基于协同优化的燃煤电厂烟气超低排放系统优化研究
发布时间：2022-05-08 08:05
随着环保要求的不断提高,燃煤电厂烟气超低排放系统在整个火电系统中起着越来越重要的作用。超低排放系统主要由脱硝、脱硫、干电除尘和湿电除尘四个装置组合而成,且装置间可协同脱除同一污染物,属于多模型,多约束的复杂优化问题。多模型复杂约束的工程问题常用多学科设计优化进行求解,而协同优化作为多学科设计优化中一种较为先进的分散求解策略,将问题分解为两级优化结构,使问题的复杂度大幅降低。因此将协同优化应用于超低排放系统的优化具有重要意义。本文的主要研究内容如下:（1）针对传统协同优化对初始点敏感、易收敛于局部最优点的问题,提出了一种全局稳定寻优协同优化方法。在系统级中采用动态罚函数,将系统级优化问题转化为无约束优化问题,扩大了寻优可行域,增强系统目标函数全局寻优能力;在子学科级中将原子学科目标函数以动态加权方式组合到学科级目标函数中,在寻优过程中追求一致性的同时,考虑子学科原目标函数对子学科寻优的影响,扩大了子学科的寻优范围。最后,通过两个典型算例对该方法进行验证,并与其他协同优化方法进行对比,结果表明该改进方法优化性能较好,稳定性较强。（2）通过对超低排放系统中各个装置数学模型的分析研究,构建了基...
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 燃煤电厂烟气超低排放系统研究现状
1.3 多学科设计优化及协同优化的研究应用概况
1.3.1 多学科设计优化研究应用概况
1.3.2 协同优化研究应用概况
1.4 本文主要工作及章节安排
1.4.1 本文主要工作
1.4.2 本文章节安排
第2章 燃煤烟气超低排放系统及多学科设计优化方法
2.1 燃煤烟气污染物脱除系统
2.2 多学科设计优化方法
2.2.1 MDO方法数学模型及描述
2.2.2 单级优化方法
2.2.3 二级优化方法
2.3 标准协同优化方法
2.3.1 协同优化数学描述
2.3.2 协同优化搜索策略
2.3.3 协同优化优缺点
2.4 本章小结
第3章 改进的全局稳定寻优协同优化方法
3.1 引言
3.2 协同优化的分析与改进
3.2.1 学科级的分析与改进
3.2.2 系统级的分析与改进
3.2.3 改进协同优化实施步骤
3.3 典型算例仿真
3.3.1 典型数值算例
3.3.2 减速器案例
3.4 本章小结
第4章 改进协同优化在燃煤电厂烟气超低排放系统中的应用
4.1 燃煤电厂烟气超低排放系统成本模型
4.2 基于CO方法的超低排放系统优化
4.3 实验仿真
4.4 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]SCR脱硝系统的MD-TDOF-PID控制[J]. 黄晓英,祁增慧,范永胜,王磊,郑运昌,张静静. 仪器仪表用户. 2018(09)
[2]SCR脱硝超低排放工程改造流场优化[J]. 叶兴联,杨丁,郭俊,刘栋栋,苏寅彪,安希忠. 环境工程学报. 2018(06)
[3]SCR脱硝系统的线性自抗扰串级控制研究[J]. 黄宇,张伟婷,金秀章,杨凯,武蕊. 中国电机工程学报. 2018(18)
[4]基于改进关联规则算法的燃煤电厂脱硫系统工况参数优化[J]. 徐哲炜,郑成航,张涌新,张军,郭一杉,李清毅,胡达清,高翔. 中国电机工程学报. 2017(15)
[5]管式湿式电除尘器气流分布的组织与优化[J]. 高朋,党小庆,赵少雄,李瑞雪,高光前. 环境工程学报. 2017(07)
[6]基于CFD技术的SCR脱硝系统设计研究[J]. 杨秀杰. 有色设备. 2017(03)
[7]静电除尘用大功率高频高压电源预测控制研究[J]. 吴尚,申兆丰,魏月,曾庆军. 计算机测量与控制. 2016(02)
[8]三部委联合印发《煤电节能减排升级与改造行动计划》[J]. 宁波节能. 2014 (05)
[9]基于自适应松弛因子的协同优化方法[J]. 纪爱敏,殷旭. 计算机集成制造系统. 2014(07)
[10]改进的多学科协同优化算法及其应用[J]. 周奇,张立丽,许辉,黄卫刚. 计算机与数字工程. 2014(01)
博士论文
[1]卫星星座协同优化设计研究[D]. 常辉.华中科技大学 2013
[2]协同优化理论及其在铰接式自卸车驱动桥设计中的应用[D]. 仝令胜.北京科技大学 2008
[3]多学科设计优化方法及其在飞行器设计中的应用[D]. 李响.西北工业大学 2004
硕士论文
[1]基于场协同理论的脱硫塔烟道导流板结构优化设计[D]. 贺志超.浙江大学 2018
[2]基于多目标协同优化算法的智能衣架的研究与应用[D]. 金曦.东华大学 2017
[3]基于改进协同优化算法的流程工业多目标生产调度研究[D]. 王强.杭州电子科技大学 2016
