论文部分内容阅读
[摘 要]目前我国仍以火电为主，火电在电力装机比重分别高达 70%多，发电量比重分别高达 80%多，火电厂耗煤占全国煤炭消耗量的 50%以上，这就直接导致火电企业排放二氧化硫占全国排放量 45%，排放的二氧化碳占全国碳排放量的 40%。因此，火电企业，在低碳经济发展中面临着严峻的节能减排压力。而火力发电厂要实现节能降耗，减少污染排放，加强锅炉燃烧侧的优化控制则是最行之有效的方法之一。本文研究了锅炉燃烧优化系统的两项关键技术：模型预测技术和最优搜索技术。并且参照一些国外的先进锅炉燃烧优化系统，讨论实时闭环控制的锅炉燃烧优化系统的软件结构及其技术特点。
[关键词]火电厂；锅炉；优化方案
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）39-0064-03
引言
在我国社会经济下，火电厂作为一项重要的项目发挥重要的作用。当今，大部分的发达国家发电开始从火力发电转向为核发电，但对我国而言，发电仍旧以火力发电为主。火力发电的结构中，煤炭是最主要的材料，它在燃烧的过程中会排放大龄的二氧化碳和二氧化硫。因此，对环境造成一定污染。十八大召开后，生态文明发展已经被提上日程，日渐受到社会各界的关注。這一大环境背景下，优化火电厂锅炉燃烧技术显得尤为重要。
1 锅炉燃烧技术优化现状
分析当前，新技术的发展为火电厂锅炉燃烧优化提供了技术支持。火电厂中运用科学技术不仅优化了锅炉燃烧技术，还在一定程度上提高了火电厂运行的自动化水平。如：火电厂锅炉燃烧中各种检测设备和技术的应用，可对火电厂中的各个设备运行情节进行监控；火电厂中运用 DCS 系统和数据库的应用，可对调整设备提供数据信息的参考，使得火电厂管理部门方便管理。总的来说，这些新技术的应用，不仅提高了火电厂的工作效率，并在一定程度上降低了污染空气的有害气体排放。但是提高工作效率有限、有限效率程度有限。可以说，当前的技术仍旧存在一些问题。基于此，想要充分达到锅炉燃烧优化的效果，就需要将火锅运行的状态调整到最佳。当今，火电厂锅炉使用到的优化技术方法仅是改变了部分性能，虽然在一定程度上解决了燃烧问题，但因考虑因素不全面，解决问题仍旧是暂时性的解决。此外，锅炉燃烧的优化中，有部分只有在特定的环境下才能够提高效率，而火电厂只能够因受到设备、煤炭质量等多种因素的影响，使之不能够达到最佳的状态。总而言之，在火电厂锅炉的运行中，燃烧优化技术的运用在一定程度上提高了效率，降低了污染的排放，但想要更好地提高工作效率，更进一步降低对空气的污染，就需要对当前存在的问题进行进一步优化。
2 火电厂锅炉燃烧优化的主要技术
2.1 火电厂锅炉燃烧优化
锅炉的燃烧要想确保其稳定性和持续性，则需要对锅炉燃料的供给和配风参数进行合理调整，对锅炉燃烧的控制方式进行改变，确保炉膛内的燃料时刻保持燃烧的最优化，能够有效的承载机组负荷的变动。通过对锅炉燃烧的调整优化，不仅可以有效的确保锅炉设备内具有稳定的汽压和汽温，同时还使其具有足够的蒸发量，锅膛内的着火要具有较好的稳定性和安全性，火焰均匀并充满炉膛，避免出现结渣或是烧毁燃烧器及过热器的情况发生。对锅炉燃烧进行优化调整还可以使发电机组运行的经济性得以保证，能够有效的降低污染物排放，有利于对环境的保护。
2.2 火电厂锅炉燃烧优化主要技术
2.2.1通过试验调整优化锅炉燃烧的技术为了使锅炉在燃烧过程中能够具有最为合理的风煤比例，则可以通过试验来对锅炉的燃烧进行优化调整，在试验过程中，首先需要对锅炉燃烧设备的最佳运行参数进行设置，然后还南大要确保所制定的计算机控制曲线具有合理性和科学性，在整个锅炉燃烧的运行和操作过程中利用这个控制曲线来进行指导。这种对锅炉燃烧优化技术进行调整的试验需要消耗大量的人力和物力，所以通常情况下，只有在新机组试运行或是旧机组需要改变操作方式时才会进行。
2.2.2基于燃烧理论的锅炉燃烧建模优化技术
