 最优解集(Pareto optimal set)或非支配解集(nondominated set)。起初，多目标优化问题往往通过加权等方式转化为单目标问题，然后用数学规划的方法来求解，每次只能得到一种权值情况下的最优解。同时，由于多目标优化问题的目标函数和约束函数可能是非线性、不可微或不连续的，传统的数学规划方法往往效率较低，且它们对于权重值或目标给定的次序较敏感。进化算法通过在代与代之间维持由潜在解组成的种群来实现全局搜索，这种从种群到种群的方法对于搜索多目标优化问题的Pareto 最优解集是很有用的。第一代进化多目标优化算法以Goldberg 的建议为萌芽。1989 年，Goldberg 建议用非支配排序和小生境技术来解决多目标优化问题。非支配排序的过程为：对当前种群中的非支配个体分配等级1，并将其从竞争中移去；然后从当前种群中选出非支配个体，并对其分配等级2，该过程持续到种群中所有个体都分配到次序后结束。小生境技术用来保持种群多样性，防止早熟。Goldberg 虽然没有把他的思想具体实施到进化多目标优化中，但是其思想对以后的学者来说，具有启发意义。随后，一些学者基于这种思想提出了MOGA，NSGA 和NPGA。从20 世纪末期开始，进化多目标优化领域的研究趋势发生了巨大的变化，l999 年，Zitzler 等人提出了SPEA。该方法使精英保留机制在进化多目标优化领域流行起来。第二代进化多目标优化算法的诞生就是以精英保留策略的引入为标志。在进化多目标优化领域，精英保留策略指的是采用一个外部种群(相对于原来个体种群而言)来保留非支配个体。(1)SPEA 和SPEA2 SPEA 是Zitzler 和Thiele 在1999 年提出来的算法。在该算法中，个体的适应度又称为Pareto 强度，非支配集中个体的适应度定义为其所支配的个体总数在群体中所占的比

锅炉燃烧优化调整方案

锅炉燃烧优化调整方案为提高锅炉效率，降低辅机耗电率，保持煤粉“经济细度”的要求，力争机械不完全燃烧损失和制粉系统能耗之和最小；保证锅炉设备安全、各经济指标综合最优和环保参数达标排放，制定以下燃烧优化调整方案： 1、优先运行A、B、C、D层煤粉燃烧器，低负荷时运行 B、C、D层煤粉燃烧器，负荷增加时，根据需要依次投入E、F层煤粉燃烧器，运行中应平均分配各层燃烧器出力（可通过各分离器出口风粉温度、压力是否一致判断，通过调整各容量风门偏置维持各容量风门后磨煤机入口风压一致来实现），各层煤粉燃烧器出力应在24～28t/h（根据单只燃烧器设计热负荷，19.65MJ/kg热值对应出力6.1t/h，17.5 MJ/kg 热值对应出力 6.85t/h）,单侧运行的磨煤机出力不得超过30t/h（通过节流单侧运行磨煤机热风调节门，维持单侧运行磨煤机总风压偏低正常双侧运行磨煤机0.7～1.0kPa，调整容量风门偏置来实现），在此原则基础上，及时减少煤粉燃烧器运行层数或对角停运燃烧器，一方面，可发挥低氮燃烧器自身的稳定能力，另一方面，较高的煤粉浓度有利于在低氧环境中，集中煤粉挥发分中的含氮基团将NO还原为N2，此外，运行下层燃烧器增加了煤粉到燃尽区（富氧区）的停留时间，可充分利用含氮基团将NO还原为N2，从而降低SCR

入口NOx。 2、锅炉氧量保持：（1）供热期，负荷150～180MW氧量 3.0～5.0%；负荷180～210MW氧量 2.5～ 4.0%；负荷大于210MW氧量2.0～3.2%。（2）非供热期，负荷150～200MW氧量3.2～ 5.5%；负荷200～250MW氧量2.7～4.0%；负荷大于250MW氧量2.0～3.5%。（3）正常情况下，锅炉氧量按不低于2.5%保持，不能超出以上规定区间；环保参数超限，异常处理时，氧量最低不低于1.5%,异常处理结束后应及时恢复正常氧量。通过以上原则保证锅炉不出现高、低温硫腐蚀、受热面壁温超限、空预器差压增大，同时为降低飞灰含碳量、再热器减温水量、排烟温度、引送风机耗电率提供保障。 3、运行中保持二次风与炉膛差压不低于0.3kPa，掺烧贫瘦煤较多时，周界风风门开度在锅炉蒸发量500t/h以下可关至10%（周界风量太大时，相当于二次风过早混入一次风，因而对着火不利），大负荷时周界风风门开度不超过35%，除保持托底二次风至少70%以上开度，其余二次风采用倒塔配风方式。 4、燃尽风量占总风量的20～30%（燃尽风量之和与锅炉总风量的比值）,低负荷压低限，优先使用下层燃尽风，锅炉蒸发量600t/h以下最多使用两层燃尽风（燃尽风使用原则：锅炉蒸发量430t/h以上燃尽风A层开50～80%；锅炉蒸发量500t/h以上燃尽风B层逐渐开启至全开；锅炉蒸发