[4]660MW火电机组SCR脱硝系统性能优化数值模拟研究[D]. 朱洪震.南昌大学 2015
[5]SCR烟气脱硝系统模拟优化及喷氨量最优控制[D]. 赵乾.重庆大学 2012
[6]大型燃煤机组石灰石—石膏湿法脱硫系统运行优化研究[D]. 王星久.华北电力大学 2012
[7]基于关联规则的数据挖掘方法在电厂脱硫监测中的应用研究[D]. 赵春胜.内蒙古大学 2011
[8]多学科设计优化技术研究[D]. 郭健.西北工业大学 2001
本文编号：3651263
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 燃煤电厂烟气超低排放系统研究现状
1.3 多学科设计优化及协同优化的研究应用概况
1.3.1 多学科设计优化研究应用概况
1.3.2 协同优化研究应用概况
1.4 本文主要工作及章节安排
1.4.1 本文主要工作
1.4.2 本文章节安排
第2章 燃煤烟气超低排放系统及多学科设计优化方法
2.1 燃煤烟气污染物脱除系统
2.2 多学科设计优化方法
2.2.1 MDO方法数学模型及描述
2.2.2 单级优化方法
2.2.3 二级优化方法
2.3 标准协同优化方法
2.3.1 协同优化数学描述
2.3.2 协同优化搜索策略
2.3.3 协同优化优缺点
2.4 本章小结
第3章 改进的全局稳定寻优协同优化方法
3.1 引言
3.2 协同优化的分析与改进
3.2.1 学科级的分析与改进
3.2.2 系统级的分析与改进
3.2.3 改进协同优化实施步骤
3.3 典型算例仿真
3.3.1 典型数值算例
3.3.2 减速器案例
3.4 本章小结
第4章 改进协同优化在燃煤电厂烟气超低排放系统中的应用
4.1 燃煤电厂烟气超低排放系统成本模型
4.2 基于CO方法的超低排放系统优化
4.3 实验仿真
4.4 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]SCR脱硝系统的MD-TDOF-PID控制[J]. 黄晓英,祁增慧,范永胜,王磊,郑运昌,张静静. 仪器仪表用户. 2018(09)
[2]SCR脱硝超低排放工程改造流场优化[J]. 叶兴联,杨丁,郭俊,刘栋栋,苏寅彪,安希忠. 环境工程学报. 2018(06)
[3]SCR脱硝系统的线性自抗扰串级控制研究[J]. 黄宇,张伟婷,金秀章,杨凯,武蕊. 中国电机工程学报. 2018(18)
[4]基于改进关联规则算法的燃煤电厂脱硫系统工况参数优化[J]. 徐哲炜,郑成航,张涌新,张军,郭一杉,李清毅,胡达清,高翔. 中国电机工程学报. 2017(15)
[5]管式湿式电除尘器气流分布的组织与优化[J]. 高朋,党小庆,赵少雄,李瑞雪,高光前. 环境工程学报. 2017(07)
[6]基于CFD技术的SCR脱硝系统设计研究[J]. 杨秀杰. 有色设备. 2017(03)
[7]静电除尘用大功率高频高压电源预测控制研究[J]. 吴尚,申兆丰,魏月,曾庆军. 计算机测量与控制. 2016(02)
[8]三部委联合印发《煤电节能减排升级与改造行动计划》[J]. 宁波节能. 2014 (05)
[9]基于自适应松弛因子的协同优化方法[J]. 纪爱敏,殷旭. 计算机集成制造系统. 2014(07)
[10]改进的多学科协同优化算法及其应用[J]. 周奇,张立丽,许辉,黄卫刚. 计算机与数字工程. 2014(01)
博士论文
[1]卫星星座协同优化设计研究[D]. 常辉.华中科技大学 2013
[2]协同优化理论及其在铰接式自卸车驱动桥设计中的应用[D]. 仝令胜.北京科技大学 2008
[3]多学科设计优化方法及其在飞行器设计中的应用[D]. 李响.西北工业大学 2004
硕士论文
[1]基于场协同理论的脱硫塔烟道导流板结构优化设计[D]. 贺志超.浙江大学 2018
[2]基于多目标协同优化算法的智能衣架的研究与应用[D]. 金曦.东华大学 2017
[3]基于改进协同优化算法的流程工业多目标生产调度研究[D]. 王强.杭州电子科技大学 2016
[4]660MW火电机组SCR脱硝系统性能优化数值模拟研究[D]. 朱洪震.南昌大学 2015
[5]SCR烟气脱硝系统模拟优化及喷氨量最优控制[D]. 赵乾.重庆大学 2012
[6]大型燃煤机组石灰石—石膏湿法脱硫系统运行优化研究[D]. 王星久.华北电力大学 2012
[7]基于关联规则的数据挖掘方法在电厂脱硫监测中的应用研究[D]. 赵春胜.内蒙古大学 2011
[8]多学科设计优化技术研究[D]. 郭健.西北工业大学 2001
本文编号：3651263
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