锅炉燃烧建模优化技术其是在燃烧理论深入理解下，根据理论来进行建模求解，从而确保锅炉燃烧优化的实现。锅炉燃烧建模优化技术经过不断完善近年来取得了较好的成效，但相对于其他方法来讲，这种优化技术具有复杂性，而且所需时间也较长，还需要在建模前明确燃烧机理，否则无法正确的对锅炉进行模型的建立。这种优化技术还存在不成熟的地方，主要在离线分析及高仿真研究上进行应用，而在线建模及燃烧优化还存在许多不足之处。
2.2.3基于燃烧设备设计改造的燃烧优化技术
电厂锅炉燃烧优化也可以通过对燃烧设备进行设计和改造来实现，这对燃烧理论深入研究的基础上，可以对锅炉燃烧器进行优化设计和改造，从而确保锅炉燃烧优化的实现。由于在锅炉燃烧过程中，燃烧设备管对燃烧效率具有较大的影响，所以通过对燃烧设备进行优化设计和改造，可以有效的提高燃烧设备燃烧的效率，确保其燃烧运行的稳定性，但在这个过程中还需要充分考虑到煤种和燃烧制粉系统可能对锅炉燃烧效率带来的影响。
2.2.4基于检测技术的锅炉燃烧优化
技术进行锅炉燃烧优化中，利用检测技术实现燃烧优化主要是指能够利用锅炉炉膛内的火焰检测技术、风煤测量技术、煤分析技术以及锅炉燃烧排放物实时检测技术等，来分析影响锅炉燃烧的相关参数，最终实现燃烧优化。锅炉燃烧运行中，运行人员以及工作人员通过实时监测烟气的含氧量、燃烧之后煤粉的浓度、飞灰的含碳量以及火线图像等相关参数，来调节锅炉的燃烧，最终实现煤炭的高效与经济燃烧。目前，在火电厂锅炉燃烧优化中，这是应用最为广泛的燃烧优化技术。值得需要注意的是，我国电厂安装的相关参数的测量仪的精确性不够高，测量的数值不够准确，这就降低了燃烧优化设备作用的发挥。2.2.5利用火焰检测技术实现锅炉燃烧优化传统火电厂发电运行中，主要是通过火焰检测技术对于火电厂锅炉燃烧情况进行监测，对于锅炉燃烧运行中由于点火不当或者是处于长时间低负荷运行状况下的锅炉炉膛爆炸问题进行避免和控制。应用火焰检测技术实现火电厂锅炉燃烧优化，也是锅炉炉膛安全监测技术的重要组成部分。近年来，随着科学技术的发展，国内外的炉膛火焰检测技术都取得了重大的发展成果，尤其是火焰图像处理技术更是取得了长足的进步。现阶段，锅炉燃烧运行优化中，应用比较广泛的火检技术主要是数字式火检技术以及图像式火检技术，虽然很多电厂主要把火检技术应用在炉膛的安全监视上，但是还存在非常多的问题，不过随着研究的深入以及科学技术的进一步发展，这类技术必将取得更好的成果，在燃烧优化上将会有更好的前景锅炉燃烧优化技术的发展方向以及前景。 3 基于预测模型的锅炉燃烧最优搜索技术
在现实生活中的各个领域中存在着大量这样的问题，比如如何选择行车路线，达到路线最短；工厂如何配置各种价格不同、市场需求不同、生产效率不同、成本不同的产品数量，实现工厂效益的最大化等等。上述的问题可归纳成一类问题，即求问题的极值问题，无论是极大值还是最小值问题我们都可以转化成求问题的极小值问题。随着人们对这一类问题的研究，渐渐的研究出了各种极值优化的方法，目前已经发展成为了一般性的优化求解策略。目前优化方法很多，尤其以对整体问题的极值搜索方法为代表，衍生了多种搜索优化方法（基于微分的搜索技术、随机搜索技术、枚举技术和启发式随机搜索技术）。
4 火电厂锅炉燃烧优化主要技术的应用发展
首先，锅炉燃烧优化技术的应用发展，其重要方向之一就是对于检测技术的改进应用。在火电厂锅炉燃烧运行中，锅炉燃烧相关参数的检测是燃烧优化技术最基本的内容，目前应用的检测装置以及技术存在品质不够高以及测量精确性不够等问题，这大大降低了锅炉燃烧的优化，从而促使相关企业以及研究人员开始改进这种检测技术，而软测量技术能够有效解决这类问题，软测量建模主要有基于工艺机理、回归分析法以及模式识别的方法实现的锅炉燃烧运行软测量，现阶段，使用最为广泛的是基于人工神经网络的检测技术。
其次，目前继续燃烧技术也得以开始在实际中进行应用，这种技术主要是针对于煤 炭量较差的情况，由于我国大部分电厂在运行过程中所需要煤炭量较大，这就很难保证每批煤炭质量都能够达到锅炉稳定运行的水平，所以对于一些质量较差的燃烧，可以通过用煤炭继续燃烧技术来确保机组运行的稳定性，使其能够更好的满足电力的需求，实现组温燃的目标。