基于声波测温的电站锅炉燃烧优化控制系统

基于声波测温的电站锅炉燃烧优化控制系统项目建议书华北电力大学

一目前电站锅炉燃烧系统存在的问题 1.1 共性问题 1.1.1 两对矛盾需要解决 ①锅炉效率()与污染排放(NOx)之间的矛盾当我们追求高的锅炉效率的时候，势必要使煤粉在炉充分燃烧。要达到这一目的，则需要提高炉燃烧温度以及使用较高的过量空气系数，而这两方面都会增加污染的排放。反之，则锅炉效率较低。炉的高温燃烧还会带来水冷壁结渣等事故的发生。因此需要在两者之间做出最佳的折中选择。 ②锅炉排烟热损失()和机械未完全燃烧热损失()之间的矛盾对于锅炉效率影响最大的两项热损失—排烟热损失()和机械未完全燃烧热损失()—而言，也存在类似的矛盾。提高炉燃烧温度以及使用较高的过量空气系数，可以降低机械未完全燃烧热损失()，但是排烟热损失()则会随之增加。因此也需要在两者之间做出最佳的折中选择。 1.1.2 四个优化问题需要解决 ①锅炉效率()与污染排放(NOx)的联合优化通过寻找最佳的二次风门和燃尽风门组合，建立良好的炉燃烧空气动力场，可以达到锅炉效率()与污染排放(NOx)的共赢。 ②锅炉排烟热损失()和机械未完全燃烧热损失()的联合优化通过寻找最佳的烟气含氧量(O2)设定值，可以达到锅炉排烟热损失()和机械未完全燃烧热损失()的共赢。 ③汽温控制方案的优化联合调节燃烧器和喷水，尽量使用燃烧器摆角等方式来调节汽温而减少减温水的使用量，可以较大幅度的提高机组热效率。 ④防止炉结渣的优化这可以通过以下方法实现：一是寻找最佳的煤粉和二次风门、燃尽风门的组合，调整均衡燃烧，防治火焰偏斜；二是调节炉膛出口温度目标值；三是组织合理的吹灰优化。 1.1.3 炉膛三个参数的测量需要解决

遗传算法在多目标优化的应用：公式,讨论,概述总括

遗传算法在多目标优化的应用：公式，讨论，概述/总括概述本文主要以适合度函数为基础的分配方法来阐述多目标遗传算法。传统的群落形成方法（niche formation method）在此也有适当的延伸,并提供了群落大小界定的理论根据。适合度分配方法可将外部决策者直接纳入问题研究范围，最终通过多目标遗传算法进行进一步总结：遗传算法在多目标优化圈中为是最优的解决方法，而且它还将决策者纳入在问题讨论范围内。适合度分配方法通过遗传算法和外部决策者的相互作用以找到问题最优的解决方案，并且详细解释遗传算法和外部决策者如何通过相互作用以得出最终结果。 1.简介求非劣解集是多目标决策的基本手段。已有成熟的非劣解生成技术本质上都是以标量优化的手段通过多次计算得到非劣解集。目前遗传算法在多目标问题中的应用方法多数是根据决策偏好信息，先将多目标问题标量化处理为单目标问题后再以遗传算法求解，仍然没有脱离传统的多目标问题分步解决的方式。在没有偏好信息条件下直接使用遗传算法推求多目标非劣解的解集的研究尚不多见。本文根据遗传算法每代均产生大量可行解和隐含的并行性这一特点，设计了一种基于排序的表现矩阵测度可行解对所有目标总体表现好坏的向量比较方法，并通过在个体适应度定标中引入该方法，控制优解替换和保持种群多样性，采用自适应变化的方式确定交叉和变异概率，设计了多目标遗传算法(Multi Objective Genetic Algorithm, MOGA)。该算法通过一次计算就可以得到问题的非劣解集，简化了多目标问题的优化求解步骤。多目标问题中在没有给出决策偏好信息的前提下，难以直接衡量解的优劣，这是遗传算法应用到多目标问题中的最大困难。根据遗传算法中每一代都有大量的可行解产生这一特点，我们考虑通过可行解之间相互比较淘汰劣解的办法来达到最后对非劣解集的逼近。考虑一个n维的多目标规划问题，且均为目标函数最大化，其劣解可以定义为： f i (x * )≤f i (x t ) i=1，2，??，n (1) 且式(1)至少对一个i取“＜”。即至少劣于一个可行解的x必为劣解。对于遗传算法中产生大量的可行解，我们考虑对同一代中的个体基于目标函数相互比较，淘汰掉确定的劣解，并以生成的新解予以替换。经过数量足够大的种群一定次数的进化计算，可以得到一个接近非劣解集前沿面的解集，在一定精度要求下，可以近似的将其作为非劣解集。个体的适应度计算方法确定后，为保证能得到非劣解集，算法设计中必须处理好以下问题：(1)保持种群的多样性及进化方向的控制。算法需要求出的是一组不同的非劣解，所以计算中要防止种群收敛到某一个解。与一般遗传算法进化到

