技术特征：
1.一种燃煤机组配煤掺烧计算方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取可采购煤种基础数据，建立煤种数据库；所述煤种基础数据包括煤种价格以及煤种的元素分析和工业分析数据，其中煤种的元素分析和工业分析数据包含收到基含碳量c
ar
、收到基含硫量s
ar
、收到基灰分a
ar
、收到基水分m
ar
、收到基挥发分v
ar
、收到基低位发热量q
net,ar
、采购煤价；2)采集电网调度曲线和机组运行特征参数；所述采集电网调度曲线包括获取电网调度曲线，计算逐小时平均功率；3)采集碳交易价格信息，对碳交易价格信息进行统计分析，计算未来碳交易价格；所述对碳交易价格信息进行统计分析包括按照电网下发的调度曲线，以调度曲线时间周期为基准统计之前3个周期内碳交易市场的价格变化情况；4)确立配煤掺烧优化算法的约束条件；5)建立配煤掺烧成本最优化模型，计算最优化配煤掺烧方案。2.根据权利要求1所述的一种燃煤机组配煤掺烧计算方法，其特征在于，步骤2)中，所述机组运行特征参数是指机组的发电煤耗-负荷特性曲线。3.根据权利要求1所述的一种燃煤机组配煤掺烧计算方法，其特征在于，步骤3)中，所述计算未来碳交易价格具体是指对统计分析的碳交易价格数据进行曲线拟合，根据拟合曲线公式计算得到调度曲线对应未来时间的预测碳交易价格。4.根据权利要求1所述的一种燃煤机组配煤掺烧计算方法，其特征在于，步骤4)中，所述确立配煤掺烧优化算法约束条件的具体过程如下：确定各煤种掺烧比例的约束条件，配煤掺烧实际过程中考虑到掺烧煤种越多，燃料综合管理成本和机组运行风险越高。5.根据权利要求4所述的一种燃煤机组配煤掺烧计算方法，其特征在于，当混合煤的煤种数量限定为两种时：式中，x1—原煤的掺烧比例；x2—掺烧煤的掺烧比例；确定混合煤参数的约束条件，根据锅炉厂家提供或锅炉性能试验确定该锅炉型号可长期保持稳定燃烧的各煤质参数上限、下限范围，从而建立混合煤参数的约束条件；c
ar,min
≤x1c
ar,1
+x2c
ar,2
≤c
ar,max
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)式中，c
ar,1
—原煤的收到基含碳量，％；c
ar,2
—掺烧煤的收到基含碳量，％；c
ar,min
—入炉煤收到基含碳量最小值，％；c
ar,max
—入炉煤收到基含碳量最大值，％；s
ar,min
≤x1s
ar,1
+x2s
ar,2
≤s
ar,max
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)式中，s
ar,1
—原煤的收到基含硫量，％；s
ar,2
—掺烧煤的收到基含硫量，％；s
ar,min
—入炉煤收到基含硫量最小值，％；
s
ar,max
—入炉煤收到基含硫量最大值，％；a
ar,min
≤x1a
ar,1
+x2a
ar,2
≤a
ar,max
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)式中，a
ar,1
—原煤的收到基灰分含量，％；a
ar,2
—掺烧煤的收到基灰分含量，％；a
ar,min
—入炉煤收到基灰分含量最小值，％；a
ar,max
—入炉煤收到基灰分含量最大值，％；m
ar,min
≤x1m
ar,1
+x2m
ar,2
≤m
ar,max
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)式中，m
ar,1
—原煤的收到基水分含量，％；m
ar,2
—掺烧煤的收到基水分含量，％；m
ar,min
—入炉煤收到基水分含量最小值，％；m
ar,max
—入炉煤收到基水分含量最大值，％；v
ar,min
≤x
1var,1
+x
2var,2
≤v
ar,max
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)式中，v
ar,1
—原煤的收到基挥发分含量，％；v
ar,2
—掺烧煤的收到基挥发分含量，％；v
ar,min
—入炉煤收到基挥发分含量最小值，％；v
ar,max
—入炉煤收到基挥发分含量最大值，％；q
net,ar,min
