热电联产符合按质用能的原则,是一种提高能源利用效率的节能减排手段。为了充分发挥热电联产机组的节能效果,实现热电负荷间的优化分配具有明显的经济效益。 由于热电联产机组热负荷与电负荷需求的不一致,通常采用母管制方式运行,这种运行方式会造成机组之间的交互流量和热量,这种交互流量和热量对汽轮机特性方程及其优化算法的影响在目前的文献资料均未考虑。 本文基于某热电厂(四炉两机)运行数据(测点不完整),建立汽轮机和锅炉的耗量特性,并研究热电负荷优化分配问题的优化算法,主要内容和研究成果如下： 1.论文基于循环函数法,针对母管制系统,提出了机组间发生工质流量和热量交互时,建立各台机组的动力特性方程的方法。建立了“单元进水系数”、各项特性系数以及动力特性方程的算法模型,并提出了交互流量的算法模型,母管制机组特性方程得到了运行数据的验证。 2.提出了一种基于运行报表数据建立了循环流化床锅炉和层燃炉的反平衡效率模型,探讨了建立锅炉煤耗特性的两种计算方法,验证结果表明,两种方法得到的煤耗特性曲线基本一致；并运用实际运行数据校验了煤耗特性方程。 3.针对汽轮机组间负荷优化数学模型具有线性方程的特点,设计了线性规划优化算法,验算结果表明,该方法计算速度快、计算精度高。 4.为了满足母管制供热机组机炉负荷串行优化的需要,本文设计了可以兼顾汽轮机负荷优化与锅炉负荷优化数学模型求解的遗传优化算法,为了避免陷入局部收敛对变异概率进行了改进,算例比较验证了改进算法的有效性。 5.为了提高遗传算法的优化效果,提出了一种基于遗传算法思想改进的微粒群优化算法,并用于母管制供热机组的负荷优化,达到了预期的优化效果。 6.针对某热电厂两台汽机和四台锅炉,在线性规划法、遗传算法和微粒群算法进行负荷优化基础上,开发了包括汽机负荷分配和锅炉负荷分配的优化软件。该软件具有友好的人机界面,易于操作,有利于指导运行人员运行。