锅炉燃烧调整总结

锅炉燃烧调整总结-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

#2 炉优化调整机组稳定运行已有3个多月，但在调试结束后我厂#2机组在3月份前在满负荷时床温在960℃左右，总风量大，风机电流大，厂用电率居高不下，一直困扰着我们。通过三个月的分析、调整，近期床温整体回落，总结出主要原因有以下两点：一、煤颗粒度的差异。前一段时间负荷300MW时床温高炉膛差压在1.5KPa,下部压力2.6KPa，近期炉膛差压在2.1KPa，下部压力3.6KPa,这说明锅炉外循环更好了，分离器能捕捉更多的物料返回炉膛，同时也减少了飞灰含碳量，否则小于1mm的煤粒份额太多分离器使分离效率下降,小于1mm细颗粒太多就烧成煤粉炉的样子，从而导致高床温细颗粒全给飞灰含碳量做贡献了，大于10mm煤粒太多就烧成鼓泡床了，导致水冷壁磨损加剧爆管、冷渣器不下渣和燃烧恶化等一系列问题，所以控制好入炉煤粒度（1—9mm)是保证燃烧的前提，当煤颗粒度不合适时只能通过加大风量使床温下降，在煤颗粒度不合适时加负荷一定要先把风量加起来，否则负荷在300MW时床温会上升到接近980℃，甚至会因床温高被迫在高负荷时解床温高MFT保护，如果处理不当造成结焦造成非停。所以循环流化床锅炉控制煤粒度是决定是否把锅炉烧成真正循环流化床最为重要的因素，可以说粒度问题解决了，锅炉90%的问题都解决了，国内目前最好的煤破碎系统为三级筛分两级破碎。二、优化燃烧调整。3月份以来#2炉床温虽然整体下降，但仍不够理想，由于我厂AGC投入运行中加减负荷频繁，所以在负荷变

浅析多目标优化问题

浅析多目标优化问题【摘要】本文介绍了多目标优化问题的问题定义。通过对多目标优化算法、评估方法和测试用例的研究，分析了多目标优化问题所面临的挑战和困难。【关键词】多目标优化问题；多目标优化算法；评估方法；测试用例多目标优化问题MOPs （Multiobjective Optimization Problems）是工程实践和科学研究中的主要问题形式之一，广泛存在于优化控制、机械设计、数据挖掘、移动网络规划和逻辑电路设计等问题中。MOPs有多个目标，且各目标相互冲突。对于MOPs，通常存在一个折衷的解集（即Pareto最优解集），解集中的各个解在多目标之间进行权衡。获取具有良好收敛性及分布性的解集是求解MOPs的关键。 1 问题定义最小化MOPs的一般描述如下： 2 多目标优化算法目前，大量算法用于求解MOPs。通常，可以将求解MOPs的算法分为两类。第一类算法，将MOPs转化为单目标优化问题。算法为每个目标设置权值，通过加权的方式将多目标转化为单目标。经过改变权值大小，多次求解MOPs 可以得到多个最优解，构成非支配解集[1]。第二类算法，直接求解MOPs。这类算法主要依靠进化算法。进化算法这种面向种群的全局搜索法，对于直接得到非支配解集是非常有效的。基于进化算法的多目标优化算法被称为多目标进化算法。根据其特性，多目标进化算法可以划分为两代[2]。（1）第一代算法：以适应度共享机制为分布性策略，并利用Pareto支配关系设计适应度函数。代表算法如下。VEGA将种群划分为若干子种群，每个子种群相对于一个目标进行优化，最终将子种群合并。MOGA根据解的支配关系，为每个解分配等级，算法按照等级为解设置适应度函数。NSGA采用非支配排序的思想为每个解分配虚拟适应度值，在进化过程中，算法根据虚拟适应度值采用比例选择法选择下一代。NPGA根据支配关系采用锦标赛选择法，当解的支配关系相同时，算法使用小生境技术选择最优的解进入下一代。（2）第二代算法：以精英解保留机制为特征，并提出了多种较好的分布性策略。代表算法如下。NSGA-II降低了非支配排序的复杂度，并提出了基于拥挤距离的分布性策略。SPEA2提出了新的适应度分配策略和基于环境选择的分布性策略。PESA-II根据网络超格选择个体并使用了基于拥挤系数的分布性策略。

锅炉燃烧优化调整方案

锅炉燃烧优化调整方案萨拉齐电厂的2×300MW CFB锅炉是采用哈尔滨锅炉股份有限公司具有自主知识产权的CFB锅炉技术设计和制造的，锅炉型号HG-1065/17.6-L.MG，是亚临界参数、一次中间再热自然循环汽包炉、紧身封闭、平衡通风、固态排渣、全钢架悬吊结构的循环流化床锅炉，燃用混合煤质，锅炉以最大连续负荷(即BMCR工况)为设计参数，锅炉的最大连续蒸发量为1065t/h。循环物料的分离采用高温绝热旋风分离器，锅炉采用支吊结合的固定方式，受热面采用全悬吊方式，空气预热器、分离器采用支撑结构；锅炉启动采用床下和床上联合点火启动方式。萨拉齐电厂锅炉主要技术参数：一、优化燃烧调整机构

