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火电厂负荷经济调度算法研究及锅炉热经济性诊断

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目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 课题研究的背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 负荷经济调度

1.2.2 锅炉热经济性诊断

1.3 本课题研究的主要内容

2 火电厂单元机组煤耗特性模型

2.1 经济性指标的选取

2.2 单元机组煤耗特性的计算

2.2.1 数据的获取

2.2.2 热力过程计算

2.3 单元机组煤耗特性模型的选取

3 改进遗传算法在负荷经济调度中的应用

3.1 遗传算法概述

3.1.1 遗传算法的基本原理和特点

3.1.2 遗传算法的运算流程及步骤

3.1.3 遗传算法的运行参数

3.2 改进遗传算子的设计

3.2.1 约束条件的处理

3.2.2 基于线性排序的选择算子

3.2.3 自适应交叉和变异概率

3.2.4 优势群体主导策略

3.3 改进遗传算法用于负荷经济调度

3.3.1 负荷经济调度模型的建立

3.3.2 计算示例和结果分析

4 锅炉热经济性诊断模型

4.1 锅炉热经济性简化模型的研究

4.1.1 简化计算的对象及内容

4.1.2 锅炉效率简化计算模型

4.1.3 计算示例与结果分析

4.2 锅炉效率计算的串联模型

4.2.1 现有计算模型存在的问题

4.2.2 锅炉内能量转化和传递过程分析

4.2.3 锅炉效率串联计算模型

4.2.4 计算示例与结论

4.3 锅炉热经济性诊断和能耗分析

4.3.1 基于热偏差的锅炉热经济性诊断

4.3.2 局部定量诊断方法的改进与拓展

5 电厂热力系统优化系统的初步开发

5.1 程序设计及系统功能

5.1.1 应用系统的功能特点

5.1.2 系统功能介绍

5.2 负荷经济调度优化系统的编制、调试和运行

5.2.1 程序结构与流程

5.2.2 用户界面层的设计步骤

5.2.3 数据层、业务逻辑层的设计

5.2.4 实例运行和结果输出

5.3 锅炉热经济性诊断系统的设计、调试和运行

5.3.1 主程序流程

5.3.2 界面设计与运行

6 结论与展望

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果

致谢

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摘要

负荷经济调度和锅炉热经济性诊断是发电企业提高能源利用率、节能减耗、降低成本的有效措施;也是火电厂实施节能技术改造、改进管理、优化系统运行的重要举措。
   深入分析电厂经济性指标的优缺点,最终确定以全厂供电煤耗作为负荷经济调度的优化指标;提出应用二次型函数在线确定机组的煤耗模型,从而为实现负荷经济调度提供可靠的依据。在分析国内外经济调度方法的基础上提出运用遗传算法来解决负荷经济调度问题,详细叙述了遗传算法的基本原理、算法步骤和实现方式,并针对标准算法的局限性,对算子进行专门的设计与改进,提出一种优势群体主导型遗传算法。研究了该算法在凝汽式机组中,忽略阀点效应和计入阀点效应两方面的应用,通过实例仿真表明,本文提出的改进遗传算法具有较高的搜索效率和全局搜索能力,满足负荷经济调度对实时性和精确度的要求,在工程实际中具有较好的应用前景。
   建立了锅炉效率简化计算模型,提出用多项式函数法确定烟气和飞灰比热,避免了查表和手动输入的弊端,更有利于在线计算和监测。同时基于对锅炉内部能量转化过程的分解,建立一种锅炉效率串联计算模型,该模型把锅炉效率分解为燃烧、吸热和散热三个串联子环节,实现了对制约锅炉效率的因素进行有效地定位和分离。在此基础上,探讨了局部定量法的新思路,通过提出回热系统整体单元的概念,导出了加热单元进、出水系数的计算通式,将矩阵法中关于流量分布的计算方法引入循环函数法,简化了循环函数法计算过程;通过推导辅助循环作功量计算通式揭示了矩阵法、等效焓降法和循环函数法三者之间的内在联系。
   基于C#.Net和数据库SQL Server2000的应用平台,给出初步开发火电厂运行优化系统的具体方法及系统设计方案,并借助Visual C#完成了负荷经济调度系统和锅炉热经济性诊断系统的可视化程序编制,使得本文的研究得以应用于实践,对火电厂优化运行,节能减耗有一定指导意义。

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