本發(fā)明涉及燃煤發(fā)電，尤其涉及一種確定火電廠不同煤種配煤方案的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、燃煤費(fèi)用約占電廠發(fā)電運(yùn)行成本的70%以上，降低煤價(jià)格是控制成本的重中之重。為降低燃煤成本，近年來(lái)開拓了低成本煤來(lái)源，摻燒高水分褐煤、高灰低熱值煙煤、煤泥等多元經(jīng)濟(jì)煤種；另外，垃圾、污泥、生物質(zhì)等非常規(guī)煤也開始進(jìn)入電廠摻燒，并且摻燒比例逐漸提高。但是，由于對(duì)多元煤特性認(rèn)識(shí)不足和設(shè)備條件限制，導(dǎo)致在燃用過(guò)程中出現(xiàn)磨煤機(jī)干燥出力不足、鍋爐帶負(fù)荷受限、空預(yù)器堵塞、落煤管下煤不暢等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了鍋爐設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2、此外，現(xiàn)有的配煤摻燒模型大多側(cè)重于經(jīng)濟(jì)性評(píng)估，未能充分考慮到機(jī)組設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況和負(fù)荷變化，使得在實(shí)際操作中難以同時(shí)兼顧安全、高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的綜合運(yùn)行要求。因此，盡管這些方法在一定程度上提供了摻燒決策的參考，但缺乏一個(gè)全面、科學(xué)的綜合評(píng)價(jià)體系來(lái)指導(dǎo)火電企業(yè)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的摻燒方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡(jiǎn)要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本技術(shù)的說(shuō)明書摘要和發(fā)明名稱中可能會(huì)做些簡(jiǎn)化或省略以避免使本部分、說(shuō)明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡(jiǎn)化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

2、鑒于上述現(xiàn)有存在的問(wèn)題，提出了本發(fā)明。因此，本發(fā)明提供了一種確定火電廠不同煤種配煤方案的方法解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的配煤決策復(fù)雜、配煤方案不適應(yīng)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行情況等的問(wèn)題。

3、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

4、第一方面，本發(fā)明提供了一種確定火電廠不同煤種配煤方案的方法，包括：

5、獲取煤場(chǎng)的煤種數(shù)據(jù)以及燃煤處理設(shè)備和燃煤環(huán)保系統(tǒng)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)；

6、根據(jù)煤場(chǎng)的煤種數(shù)據(jù)以及燃煤處理設(shè)備和燃煤環(huán)保系統(tǒng)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，建立入爐混煤的最低熱值、著火穩(wěn)定性、硫分、水分和灰分的約束條件；

7、基于所述約束條件，確定不同煤種的摻燒比得到多個(gè)配煤方案；

8、以綜合供電成本最低為目標(biāo)建立目標(biāo)函數(shù)，求解所述多個(gè)配煤方案的目標(biāo)函數(shù)值，基于所述目標(biāo)函數(shù)值，獲取火電廠最終配煤方案。

9、作為本發(fā)明所述的確定火電廠不同煤種配煤方案的方法的一種優(yōu)選方案，其中：燃煤處理設(shè)備和燃煤環(huán)保系統(tǒng)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)包括，

10、所述燃煤處理設(shè)備包括磨煤機(jī)、燃燒器；

11、所述燃煤環(huán)保系統(tǒng)包括脫硫系統(tǒng)、脫硝系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)。

12、作為本發(fā)明所述的確定火電廠不同煤種配煤方案的方法的一種優(yōu)選方案，其中：入爐混煤的最低熱值、著火穩(wěn)定性、硫分、水分和灰分的約束條件包括，

13、入爐混煤最低熱值的約束條件為不同負(fù)荷下，入爐混煤的總熱量大于等于機(jī)組發(fā)電功率對(duì)應(yīng)的鍋爐熱負(fù)荷；

14、入爐混煤著火穩(wěn)定性約束條件為不同負(fù)荷下，入爐混煤的著火溫度均小于等于燃燒器的最低著火溫度；

15、入爐混煤硫分的約束條件為不同負(fù)荷下，入爐混煤的硫分均小于等于脫硫系統(tǒng)的最大出力；入爐混煤水分的約束條件為不同負(fù)荷下，由煤水分決定的磨煤機(jī)干燥出力均大于等于磨煤機(jī)最大出力，且磨煤機(jī)出口風(fēng)溫高于水露點(diǎn)溫度；