为了积极响应公司号召，使我厂锅炉燃烧优化调整工作有序进行，做到调整后锅炉更加安全、经济运行，我厂成立了锅炉优化燃烧调整小组： 1、组织机构：组长: 杨彦卿副组长：冀树芳、贺建平成员：刘玉俊、蔚志刚、李京荣、范海水、谷威、孔凡林、薛文祥、于斌 2、工作职责： 1）负责制定锅炉优化燃烧调整的工作计划； 2）负责编制锅炉优化燃烧调整方案及锅炉运行中问题的检查汇总； 3）负责组织实施锅炉优化燃烧调整工作，保证锅炉长周期连续稳定运行。二、优化燃烧调整工作内容： 1、入炉煤粒度调整： 1）CFB锅炉对入炉煤粒径分布要求很高，合理的粒径分布是影响锅炉燃烧安全稳定和经济的最重要因素之一，入炉煤粒径对锅炉的影响有以下几点：a）入炉煤细粒径比例较少，粗颗粒比例多，阻力相应增加锅炉流化所需一次风量增大，细颗粒逃逸出炉内的几率增高，锅炉飞灰含碳量上升；b）入炉煤细颗粒比例多，粗颗粒比例少，在相同的一次风量下锅炉床层上移，床温升高，

MOEAD(基于分解的多目标进化算法)

基于分解的多目标进化算法
摘要：在传统的多目标优化问题上常常使用分解策略。但是，这项策略还没有被广泛的应用到多目标进化优化中。本文提出了一种基于分解的多目标进化算法。该算法将一个多目标优化问题分解为一组？？？单目标优化问题并对它们同时优化。通过利用与每一个子问题相邻的子问题的优化信息来优化它本身，这是的该算法比 MOGLS 和非支配排序遗传算法 NSGA-Ⅱ相比有更低的计算复杂度。实验结果证明：在 0-1 背包问题和连续的多目标优化问题上，利用一些简单的分解方法本算法就可以比 MOGLS 和 NSGA-Ⅱ表现的更加出色或者表现相近。实验也表明目标正态化的 MOEA/D 算法可以解决规模围相异的多目标问题，同时使用一个先进分解方法的 MOEA/D 可以产生一组分别非常均匀的解对于有 3 个目标问题的测试样例。最后，MOEA/D 在较小种群数量是的性能，还有可扩展性和敏感性都在本篇论文过实验经行了相应的研究。
I. 介绍
多目标优化问题可以用下面式子表示：
其中 Ω 是决策空间，以得到的目标集合成为
，包含了 m 个实值目标方法，被称为目标区间。对于可。
如果
，并且所有的目标函数都是连续的，那么 Ω 则可以用
其中 hj 是连续的函数，我们可以称(1)为一个连续的多目标优化问题。如果目标函数互斥，那么同时对所有目标函数求最优解往往是无意义的。有意义的是获
得一个能维持他们之间平衡的解。这些在目标之间获得最佳平衡的以租借被定义 Pareto 最优。
令 u, v∈Rm，如果
对于任意的 i，并且至少存在一个
，那
么 u 支配 v。如果在决策空间中，没有一个点 F(y)能够支配 F(x)点，那么 x 就是 Pareto 最优， F(x)则被称为 Pareto 最优向量。换句话说，对于 Pareto 最优点在某一个目标函数上的提高，都会造成至少一个其余目标函数的退化。所有 Pareto 最优解的集合称为 Pareto 集合，所有最优向量的集合被称为 Pareto 前沿。
在许多多目标优化的实际应用中，通过选择器选择一个接近 Pareto 最优前沿的解作为最后的解。大多数多目标优化问题都有许多甚至是无穷个 Pareto 最优向量，如果想要获得一个完整的最优前沿，将是一件非常耗时的事情。另一方面，选择器可能不会专注于获得一个过于庞大的最优解向量集合来解决问题，因为信息的溢出。因此，许多多目标优化算法往往是获得一个均匀分布在 Pareto 最优前沿周围的最优解向量，这样就具有更好的代表性。许多研究人员也致力于使用数学模型来获得一个近似的最优前沿。
一般来说，在温和控制下多目标优化问题的 Pareto 最优解，可以看做是一个标量优化问题的最优解(其中目标函数是 fi 的集合)。因此，Pareto 最优前沿的近似求解可以被分解为

多目标优化实例和matlab程序

NSGA-II 算法实例目前的多目标优化算法有很多, Kalyanmoy Deb 的带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-II) 无疑是其中应用最为广泛也是最为成功的一种。本文用的算法是MATLAB 自带的函数gamultiobj ，该函数是基于NSGA-II 改进的一种多目标优化算法。一、数值例子多目标优化问题 424221********* 4224212212112 12min (,)10min (,)55..55 f x x x x x x x x x f x x x x x x x x x s t x =-++-=-++-≤≤??-≤≤? 二、 Matlab 文件 1．适应值函数m 文件： function y=f(x) y(1)=x(1)^4-10*x(1)^2+x(1)*x(2)+x(2)^4-x(1)^2*x(2)^2; y(2)=x(2)^4-x(1)^2*x(2)^2+x(1)^4+x(1)*x(2); 2．调用gamultiobj 函数，及参数设置： clear clc fitnessfcn=@f; %适应度函数句柄 nvars=2; %变量个数 lb=[-5,-5]; %下限 ub=[5,5]; %上限 A=[];b=[]; %线性不等式约束 Aeq=[];beq=[]; %线性等式约束 options=gaoptimset('paretoFraction',0.3,'populationsize',100,'generations', 200,'stallGenLimit',200,'TolFun',1e-100,'PlotFcns',@gaplotpareto); % 最优个体系数paretoFraction 为0.3；种群大小populationsize 为100，最大进化代数generations 为200， % 停止代数stallGenLimit 为200，适应度函数偏差TolFun 设为1e-100，函数gaplotpareto ：绘制Pareto 前端 [x,fval]=gamultiobj(fitnessfcn,nvars,A,b,Aeq,beq,lb,ub,options)