5 遗传算法在锅炉燃烧优化中的应用
目前遗传算法的编码方法很多，也没有一个判断的标准能够比较明确的给出使用依据，虽然目前使用比较广泛 的是二进制编码，因为他易于实现交叉编译等操作，但是面对一些要求具有一定精度的问题时不能满足精度要求，和遇到数值比较大的问题会使编码过长而影响计算速度。这都是由于二进制的不连续性造成的，会出现（“海明悬崖”Hamming cliffs）。而编码策略会影响到算法的功能，所以如何选择编码也是一个有待进一步研究的问题。
目前实数（即浮点）编码得到GA的研究者的青睐，应为实数编码的连续性好，是对问题参数的直接描述，不需要编码和解码，而且还可以避免二进制编码的“海明悬崖”问题，所以本文将采用实数编码的形式。
根据式（3-4），可知算法有9个输入参数，在采用实数编码形式时，参数排列如下： 57.23，62.6，744.98，619.42，585.14，30.58，30.65，30.48，99.35 具体表示如下：
送风机勺管的平均开度： er FD_Damp_Av =57.23；
二次风总风门的平均开度：SA_GD_Aver =60.26；
上排给粉机的平均转速： _Aver _Up RF =74.98；
中排给粉机的平均转速： _Aver _Mid RF =619.42；
下排给粉机的平均转速： _Aver_Down RF =585.14；
上排二次风小风门的平均开度： _Aver Up SA_ =30.58；
中上排二次风小风门的平均开度： p_SA Aver _Mid U =30.65；
中下排二次风小风门的平均开度： own_ASA ver_Mid D =30.48；
下排二次风小风门的平均开度： _Aver_Down SA =99.35；
（2）初始群体的设定
遗传算法的一个重要特点是，他可以同时对多个变量进行处理，这也是为什么遗传算法有很好的并行性、全局性和鲁棒性的一个重要原因。但是如何选择初始全体也会对算法有很大的影响，如果群体的个体质量普遍比较差就会增加算法陷入局部解得危险，通常采取的方法是先随机选取一定数量的个体（一般去种群规模2倍），从中选取比较好的个体来生成初始种群；如果初始种群的规模小，则会使种群个体多样性下降，虽然种群规模大可以提高多样性，但是增加了计算量，专家建议群体规模控制在0到200之间。
（3）适应度函数
一般来说，在进化过程中要检测每一个新生成的个体是否在符合约束条件，如果不符合被淘汰掉。但是这种方法不适于有强约束条件的问题，因为对于有强约束条件的问题要定其是否为有效个体的难度相当于寻找最优个体。 对于这种有约束的问题可通过对适应函数加一个惩罚函数法（penalty method）的设计方法，将其变成无约束问题。惩罚函数法基本思想是对超出约束条件的个体进行一定的操作，使其回到约束条件范围内。
虽然理上当罚因子 r 越大，说明解满足约束条件程度越好，当r 趋向无穷大时，非约束解则可收敛到约束解。但是为了使惩罚适当，在实际的应用中，r 值是分别取值于各类约束。虽然惩罚函数法是一種比较有效的方法，但是惩罚因子不容易确定，通常是经过多次试验得到。而本文采用将每个个体都严格遵守约束条件，这样就有效地的避免了确定惩罚因子的难题。
（4）交叉算子
交叉算子是遗传算法模仿生物有性生殖原理，使适应性比较好的个体的特征有比较大的机会传给下一代。一般交叉操作简单的分为以下几个步骤：
1）随机从交配池中选取一对个体；
2）根据位串的长度 L ，随机的选取 ？1]-L[1 中 n 个整数 k 作为交叉位置；
3）根据概率<<1）Pc Pc（0 来实施交叉操作，进行交叉的个体在交叉位置处交换对应的内容，从而生成一对新的个体。
简单遗传算法通常采用单点交叉的方法：等概率随机确定染色体基因位置作为交叉点，后再把一对母体从交叉点处将他们分成前后两个部分，交换后半部分得到两个新个体，取第一个个体为交叉结果。 （5）变异算子