16、入爐混煤灰分的約束條件為不同負(fù)荷下，入爐混煤灰分均小于等于除塵系統(tǒng)的最大出力。

17、作為本發(fā)明所述的確定火電廠不同煤種配煤方案的方法的一種優(yōu)選方案，其中：還包括，

18、所述入爐混煤的總熱量通過(guò)磨煤機(jī)最大出力、煤的摻燒比和低位熱值獲?。?/p>

19、所述入爐混煤的著火溫度通過(guò)入爐混煤的揮發(fā)分和灰分獲??；

20、所述入爐混煤硫分通過(guò)入爐混煤收到的基全硫和煤種的摻燒比獲?。?/p>

21、所述磨煤機(jī)干燥出力通過(guò)磨煤機(jī)進(jìn)口風(fēng)溫、煤種全水分、磨煤機(jī)通風(fēng)量和煤種的摻燒比獲取；

22、所述入爐混煤灰分通過(guò)入爐混煤收到的基灰分和煤種的摻燒比獲取。

23、作為本發(fā)明所述的確定火電廠不同煤種配煤方案的方法的一種優(yōu)選方案，其中：磨煤機(jī)最大出力包括，

24、獲取磨煤機(jī)在不同負(fù)荷下的出力歷史數(shù)據(jù)，對(duì)所述處理歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和分組，獲取每組的最大出力值，將各組最大出力值進(jìn)行平均，獲取磨煤機(jī)最大出力。

25、作為本發(fā)明所述的確定火電廠不同煤種配煤方案的方法的一種優(yōu)選方案，其中：得到多個(gè)配煤方案包括，

26、基于入爐混煤的最低熱值、著火穩(wěn)定性、硫分、水分和灰分的約束條件，調(diào)整不同煤種的摻燒比例，獲取多個(gè)配煤方案。

27、作為本發(fā)明所述的確定火電廠不同煤種配煤方案的方法的一種優(yōu)選方案，其中：以綜合供電成本最低為目標(biāo)建立目標(biāo)函數(shù)包括，

28、所述綜合供電成本包括供電煤耗、煤成本、環(huán)保成本和檢修維護(hù)成本；

29、目標(biāo)函數(shù)表示為：

30、，

31、其中，表示綜合供電成本，表示供電煤耗，表示煤種的標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)，?表示脫硝成本，?表示脫硫成本，?表示機(jī)組維護(hù)檢修成本，表示煤種的摻燒比例，表示煤類總數(shù)；

32、第二方面，本發(fā)明提供了一種確定火電廠不同煤種配煤方案的的系統(tǒng)，包括，

33、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取煤場(chǎng)的煤種數(shù)據(jù)以及燃煤處理設(shè)備和燃煤環(huán)保系統(tǒng)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)；

34、約束條件建立模塊，用于根據(jù)煤場(chǎng)的煤種數(shù)據(jù)以及燃煤處理設(shè)備和燃煤環(huán)保系統(tǒng)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，建立入爐混煤的最低熱值、著火穩(wěn)定性、硫分、水分和灰分的約束條件；

35、配煤方案獲取模塊，用于基于所述約束條件，確定不同煤種的摻燒比得到多個(gè)配煤方案；

36、目標(biāo)函數(shù)建立模塊，用于以綜合供電成本最低為目標(biāo)建立目標(biāo)函數(shù)，求解所述多個(gè)配煤方案的目標(biāo)函數(shù)值；

37、最終配煤方案獲取模塊，用于基于所述目標(biāo)函數(shù)值，獲取火電廠最終配煤方案。

38、第三方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算設(shè)備，包括：

39、存儲(chǔ)器和處理器；

40、所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述處理器用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，該計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述確定火電廠不同煤種配煤方案的方法的步驟。

41、第四方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，該計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述確定火電廠不同煤種配煤方案的方法的步驟。

42、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過(guò)獲取磨煤機(jī)、燃燒器、脫硫系統(tǒng)、脫硝系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，掌握機(jī)組各輔機(jī)設(shè)備的運(yùn)行情況，然后依據(jù)機(jī)組設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀來(lái)確定混煤的各項(xiàng)約束條件，并不斷更新機(jī)組設(shè)備數(shù)據(jù)，使配煤摻燒方案更加符合機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行情況；通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析得到配煤方案，然后結(jié)合煤質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)和綜合供電成本計(jì)算數(shù)據(jù)得到不同煤種的摻燒比例，不需要開展燃燒試驗(yàn)，簡(jiǎn)單易行，且成本較低，避免了復(fù)雜的試驗(yàn)過(guò)程，顯著簡(jiǎn)化了配煤流程，降低了決策成本；本發(fā)明以綜合供電成本最低為基本原則，通過(guò)綜合考慮供電煤耗、煤成本、環(huán)保成本和檢修維護(hù)費(fèi)用等多個(gè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，來(lái)確定最佳的配煤方案，不僅提高了經(jīng)濟(jì)煤種的摻配比例，降低了發(fā)電成本，還增強(qiáng)了電廠的煤靈活性，使電廠能夠更好地應(yīng)對(duì)煤炭市場(chǎng)的波動(dòng)，改善生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)困境；本發(fā)明的配煤方案通過(guò)優(yōu)化不同煤種的摻燒比例，使得原本可能因品質(zhì)問(wèn)題而被棄用的低質(zhì)煤得以有效利用，提高了資源利用效率，有助于實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展。