≤x1q
net,ar,1
≤x2q
net,ar,2
≤q
net,ar,max
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)式中，q
net,ar,1
—原煤的收到基低位发热量，kj/kg；q
net,ar,2
—掺烧煤的收到基低位发热量，kj/kg；q
net,ar,min
—入炉煤收到基低位发热量最小值，kj/kg；q
net,ar,max
—入炉煤收到基低位发热量最大值，kj/kg。6.根据权利要求1所述的一种燃煤机组配煤掺烧计算方法，其特征在于，步骤5)中，对所述的配煤掺烧综合成本的计算过程如下：利用电网提前下发的负荷曲线以及机组发电煤耗-负荷特性曲线计算得到未来逐小时预测发电煤耗；利用预测发电煤耗、混合煤热值计算单位发电量消耗的混合煤量；利用单位发电量消耗的混合煤量和混合煤价格计算单位发电量消耗的燃料价格；利用发电煤耗、混合煤热值、混合煤含碳量、混合煤碳氧化率以及碳价格计算单位发电量产生的碳排放价格；利用计算的单位发电量消耗的燃料价格和产生的碳排放价格计算单位发电量综合成本，结合约束条件建立成本最优化模型，计算得到最优化配煤掺烧方案；将逐小时预测发电煤耗对应计算得的最优配煤掺烧方案分别列出，为机组运行人员提供数据支持。7.根据权利要求6所述的一种燃煤机组配煤掺烧计算方法，其特征在于，所述预测发电煤耗为：式中：—逐小时平均负荷，mw；b—预测发电煤耗，g/kwh；
所述单位发电量消耗的混合煤量为：式中：b
mix
—单位发电量消耗的混合煤量，g/kwh；所述单位发电量消耗的燃料价格为：式中：p
e
—单位发电量消耗的燃料价格，元/kwh；p
mix
—混合煤单价，元/t；p1—原煤单价，元/t；p2—掺烧煤单价，元/t；所述单位发电量产生的碳排放价格为：式中：p
c
—单位发电量产生的碳排放价格，元/kwh；of
mix
—混合煤氧化率，％；—碳排放预测价格，元/tco2；所述单位发电量总成本为：由式(8)至(12)可以得到目标函数为：f(x)＝min p
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(13)由式(1)至式(7)可得到约束条件为：针对目标函数式和约束条件，采用最速下降法进行最优化计算，求解出最优解(x1,x2)以及目标函数的最优值p
min
，从而给出成本最优化的配煤掺烧方案。8.一种燃煤机组配煤掺烧计算系统，其特征在于，包括：
煤种数据录入模块，用于录入煤种基础数据；所述煤种基础数据包括煤种价格以及煤种的元素分析和工业分析数据，其中煤种的元素分析和工业分析数据包含收到基含碳量c
ar
、收到基含硫量s
ar
、收到基灰分a
ar
、收到基水分m
ar
、收到基挥发分v
ar
、收到基低位发热量q
net,ar
、采购煤价；数据采集通讯模块，用于获取电网调度曲线、机组运行特征参数和碳交易价格信息，对碳交易价格信息进行统计分析，计算未来碳交易价格；所述机组运行特征参数是指机组发电煤耗-负荷特性曲线；约束条件配置模块，用于设置配煤掺烧优化算法的约束条件参数；其中，所述约束条件参数包括入炉煤收到基含碳量、含硫量、水分、灰分、挥发分、低位发热量的最小值和最大值以及掺烧方式；最优化计算模块，用于计算配煤掺烧综合成本，输出最优化配煤掺烧方案；掺烧方案显示模块，用于将电网提前下发的负荷曲线对应的逐小时最优化方案进行展示。
技术总结
本发明公开了一种燃煤机组配煤掺烧计算方法及系统，包括获取可采购煤种基础数据，建立煤种数据库；采集电网调度曲线和机组运行特征参数；采集碳交易价格信息，对碳交易价格信息进行统计分析，计算未来碳交易价格；确立配煤掺烧优化算法的约束条件；建立配煤掺烧成本最优化模型，计算最优化配煤掺烧方案并进行展示。本发明通过煤种数据录入模块、数据采集通讯模块、约束条件配置模块、最优化计算模块、掺烧方案显示模块，可以实时根据电网调度情况计算得到燃煤机组配煤掺烧成本最优化方案，为电厂运行人员提升机组运行经济性提供准确、可靠地数据支撑。地数据支撑。地数据支撑。
技术研发人员：王博 吴智群 李崇晟 杜保华 王大鹏 范奇 柴胜凯 徐红伟
受保护的技术使用者：西安西热电站信息技术有限公司
技术研发日：2022.04.21
技术公布日：2022/8/18