提高电站锅炉燃烧效率的优化技术(标准版)

When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理）单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 提高电站锅炉燃烧效率的优化技术(标准版)

提高电站锅炉燃烧效率的优化技术(标准版)导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。燃料在锅炉的炉膛中燃烧释放热能，经过金属壁面传热使锅炉中的水转化成具有一定压力和温度的过热蒸汽，随后把蒸汽送入汽轮机，由汽轮驱动进行发电。燃烧优化技术能够有效提高锅炉燃烧的效率并减少污染。本文重点分析能够提高电站锅炉燃烧效率的优化技术。电站锅炉燃烧优化技术发展我国经济发展逐渐从粗放型转入集约型，对电站锅炉的燃烧不仅要追求经济效益还要实现安全性及环保性。目前，我国电站锅炉燃烧优化技术取得了长足的进步但还存在一些比较严重的问题。为了保证电能的及时供应，燃煤机组及燃煤技术得到迅速的发展，但电站锅炉的自动化水平仍然非常低。20世纪70年代测量技术的改进有效促进煤炭燃烧效率的提高。氧化锆氧量计大大提高了锅炉燃烧后释放的烟气内氧气含量检测的准确性，在我国各个电站得到普遍应用，另外风速监测技术也是诞生在20世纪70年代的优化技术。我国在20世纪80年代进行了技术改进，平均煤炭消耗大大降低，

