随着用电需求的逐年增加,燃煤火力发电作为我国生产电能的主要方式,煤炭燃烧排放出二氧化硫、氮氧化物、粉尘等污染物对环境造成了严重破坏。针对污染物问题,燃煤超低排放系统对多种污染物进行脱除处理。但是该系统里诸多设备之间进行单独优化控制,难以实现污染物低成本高效脱除。本文对燃煤超低排放系统整体运行成本进行研究,提出了一种改进协同优化方法,建立了该系统运行成本优化模型,并利用改进协同优化方法进行优化,在符合超低排放标准并有效降低运行成本具有重要意义。本文的主要研究内容如下:(1)针对协同优化算法存在可行域和初始点的问题,从系统级和学科级优化两方面对协同优化算法进行改进。在系统级约束条件中加入松弛因子确保了寻优可行域的存在,且改进的松弛因子提高了寻优能力;在学科级优化的目标函数中加入系统级目标函数,使学科级寻优点在系统级与学科级共同作用下减少初始点的影响,提出了一种改进的协同优化算法。通过数值优化和减速器设计优化案例,将改进的协同优化算法与标准协同优化、松弛协同优化进行仿真对比,验证了改进算法具有更好的寻优能力。(2)根据燃煤超低排放系统各设备的运行成本模型和脱除原理,将可调工况的参数范围和超低排放标准作为约束条件,建立了该系统基于协同优化框架的运行成本数学模型。分析了超低排放系统对多污染物具有协同脱除作用,根据改进协同优化算法,将复杂的成本优化问题按照脱除污染物种类分解为系统级优化和脱硝、脱硫、除尘三个学科级优化。最后,全局寻优改进的协同优化与标准协同优化、粒子群整体优化算法进行仿真对比,验证了改进算法求解燃煤超低排放系统运行成本问题的有效性。