遗传算法的变异操作可以保持染色体的多样性，能有效的避免算法陷入局部搜索。他是模仿生物遗传中的基因突变原理，目的是改变由于多此进化是的染色体多样性变差的状况。如果遗传算法选择二进制编码的方法，变异算子就是让二进制字符串确定的一个等位基因以概率 Pn 由0变1或者由1变0。本文模型的变异算子是按变异概率 Pn ，种群所有基因中随机挑选一个基因Xi，假设 ][， iii∈bax ，则将ix 变异为 ][， iiba 中均匀随机数 r ，如：个体 l：57.23，62.6，744.96，619.47，585.13，30.59，30.64，30.49，99.34
新个体 l：57.23，62.6，744.96，619.47，585.13，35.0，30.64，30.49，99.34 加下划线的表示变异基因。
（6）循环终止条件
当选择算子作用后最优解不变，这时就可以判断遗传算法已经找到全局最优解。但是一般情况下有以下几种判断GA迭代过程终止的办法：一种是限定GA迭代次数，这就要就反复试验这个迭代次数，知道得到满意的近似最优解，虽然这种方法简单容易实现，但是不是很准确；另一种方法是比较每一代中的最优个体的适应值变化，如果迭代N代以后，最优个体适应值基本保持不变，此时可判定算法可以终止。循环终止条件一般表示为T ））0（（ture P = 。
7 火电厂锅炉燃烧的优化
技术策略经济发展下，科学技术不但得到长足的进步和发展，因过于优化锅炉燃烧的技能和理论增多，多种优化技术已经被开始运用到了锅炉燃烧中。就国外的应用情况而言，他们结合自身国家的需求开发了一系列优化系统软件，美国的 power perfect 燃烧优化系统软件和英国的 GNOCIS PIUS 优化系统软件，可以说，它们在提供煤炭燃耗率和降低有害物质的排放上发挥较为重要的作用。针对优化策略而言，首先，应当选用先进的设备和技术，但选择上还应当以火电厂的实际情况为出发点，尽可能地选用一些符合标准的、质量好的锅炉设备。此外，锅炉燃烧的优化技术中，模型预测和优化搜索作为最重要的两项技术，在建立模型时，可采用某些数学公式表达，可用概率和函数。此外，还可以对锅炉燃烧的过程进行模拟，输入不同数据信息，得到不同结果，进而做出不同的预测需求。对于锅炉优化而言，仅仅是优化目标不同，约束条件相当复杂，但基本原理是相同的。其次，提高员工素质，火电厂可对工作员工进行培训，提高技能水平，规范相应的操作方式，使得员工在掌握操作方式的基础上实现安全运行。最后，汲取精华，锅炉燃烧技术中，新设备的运用到不同的火电厂中，有些失败了，有些成功了。因此，应当对这一问题进行重视，借鉴别人成功的经验，参考成功的优化案例开展火电厂的锅炉燃烧优化工作，进而用最小的经济支出最大地提高燃烧效率，降低污染排放。
8 结语
本文研究的主要目的是提高锅炉的热效率。目前所有电厂都必须考虑怎样在电力生产过程中既保持发电机组运行中的经济性又保持其运行的环保性，而且又要确保机组的安全运行。锅炉的燃烧优化控制系统不仅能够实现提高锅炉热效率，而且能实现降低 N0X 排放等多个目标。但在具体的实施过程中，要根据锅炉的具体情况选择优化目标，既可以对其中的一项为优化目标，也可以对多目标进行优化。
参考文献
[1] 刘巧歌，付梦印.改进的神经网络及其自适应学习速率的研究[J].小型微型计算机系统.2007（05）
[2] 刘巧歌，付梦印，邓志红.前向神经网络学习速率的自适应算法（英文）[J].系统仿真学报.2006（03）
[3] 常亮，解建仓，王少波，肖志娟.基于L-M优化神经网絡算法的地下水动态模拟与预测[J].地下水.2005（05）
[4] 武妍，王守觉.权值初始化与激励函数调整相结合的学习算法[J].计算机工程与应用.2004（30）
[5] 崔荣一，洪炳熔.关于三层前馈神经网络隐层构建问题的研究[J].计算机研究与发展.2004（04）