锅炉燃烧调整及优化运行

民营科技 2011年第8期2MYKJ 科技论坛锅炉燃烧调整及优化运行孙志华刘红郭亮邢立云（内蒙古乌海市海勃湾发电厂，内蒙古乌海016034）锅炉的运行参数主要是过热蒸汽压力，过热蒸汽和再热蒸汽温度，饱和水位和锅炉蒸发量等，其运行过程则表现为一个复杂的参数变化过程。在实际情况下，锅炉运行工况经常是不稳定的。各种各样的原因都会引起工况变化，而最后则表现为运行参数的变化。例如当单元机组汽机所需要的蒸汽流量变动时在其他条件未变的情况下，锅炉汽压、汽温、水位都随着改变。此时，必须对锅炉的燃料量、风量、给水量等作相应的调整，才能使锅炉的蒸汽量与汽机负荷相适应，使运行的参数保持在额定值或规定的范围内。另一方面，即使在外界负荷不变的情况下，锅炉机组内部某一工况或因素的改变，同样会引起运行参数的变动，因而也需要对锅炉机组进行必要的调整工作。 1对锅炉机组运行的总要求是安全、经济，这是通过对锅炉进行监视和调整来达到的具体讲，对运行锅炉进行监视和调整的主要任务是： 1.1保证蒸汽品质，保持正常的过热汽压，过热和再热汽温； 1.2保证蒸汽产量（即蒸发量）以满足外界负荷的需要； 1.3维持汽包的正常水位； 1.4及时进行正确的调整操作，消除各种异常，障碍和隐形事故，保持锅炉机组的正常运行。 1.5维持燃料经济燃烧，尽力减少各种热损失，提高锅炉效率。为了完成上述任务，锅炉人员必须充分的了解各种因素对锅炉工作的影响，掌握锅炉的变化规律和实际操作技能，这是正确调节的必要条件。 2锅炉运行参数最佳值的确定方法目前电厂运行人员习惯于把设计参数作为最佳值进行调整，往往不能达到最佳的运行效果。尤其是在低负荷工况下，锅炉运行的安全性、经济性均较差。其原因主要有三个方面：一是设计参数仅对单一设备而言，未能充分考虑系统组合；二是设备在制造、安装过程中存在一定的偏差，未能达到设计要求；三是设计参数本身取用不合理。所以应该从实际系统出发，通过试验分析、比较，为运行人员提供锅炉在不同负荷下的最佳运行方式及参数控制，这些运行方式建立在现有的设备基础上，通过运行调整可以达到或基本达到，与原设计工况相比具有合理性、准确性和可操作性。锅炉运行参数最佳值应是在不同的工况下使锅炉在实际运行时煤耗达到最小值时所对应的运行方式下的各参数。它必须通过优化调整试验才能获得。所以，需进行优化试验，确定锅炉的最佳经济运行方式及最佳运行参数。 3确定锅炉最佳运行方式及最佳运行参数值的优化试验方法优化试验方法是通过对锅炉进行性能摸底试验，全面优化调整，寻找最佳方式及相应最佳运行基准值。它包括性能摸底试验、优化调整试验两部分。 3.1锅炉性能摸底试验：收集锅炉的基本情况等的相关资料，进行锅炉典型工况下的试验，通过性能计算和能耗分析，寻找引起锅炉煤耗偏高的主要原因，从而确定锅炉优化对象。也就是要找到影响锅炉经济性的主要问题，了解锅炉设备性能有待改进的地方。 3．2锅炉优化调整试验：根据锅炉优化调整试验的结果，在现场设备消缺的基础上确定优化目标，进行锅炉优化调整试验，寻找锅炉在调峰范围内合理的运行操作方式。通过试验得出在不同负荷下锅炉主辅设备的最佳运行方式。 4影响锅炉优化运行的因素锅炉优化运行是指输入锅炉机组燃料的热量被最大有效利用，使得锅炉各项热损失达到最小。通过对各项热损失的分析，找出锅炉的优化运行的方法，并找出提高锅炉运行经济性的途径。只有通过热平衡才能确定锅炉机组的效率，根据热平衡结果就可以判断锅炉机组的设计和运行情况，研究锅炉机组的热平衡目的在于定量计算与分析各项能量的大小，找出引起热量损失的原因，提出减少损失的措施，提高锅炉效率，降低发电成本。5优化运行的途径 5.1加强煤质管理。随着电厂进入商业化运营，煤质的管理显得越来越重要。灰分增加．就意味着热值减少，燃料量、电耗、金属单耗、受热面磨损都增加，燃烧的完全性与稳定性也受到很大影响，也会导致排烟热损失相对增加。所以管理好燃料是提高经济性、提高企业效益、提高上网竞争能力的关键环节之一。 5.2增加监视系统。锅炉的一、二次风速以及炉膛断面热负荷、燃烧器区域热负荷、壁面热负荷等均根据燃用的煤质设计，这是由于燃烧、传热等过程不仅复杂，且影响因素的随机性也较太。目前在设计过程中，除了计算外，一般按推荐值选取。锅炉在运行过程中，能够定量掌握有关影响系统稳定与经济运行的诸因素是十分重要的。例如，一次风速的大小对整个系统的影响非常大，它不仅影响燃烧的稳定性，而且还涉及到锅炉的经济性。而目前运行人员在运行调整过程中，除对最终参数控制得比较严格外，对其过程变化却无法掌握。也就是说，没有一个好的监视系统。运行人员就无章可循，处于带有一定经验性的、盲目的操作状态。如果，一台200MW机组如果做好优化运行，每年能带来几十万元的效益，这并不夸张。所以提高燃烧系统优化运行的程度，它的经济效益和社会效益也同样不可低估。 6锅炉的燃烧调整锅炉燃烧工况的好坏对锅炉机组和整个发电厂运行的经济性和安全性有很大的影响。燃烧调节的任务是：适应外界负荷的要求，在满足必须的蒸汽量和合格的蒸汽量的前提下，保证锅炉运行的安全性和经济性。对于一般固态排渣煤粉炉，进行燃烧调节的目的可具体归纳为以下几方面：保证正常稳定的汽压、汽温和蒸发量。着火稳定、燃烧中心适当，火焰分布均匀，不烧损燃烧器、过热器等设备，避免结渣。使机组运行保证最高的经济性。减少燃烧污染物的排放。燃烧过程的经济性要求保持合理的风煤配合，一、二次风配合和送吸风配合，此外还要保持适当的炉膛温度。合理的风粉配合就是要保持最佳的过量空气系数；合理的一、二次风配合就是要保证着火迅速、燃烧安全；合理的送、引风配合就是要保持适当的炉膛负压、减少漏风。当运行工况改变时，这些配合比例调节恰当，就可以减少燃烧损失，提高锅炉效率。锅炉运行中经常碰到的工况改变是负荷变化，当锅炉负荷变化时，必须及时调节送入炉内的燃料量和风量，使燃烧工况相应改变。在高负荷运行时，由于炉膛温度高，着火与混合条件比较好，故燃烧一般是稳定的，但这时排烟损失比较大。为了提高锅炉效率，可以根据煤质等具体条件，考虑适当降低过量空气系数运行，使排烟热损失降低。在低负荷运行时，由于燃烧减弱，投入的燃烧器数量少，故炉膛温度较低，火焰充满程度差，使燃烧不稳定，经济性也较差。低负荷时可以适当降低炉膛负压运行，以减少漏风，使炉膛温度相对有所提高。这样不但能稳定燃烧，也能减少不完全燃烧热损失，但这时必须注意安全，防止炉膛正压导致灭火伤人。由上所述可知，当运行工况改变时，燃烧调节的正确与否，对锅炉运行的安全性和经济性都有直接的影响。结束语锅炉的燃烧调整、优化运行是节能降耗、提高能源利用率的有效措施。它可以降低机组供电煤耗，降低发电成本，对电力企业参与电力市场竞争具有十分重要的作用。参考文献 [1]岑可法，周昊，池作和.大型电站锅炉安全及优化运行技术[M].第二版. 北京：中国电力出版社，2003. [2]黄新元.电站锅炉运行与燃烧调整[M].第二版.北京:中国电力出版社， 2003. [3]樊泉桂.锅炉原理[M].第一版.北京:中国电力出版社，2004. 摘要：锅炉燃烧调整是运行中的主要内容之一。目前，我国大部分电厂都存在混煤燃烧现象，对锅炉燃烧调整及优化运行需求十分迫切。因此开展锅炉燃烧调整研究，以指导优化运行具有非常重要的现实意义。关键词：锅炉；燃烧调整；优化运行

