考虑锅炉效率不确定的蒸汽动力系统鲁棒优化设计

摘要

锅炉效率在蒸汽动力系统运行过程中存在波动,为保证系统的高效安全运行,本文研究锅炉效率不确定情况下的蒸汽动力系统鲁棒优化问题。本研究基于一种数据驱动的自适应鲁棒优化方法,利用工业已有数据样本,通过鲁棒核密度估计构建锅炉效率不确定集合,降低了鲁棒优化问题的保守性,再结合混合整数线性规划(MILP)模型,建立自适应鲁棒混合整数线性规划模型。优化模型以蒸汽动力系统的总运行成本最小为目标函数,决策变量包括描述蒸汽轮机选型的整数变量和表征系统蒸汽分布情况的连续变量。应用实例表明,与确定性方法相比,鲁棒优化得到的最优操作策略,鲁棒优化在理想效率下总成本增加约24.00%,在低效率下总成本降低约12.17%,对于系统的鲁棒性上提高了15.14%,鲁棒生产超高压蒸汽,可以随需求转换为其他等级蒸汽,系统工作状态受到外界因素影响小,在锅炉效率存在波动的情况下,结果更加具有经济性。