[6] 吕太，孙文博，索利慧.新疆准东煤脱钠预处理技术的研究[J].科学技术与工程，2017，17（7）：163-167
[7] 陈川，张守玉，刘大海，等.新疆高钠煤中钠的赋存形态及其对燃烧过程的影响[J].燃料化学学报，2013，41（7）：832-838
[关键词]火电厂；锅炉；优化方案
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）39-0064-03
引言
在我国社会经济下，火电厂作为一项重要的项目发挥重要的作用。当今，大部分的发达国家发电开始从火力发电转向为核发电，但对我国而言，发电仍旧以火力发电为主。火力发电的结构中，煤炭是最主要的材料，它在燃烧的过程中会排放大龄的二氧化碳和二氧化硫。因此，对环境造成一定污染。十八大召开后，生态文明发展已经被提上日程，日渐受到社会各界的关注。這一大环境背景下，优化火电厂锅炉燃烧技术显得尤为重要。
1 锅炉燃烧技术优化现状
分析当前，新技术的发展为火电厂锅炉燃烧优化提供了技术支持。火电厂中运用科学技术不仅优化了锅炉燃烧技术，还在一定程度上提高了火电厂运行的自动化水平。如：火电厂锅炉燃烧中各种检测设备和技术的应用，可对火电厂中的各个设备运行情节进行监控；火电厂中运用 DCS 系统和数据库的应用，可对调整设备提供数据信息的参考，使得火电厂管理部门方便管理。总的来说，这些新技术的应用，不仅提高了火电厂的工作效率，并在一定程度上降低了污染空气的有害气体排放。但是提高工作效率有限、有限效率程度有限。可以说，当前的技术仍旧存在一些问题。基于此，想要充分达到锅炉燃烧优化的效果，就需要将火锅运行的状态调整到最佳。当今，火电厂锅炉使用到的优化技术方法仅是改变了部分性能，虽然在一定程度上解决了燃烧问题，但因考虑因素不全面，解决问题仍旧是暂时性的解决。此外，锅炉燃烧的优化中，有部分只有在特定的环境下才能够提高效率，而火电厂只能够因受到设备、煤炭质量等多种因素的影响，使之不能够达到最佳的状态。总而言之，在火电厂锅炉的运行中，燃烧优化技术的运用在一定程度上提高了效率，降低了污染的排放，但想要更好地提高工作效率，更进一步降低对空气的污染，就需要对当前存在的问题进行进一步优化。
2 火电厂锅炉燃烧优化的主要技术
2.1 火电厂锅炉燃烧优化
锅炉的燃烧要想确保其稳定性和持续性，则需要对锅炉燃料的供给和配风参数进行合理调整，对锅炉燃烧的控制方式进行改变，确保炉膛内的燃料时刻保持燃烧的最优化，能够有效的承载机组负荷的变动。通过对锅炉燃烧的调整优化，不仅可以有效的确保锅炉设备内具有稳定的汽压和汽温，同时还使其具有足够的蒸发量，锅膛内的着火要具有较好的稳定性和安全性，火焰均匀并充满炉膛，避免出现结渣或是烧毁燃烧器及过热器的情况发生。对锅炉燃烧进行优化调整还可以使发电机组运行的经济性得以保证，能够有效的降低污染物排放，有利于对环境的保护。
2.2 火电厂锅炉燃烧优化主要技术
2.2.1通过试验调整优化锅炉燃烧的技术为了使锅炉在燃烧过程中能够具有最为合理的风煤比例，则可以通过试验来对锅炉的燃烧进行优化调整，在试验过程中，首先需要对锅炉燃烧设备的最佳运行参数进行设置，然后还南大要确保所制定的计算机控制曲线具有合理性和科学性，在整个锅炉燃烧的运行和操作过程中利用这个控制曲线来进行指导。这种对锅炉燃烧优化技术进行调整的试验需要消耗大量的人力和物力，所以通常情况下，只有在新机组试运行或是旧机组需要改变操作方式时才会进行。
2.2.2基于燃烧理论的锅炉燃烧建模优化技术
锅炉燃烧建模优化技术其是在燃烧理论深入理解下，根据理论来进行建模求解，从而确保锅炉燃烧优化的实现。锅炉燃烧建模优化技术经过不断完善近年来取得了较好的成效，但相对于其他方法来讲，这种优化技术具有复杂性，而且所需时间也较长，还需要在建模前明确燃烧机理，否则无法正确的对锅炉进行模型的建立。这种优化技术还存在不成熟的地方，主要在离线分析及高仿真研究上进行应用，而在线建模及燃烧优化还存在许多不足之处。