锅炉燃烧的优化设计方案

锅炉燃烧的优化设计方案摘要：电能是最洁净的便于使用的二次能源，但是在生产电能的同时却消耗了大量的一次能源。并对锅炉节能改造给出了建议和节能策略分析。燃烧特性是锅炉运行的基础，对于锅炉设计及运行人员，必须了解锅炉燃烧的性能、特点，不断对其进行优化设计，才能保证锅炉运行的安全性，提高其经济性。关键词：锅炉燃烧；优化方案 Abstract: electric energy is the most clean and convenient to use the two energy, but in the production of electric energy at the same time it consumes a lot of energy. And the boiler energy transformation is proposed and energy saving strategy analysis. Combustion in boiler operation foundation, for the boiler design and operation personnel, must understand the boiler combustion performance, characteristics, continue to optimize the design, to ensure the boiler operation safety, improve its economy. Keywords: boiler; optimization scheme 采用新型密封技术改造锅炉空气预热器。空预器的漏风问题一直是影响锅炉燃烧，降低效率的威胁。通过采用新型密封技术，降低空预器漏风率，不仅减少排烟损失，降低飞灰含碳量，还可以节约厂用电，降低厂用电率。锅炉制粉系统技术改造。通过改造磨煤机系统、密封系统，可以提高制粉效率，降低制粉单耗，从而降低煤耗。电站循环冷却水余热再利用。通过凝汽器由循环冷却水带走的热量一般占输送总能量的15%以上，有的甚至高达25%以上，造成了能量的极大浪费。如果能采用余热利用技术把这部分能量利用起来，势必会对电厂效率提高产生明显的效果随着我国电力行业改革的不断深入，“厂网分开，竞价上网”的运行机制已成必然。对各电厂而言，保障机组的安全经济运行，努力降低发电成本，是参与竞争的必由之路。系统组成与结构一定时，机组运行的安全性和经济性主要取决于锅炉的安全经济运行，而锅炉运行的安全性和经济性主要取决于锅炉的燃烧运行调整。在火电发电成本中，燃烧费用一般要点70%以上，因此，提高锅炉燃烧系统的运行水平，对机组的节能降耗具有重要意义。 1设备概况某厂8号炉为DG-670／13.7-8型自然循环煤粉炉，制粉系统为钢球磨中储式热风送粉系统。1991年1月投产，配200MW汽轮发电机组。设计带基本负荷，低于180MW时需投油助燃。1997年进行了分散控制系统(DCS)改造，2001年汽轮机通过通流部分改造扩充为220MW。自1992年下半年后，煤炭市场发生了变化，锅炉燃煤质量严重恶化，煤种杂乱无序，运行煤种偏离设计煤种，挥发分低、

