论文摘要
随着环境保护要求的日益严格,燃煤价格的不断上涨,在“厂网分开,竞价上网”的运行机制下,电站锅炉面临降低运行成本与降低污染物排放的双重要求,高效低污染燃烧优化技术已日益引起人们的关注。为了满足电站锅炉运行高效低污染的要求,本文针对使用可调叶栅煤粉分配器的燃煤锅炉,经过分析各种因素对燃煤锅炉氮氧化物(NOx)排放的影响,建立了以NOx排放量为目标,以煤粉含氮量、炉膛出口氧浓度、机组给定发电负荷以及各喷口煤粉浓度为优化变量的过程优化模型,并在此基础上,寻求一种较为有效的优化方法进行求解。粒子群优化算法(PSO)收敛速度快、算法简单、易于编程实现且只需要设置较少的参数。但是,它并不是万能的,在具体问题中仍存在着很多缺点,本文在深入分析粒子群优化算法的基础上,对粒子群优化算法求解约束优化问题进行了深入研究,引入了分离比较策略,并同粒子群优化算法相结合,提出了相应的改进方案,即带分离比较策略的双适应值改进粒子群优化算法(MPSODD)。最后将改进的粒子群优化算法应用到低NOx排放过程的优化设计中,得出各种工况下的可调叶栅煤粉分配器的叶栅角度的参考值,并将其优化结果与采用其他优化算法得出的优化结果进行比较,结果表明MPSODD获得了较为理想的优化效果,验证了此算法的可行性和优越性,从而为指导电站锅炉的优化控制提供了新的思路。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 研究背景1.2 锅炉燃烧过程中抑制NOx排放的控制技术1.3 燃煤锅炉低NOx排放过程优化控制系统的研究进展1.4 复杂过程排放优化模型的算法综述1.4.1 经典优化算法1.4.2 现代智能优化算法1.5 本文的主要工作第二章 低NOx排放过程优化模型2.1 锅炉燃烧控制系统2.2 锅炉低NOx排放过程优化变量的选择2.3 锅炉低NOx排放过程优化模型2.3.1 锅炉下部低NOx排放过程模型2.3.2 锅炉中部低NOx排放过程模型2.3.3 锅炉上部低NOx排放过程模型第三章 标准粒子群优化算法3.1 群体智能的概念及特点3.2 群体智能的两种主要模式3.3 PSO的惯性权重模型3.4 PSO的惯性权重模型算法收敛性分析3.5 PSO算法的收敛因子模型3.6 改进的PSO算法（MPSO）3.6.1 对个体极值的改进3.6.2 对全局极值的改进3.6.3 MPSO算法流程3.6.4 数值试验3.7 PSO与其他进化算法的比较3.8 粒子群优化算法的应用第四章 求解约束条件问题的粒子群优化算法4.1 引言4.2 带有罚函数的粒子群优化算法4.2.1 处理约束条件的罚函数方法4.2.2 基于混沌变量的变异4.3 采用分离比较策略的双适应值改进粒子群优化算法4.3.1 处理约束条件的分离比较策略4.3.2 双适应值粒子群优化算法的定义4.3.3 双适应值粒子群优化算法中粒子的比较准则4.3.4 保持不可行解粒子的自适应策略4.3.5 分离比较策略的双适应值改进粒子群优化算法的实现4.4 数值实验4.4.1 测试函数4.4.2 评价标准4.4.3 参数设置4.4.4 参数研究第五章 基于粒子群优化算法的低NOx排放过程的优化5.1 实现步骤5.2 仿真及结果5.3 与其它算法的比较第六章 结论参考文献致谢
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