基于遗传算 法matlab优化工具箱600 mw锅炉低压省煤器优化设计

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1、第46卷第1期锅炉技术Vo1．46，No．1学兔兔www.xuetutu.com2O15年1月B0ILERTECHN0LOGYJan．，2015基于遗传算法MATLAB优化工具箱600MW锅炉低压省煤器优化设计张子建，张素娟(华电莱州发电有限公司，山东烟台261441)摘要：针对某发电厂600Mw超超临界直流锅炉排烟温度高达160℃的实际运行状况，利用最优化方法分析600Mw燃煤锅炉低压省煤器系统决策变量及约束条件，建立优化设计数学模型，采用基于遗传算法的MATLAB优化工具箱进行编程寻优求解，得出600Mw燃煤锅炉低压省煤器最佳结构尺寸和布置方案，将优化设计结果与未经过优化设

2、计方案进行分析比较，经过优化设计后600Mw燃煤锅炉低压省煤器能降低发电煤耗0．36g／(kw·h)，并利用某电厂实际改造后运行数据分析验证，表明基于遗传算法MATLAB优化工具箱600Mw锅炉低压省煤器优化设计在排烟余热回收方面具有一定可行性和实际参考价值。关键词：遗传算法；低压省煤器；优化设计；梯级利用中图分类号：TK229．2文献标识码：A文章编号：1672—4763(2015)0卜0022—05统布置结构与高压高温省煤器相似，低压省煤器0前言在汽轮机回热系统中不同的连接方案，对发电机利用600MW燃煤发电机组运行数据分析，组热经济性具有不同的影响程度，通过等效焓降当锅炉

3、排烟温度升高5℃，锅炉效率将下降法进行热经济性分析，本文采用分别从8、7号低0．27～0．28，机组供电煤耗将上升0．2压加热器出口部分引凝结水混合后进入低压省g／(kw·h)，按照机组年运行5500h，年多消耗标煤器，吸热升温后从6号低压加热器出口引入汽煤量达660t，不仅造成了煤炭资源的浪费，增加轮机回热系统中，布置方式如图1所示：了CO、NO等排放，而且加剧尾部受热面磨损，降低尾部受热面寿命，给锅炉安全运行带来隐再热患。降低锅炉排烟温度、吸收锅炉排烟热损失对器600Mw燃煤机组节能降耗和经济、安全运行具有很大的现实意义。目前，加装低压省煤器技术措施是有效回收锅炉排烟余热措

4、施之一，600Mw燃煤锅炉低压省煤器正处于优化设计阶段，本文优化设计方法和结果将为600Mw燃煤锅炉低压省煤器优化设计提供一定现实可行的理图1低压省煤器系统布置论依据。1600MW低压省煤器系统布置2600MW锅炉低压省煤器数学模型低压省煤器是利用锅炉尾部烟道的排烟余根据等效焓降基本原理，利用最优化方法分析600Mw燃煤锅炉低压省煤器系统存在的约热来直接加热汽轮机回热系统中凝结水泵供出的低压主凝结水，该系统是利用锅炉排烟余热、束条件、决策变量，并根据依据资金动态指标一社会纯收入的净现值N。构造所求目标函数，建提高运行经济性、节能降耗的有效措施之一，并立600MW煤粉锅炉低压省煤

5、器设计数学模型。具有比其他措施更鲜明的特点。低压省煤器系收稿日期：2013—12—16；修回日期：2014—06—17作者简介：张子建(1983一)，男，硕士研究生，主要从事运行调整、节能优化等相关工作。学兔兔www.xuetutu.com第1期张子建，等：基于遗传算法MATLAB优化工具箱600Mw锅炉低压省煤器优化设计232．1决策变量的确定C——标准煤单价，万元／t，根据当前实对于600Mw燃煤锅炉低压省煤器系统，主际煤价取0．08万元／t；要是由低压省煤器和汽轮机主凝结水两部分组AB——优化改造后运行年节省标煤量，成。低压省煤器换热元件采用目前最为先进的t／年；接触热阻

6、为零的零缝阻钎焊渗层螺旋肋片管，通E——改造后引风机、凝结水泵运行成本过分析两部分低压省煤器结构、热工状态参数，增加值，万元／年。凝结水部分结构、热工、位置状态参数，最终得出2．2．1年节省标煤量AB_2由低压省煤器部分、凝结水部分组成的系统优化△B一又×P××1o一2设计的决策变量为：(4)X—X{d，，f，f，Sf，S1，S2，tpy，}(1)式中：d——螺旋肋片管外径，mm；式中：q——机组热耗率，kJ／(kW·h)——蛇形管壁厚，mm；△H——新蒸汽增加等效焓降，kJ／kg——螺旋肋片管厚度，mm；d——机组汽耗率，kJ／(kW·h)；h——螺旋肋片管高度，mm；——管

7、道效率，；sf——螺旋肋片间距，mm；P——机组额定负荷，kW；s——螺旋肋片管横向节距，mm；——机组额定功率年工作小时数，根据机组运行情况取5500。s——螺旋肋片管纵向节距，mm；采用分别从8、7号低压加热器出口部分引t。——排烟温度，℃；——分水流量系数，％。凝结水混合后进入低压省煤器，吸热升温后从6号低压加热器出口引入汽轮机回热系统中的布在这9个独立变量中，其中d，为离散变置方式时，△H按式(5)计算L2]：量，其他为连续变量。螺旋肋片管外径d及管壁△H一(一九6)5十(rG'76