锅炉燃烧调整的优化分析

锅炉燃烧调整的优化分析发表时间：2017-07-04T11:05:16.633Z 来源：《电力设备》2017年第7期作者：刘金龙[导读] 摘要：锅炉燃烧的稳定与否,直接关系到整个机组的安全运行。锅炉燃烧工况是否正常,可以通过氧量表,炉膛负压表的指示来判断,同时配合对火焰的监视来判断。（中天钢铁集团有限公司热电厂江苏常州 213011）摘要：锅炉燃烧的稳定与否,直接关系到整个机组的安全运行。锅炉燃烧工况是否正常,可以通过氧量表,炉膛负压表的指示来判断,同时配合对火焰的监视来判断。正常稳定的燃烧应具有光亮的金黄色火焰,并且均与的充满整个炉膛,不应过于明亮或过暗,且不应触及四周水冷壁;火焰中心应位于炉膛的中部,下部不低于冷灰斗一半;火焰中不应有煤粉析出,不应有明亮的火星,火焰不能有忽明忽暗的脉动闪动,运行中若燃烧不稳,不仅会引起蒸汽参数的波动,影响负荷的稳定,而且还会对锅炉、蒸汽管道、汽轮机带来冲击。若发生炉膛灭火,则后果更为严重。关键词：燃烧；燃烧调整 1 影响燃烧的因素 ⑴炉膛热负荷大小。⑵送入燃料的质量（成分、发热量与均匀性）。⑶热风比例大小。⑷风温高低与风速大小。⑸风量调整。⑹火焰中心。 2 锅炉燃烧调整优化分析为了进一步降低锅炉煤耗，有必要对影响锅炉效率的因素进行分析，找出有效的运行方式，以提高锅炉效率，达到节能增效的目的。就锅炉而言，一方面应通过调整运行方式尽量减少各种损失；另一方面,则应提高蒸汽参数，减少减温水量和排污量。在所有损失中，排烟热损失和未完全燃烧热损失占主要，因此有效地减少这些损失，能提高锅炉效率。 2.1 影响排烟热损失的因素影响排烟热损失的主要因素是排烟温度和排烟量。一般来说，排烟温度每上升 10 ℃，则排烟热损失增加 0.6％～1％，所以要全面分析造成锅炉排烟温度升高的各种因素，制定出切实可行的措施以达到降低排烟温度，减少排烟损失，提高锅炉效率。排烟量主要由过剩空气系数和燃料中的水分来决定，而燃料中的水分则由入炉煤成分来决定。影响排烟温度和排烟量的主要因素有漏风、受热面积灰和结渣、环境温度（即空预器入口温度）和入炉煤的成分。 2.2 影响未完全燃烧热损失的因素 ⑴煤质。燃料中挥发成分含量较高时，煤粉著火容易，同时燃烧过程稳定，未完全燃烧热损失也较小。如果燃料中灰分含量较高时，则燃烧稳定性差，而且由于灰分的隔绝作用，煤的燃尽性能较差。水分对燃烧的影响主要是使燃烧著火困难，并降低燃烧区的温度，使煤粉燃尽变得困难。 ⑵煤粉细度。煤粉越细，表面积越大，越容易著火，同时所需燃烧时间越短，燃烧越完全。但煤粉过细会使制粉电耗增加，降低锅炉效率。 ⑶风量。炉膛过剩空气系数过小，会使燃料燃烧不完全，而且由于烟气中未完全燃烧物的存在，给锅炉运行带来二次燃烧的威胁，炉膛过剩空气系数过大，则排烟热损失也大，达不到经济运行的效果。 ⑷氧量。锅炉运行氧量直接影响锅炉的经济性。在不同的运行负荷下，氧量过大，导致排烟热损失和风机电耗增加；反之，虽然使得风机电耗下降，但飞灰可燃物增加，未完全燃烧热损失增加。 ⑸燃烧过程。缩短煤粉著火时间。同时，延长煤粉在炉膛中燃烧停留时间，使碳粒尽可能完全燃烧，将会降低煤粉的未完全燃烧热损失，提高锅炉效率。 2.3 锅炉燃烧调整的优化措施 ⑴降低排烟热损失。控制漏风，在运行中经常检查水封槽水位，每次吹灰后，都对看火孔和人孔门进行全面检查，关紧吹灰时吹开的看火孔，对于在运行中的制粉系统，在保证安全的情况下，尽量少用冷风，多用热风，这样可使排烟温度降低 1～1.5 ℃，提高烟道入孔门和保温层的严密性，防止烟道漏风。 ⑵防止空预器堵灰。防止机组启、停过程中油枪雾化不好。在清洗空预器时，一定要彻底清洗干净并保证烘干时间足够，防止残垢沉积于受热面，严格执行空预器吹灰，在机组启停、入炉煤中灰分的质量分数较高和燃烧不好时，增加吹灰次数。对炉膛和烟道定期全面吹灰，运行数据显示，每班对炉膛和烟道进行全面吹灰，可降低排烟温度 2～3℃。因此，要对炉膛和烟道进行及时吹灰，减少飞灰堆积。 ⑶减少未完全燃烧热损失。减少未完全燃烧热损失就要合理控制氧量。要提高锅炉运行效率，除了控制漏风、保持换热面清洁、强化燃烧外，关键是控制好锅炉运行氧量和煤粉细度，它们直接影响锅炉的运行经济性。及时掌握煤质和煤粉细度的变化，正常运行中，适当降低一次风压，提高一次风温。根据煤种调整氧量，挥发份较高的煤种保持氧量 3%～4%，挥发份较低的煤种保持氧量 2%～3%。 ⑷延长燃烧时间。在运行中可采取适当降低炉膛负压。同时适当提高底部二次风的开度，使煤粉在炉膛中充分地燃烧，适当降低火焰中心。 ①均等配风。二次风的开度一致。适用于燃烧稳定时的大负荷。优点：炉内的热负荷分布均匀。 ②束腰配风。将中部的二次风适当的关小。适用于燃烧不稳定或小负荷。优点：提高局部断面热负荷，有利于燃烧稳定。 ③鼓腰配风。将中部的二次风适当的开大。适用于炉膛温度过高或结焦。优点：切割分离燃烧中心，降低炉内温度。 ⑸锅炉燃烧系统中的两个最佳。锅炉燃烧系统中保持两个最佳，即：最佳过量空气系数与最佳煤粉细度。 ①最佳空气系数是指锅炉的排烟损失与不完全燃烧热损失之和最小的过量空气系数。它与煤种、锅炉的燃烧特性以及锅炉密封程度有关系。 ②最佳煤粉细度是指锅炉的制粉损耗与锅炉的不完全燃烧热损失之和最小的煤粉细度,它与煤的可磨性、设备特性以及煤的燃烧特性、锅炉的燃烧特性有关。 3 锅炉燃烧调整的几点建议 ⑴正常运行时，合理分配上下排，保持下大上小。 ⑵合理配风，调整火焰中心，使火焰充满炉膛，并保证煤粉与空气良好混合。