2.2.3基于燃烧设备设计改造的燃烧优化技术
电厂锅炉燃烧优化也可以通过对燃烧设备进行设计和改造来实现，这对燃烧理论深入研究的基础上，可以对锅炉燃烧器进行优化设计和改造，从而确保锅炉燃烧优化的实现。由于在锅炉燃烧过程中，燃烧设备管对燃烧效率具有较大的影响，所以通过对燃烧设备进行优化设计和改造，可以有效的提高燃烧设备燃烧的效率，确保其燃烧运行的稳定性，但在这个过程中还需要充分考虑到煤种和燃烧制粉系统可能对锅炉燃烧效率带来的影响。
2.2.4基于检测技术的锅炉燃烧优化
技术进行锅炉燃烧优化中，利用检测技术实现燃烧优化主要是指能够利用锅炉炉膛内的火焰检测技术、风煤测量技术、煤分析技术以及锅炉燃烧排放物实时检测技术等，来分析影响锅炉燃烧的相关参数，最终实现燃烧优化。锅炉燃烧运行中，运行人员以及工作人员通过实时监测烟气的含氧量、燃烧之后煤粉的浓度、飞灰的含碳量以及火线图像等相关参数，来调节锅炉的燃烧，最终实现煤炭的高效与经济燃烧。目前，在火电厂锅炉燃烧优化中，这是应用最为广泛的燃烧优化技术。值得需要注意的是，我国电厂安装的相关参数的测量仪的精确性不够高，测量的数值不够准确，这就降低了燃烧优化设备作用的发挥。2.2.5利用火焰检测技术实现锅炉燃烧优化传统火电厂发电运行中，主要是通过火焰检测技术对于火电厂锅炉燃烧情况进行监测，对于锅炉燃烧运行中由于点火不当或者是处于长时间低负荷运行状况下的锅炉炉膛爆炸问题进行避免和控制。应用火焰检测技术实现火电厂锅炉燃烧优化，也是锅炉炉膛安全监测技术的重要组成部分。近年来，随着科学技术的发展，国内外的炉膛火焰检测技术都取得了重大的发展成果，尤其是火焰图像处理技术更是取得了长足的进步。现阶段，锅炉燃烧运行优化中，应用比较广泛的火检技术主要是数字式火检技术以及图像式火检技术，虽然很多电厂主要把火检技术应用在炉膛的安全监视上，但是还存在非常多的问题，不过随着研究的深入以及科学技术的进一步发展，这类技术必将取得更好的成果，在燃烧优化上将会有更好的前景锅炉燃烧优化技术的发展方向以及前景。 3 基于预测模型的锅炉燃烧最优搜索技术
在现实生活中的各个领域中存在着大量这样的问题，比如如何选择行车路线，达到路线最短；工厂如何配置各种价格不同、市场需求不同、生产效率不同、成本不同的产品数量，实现工厂效益的最大化等等。上述的问题可归纳成一类问题，即求问题的极值问题，无论是极大值还是最小值问题我们都可以转化成求问题的极小值问题。随着人们对这一类问题的研究，渐渐的研究出了各种极值优化的方法，目前已经发展成为了一般性的优化求解策略。目前优化方法很多，尤其以对整体问题的极值搜索方法为代表，衍生了多种搜索优化方法（基于微分的搜索技术、随机搜索技术、枚举技术和启发式随机搜索技术）。
4 火电厂锅炉燃烧优化主要技术的应用发展
首先，锅炉燃烧优化技术的应用发展，其重要方向之一就是对于检测技术的改进应用。在火电厂锅炉燃烧运行中，锅炉燃烧相关参数的检测是燃烧优化技术最基本的内容，目前应用的检测装置以及技术存在品质不够高以及测量精确性不够等问题，这大大降低了锅炉燃烧的优化，从而促使相关企业以及研究人员开始改进这种检测技术，而软测量技术能够有效解决这类问题，软测量建模主要有基于工艺机理、回归分析法以及模式识别的方法实现的锅炉燃烧运行软测量，现阶段，使用最为广泛的是基于人工神经网络的检测技术。
其次，目前继续燃烧技术也得以开始在实际中进行应用，这种技术主要是针对于煤 炭量较差的情况，由于我国大部分电厂在运行过程中所需要煤炭量较大，这就很难保证每批煤炭质量都能够达到锅炉稳定运行的水平，所以对于一些质量较差的燃烧，可以通过用煤炭继续燃烧技术来确保机组运行的稳定性，使其能够更好的满足电力的需求，实现组温燃的目标。
5 遗传算法在锅炉燃烧优化中的应用
目前遗传算法的编码方法很多，也没有一个判断的标准能够比较明确的给出使用依据，虽然目前使用比较广泛 的是二进制编码，因为他易于实现交叉编译等操作，但是面对一些要求具有一定精度的问题时不能满足精度要求，和遇到数值比较大的问题会使编码过长而影响计算速度。这都是由于二进制的不连续性造成的，会出现（“海明悬崖”Hamming cliffs）。而编码策略会影响到算法的功能，所以如何选择编码也是一个有待进一步研究的问题。
目前实数（即浮点）编码得到GA的研究者的青睐，应为实数编码的连续性好，是对问题参数的直接描述，不需要编码和解码，而且还可以避免二进制编码的“海明悬崖”问题，所以本文将采用实数编码的形式。
根据式（3-4），可知算法有9个输入参数，在采用实数编码形式时，参数排列如下： 57.23，62.6，744.98，619.42，585.14，30.58，30.65，30.48，99.35 具体表示如下：
送风机勺管的平均开度： er FD_Damp_Av =57.23；
二次风总风门的平均开度：SA_GD_Aver =60.26；
上排给粉机的平均转速： _Aver _Up RF =74.98；
中排给粉机的平均转速： _Aver _Mid RF =619.42；
下排给粉机的平均转速： _Aver_Down RF =585.14；
上排二次风小风门的平均开度： _Aver Up SA_ =30.58；
中上排二次风小风门的平均开度： p_SA Aver _Mid U =30.65；
中下排二次风小风门的平均开度： own_ASA ver_Mid D =30.48；
下排二次风小风门的平均开度： _Aver_Down SA =99.35；
（2）初始群体的设定
遗传算法的一个重要特点是，他可以同时对多个变量进行处理，这也是为什么遗传算法有很好的并行性、全局性和鲁棒性的一个重要原因。但是如何选择初始全体也会对算法有很大的影响，如果群体的个体质量普遍比较差就会增加算法陷入局部解得危险，通常采取的方法是先随机选取一定数量的个体（一般去种群规模2倍），从中选取比较好的个体来生成初始种群；如果初始种群的规模小，则会使种群个体多样性下降，虽然种群规模大可以提高多样性，但是增加了计算量，专家建议群体规模控制在0到200之间。
（3）适应度函数
一般来说，在进化过程中要检测每一个新生成的个体是否在符合约束条件，如果不符合被淘汰掉。但是这种方法不适于有强约束条件的问题，因为对于有强约束条件的问题要定其是否为有效个体的难度相当于寻找最优个体。 对于这种有约束的问题可通过对适应函数加一个惩罚函数法（penalty method）的设计方法，将其变成无约束问题。惩罚函数法基本思想是对超出约束条件的个体进行一定的操作，使其回到约束条件范围内。
虽然理上当罚因子 r 越大，说明解满足约束条件程度越好，当r 趋向无穷大时，非约束解则可收敛到约束解。但是为了使惩罚适当，在实际的应用中，r 值是分别取值于各类约束。虽然惩罚函数法是一種比较有效的方法，但是惩罚因子不容易确定，通常是经过多次试验得到。而本文采用将每个个体都严格遵守约束条件，这样就有效地的避免了确定惩罚因子的难题。
（4）交叉算子
交叉算子是遗传算法模仿生物有性生殖原理，使适应性比较好的个体的特征有比较大的机会传给下一代。一般交叉操作简单的分为以下几个步骤：
1）随机从交配池中选取一对个体；
2）根据位串的长度 L ，随机的选取 ？1]-L[1 中 n 个整数 k 作为交叉位置；
3）根据概率<<1）Pc Pc（0 来实施交叉操作，进行交叉的个体在交叉位置处交换对应的内容，从而生成一对新的个体。
简单遗传算法通常采用单点交叉的方法：等概率随机确定染色体基因位置作为交叉点，后再把一对母体从交叉点处将他们分成前后两个部分，交换后半部分得到两个新个体，取第一个个体为交叉结果。 （5）变异算子
遗传算法的变异操作可以保持染色体的多样性，能有效的避免算法陷入局部搜索。他是模仿生物遗传中的基因突变原理，目的是改变由于多此进化是的染色体多样性变差的状况。如果遗传算法选择二进制编码的方法，变异算子就是让二进制字符串确定的一个等位基因以概率 Pn 由0变1或者由1变0。本文模型的变异算子是按变异概率 Pn ，种群所有基因中随机挑选一个基因Xi，假设 ][， iii∈bax ，则将ix 变异为 ][， iiba 中均匀随机数 r ，如：个体 l：57.23，62.6，744.96，619.47，585.13，30.59，30.64，30.49，99.34
新个体 l：57.23，62.6，744.96，619.47，585.13，35.0，30.64，30.49，99.34 加下划线的表示变异基因。
（6）循环终止条件
当选择算子作用后最优解不变，这时就可以判断遗传算法已经找到全局最优解。但是一般情况下有以下几种判断GA迭代过程终止的办法：一种是限定GA迭代次数，这就要就反复试验这个迭代次数，知道得到满意的近似最优解，虽然这种方法简单容易实现，但是不是很准确；另一种方法是比较每一代中的最优个体的适应值变化，如果迭代N代以后，最优个体适应值基本保持不变，此时可判定算法可以终止。循环终止条件一般表示为T ））0（（ture P = 。
7 火电厂锅炉燃烧的优化
技术策略经济发展下，科学技术不但得到长足的进步和发展，因过于优化锅炉燃烧的技能和理论增多，多种优化技术已经被开始运用到了锅炉燃烧中。就国外的应用情况而言，他们结合自身国家的需求开发了一系列优化系统软件，美国的 power perfect 燃烧优化系统软件和英国的 GNOCIS PIUS 优化系统软件，可以说，它们在提供煤炭燃耗率和降低有害物质的排放上发挥较为重要的作用。针对优化策略而言，首先，应当选用先进的设备和技术，但选择上还应当以火电厂的实际情况为出发点，尽可能地选用一些符合标准的、质量好的锅炉设备。此外，锅炉燃烧的优化技术中，模型预测和优化搜索作为最重要的两项技术，在建立模型时，可采用某些数学公式表达，可用概率和函数。此外，还可以对锅炉燃烧的过程进行模拟，输入不同数据信息，得到不同结果，进而做出不同的预测需求。对于锅炉优化而言，仅仅是优化目标不同，约束条件相当复杂，但基本原理是相同的。其次，提高员工素质，火电厂可对工作员工进行培训，提高技能水平，规范相应的操作方式，使得员工在掌握操作方式的基础上实现安全运行。最后，汲取精华，锅炉燃烧技术中，新设备的运用到不同的火电厂中，有些失败了，有些成功了。因此，应当对这一问题进行重视，借鉴别人成功的经验，参考成功的优化案例开展火电厂的锅炉燃烧优化工作，进而用最小的经济支出最大地提高燃烧效率，降低污染排放。
8 结语
本文研究的主要目的是提高锅炉的热效率。目前所有电厂都必须考虑怎样在电力生产过程中既保持发电机组运行中的经济性又保持其运行的环保性，而且又要确保机组的安全运行。锅炉的燃烧优化控制系统不仅能够实现提高锅炉热效率，而且能实现降低 N0X 排放等多个目标。但在具体的实施过程中，要根据锅炉的具体情况选择优化目标，既可以对其中的一项为优化目标，也可以对多目标进行优化。
参考文献
[1] 刘巧歌，付梦印.改进的神经网络及其自适应学习速率的研究[J].小型微型计算机系统.2007（05）
[2] 刘巧歌，付梦印，邓志红.前向神经网络学习速率的自适应算法（英文）[J].系统仿真学报.2006（03）
[3] 常亮，解建仓，王少波，肖志娟.基于L-M优化神经网絡算法的地下水动态模拟与预测[J].地下水.2005（05）
[4] 武妍，王守觉.权值初始化与激励函数调整相结合的学习算法[J].计算机工程与应用.2004（30）
[5] 崔荣一，洪炳熔.关于三层前馈神经网络隐层构建问题的研究[J].计算机研究与发展.2004（04）
[6] 吕太，孙文博，索利慧.新疆准东煤脱钠预处理技术的研究[J].科学技术与工程，2017，17（7）：163-167
[7] 陈川，张守玉，刘大海，等.新疆高钠煤中钠的赋存形态及其对燃烧过程的影响[J].燃料化学学报，2013，41（7）：832-838