第卷第期年月东南大学学报自然科学版基于改进粒子群算法的球磨机运行优化郝勇生'于向军赵刚吕震中东南大学能源与环境学院南京南京南瑞继保电气有限公司南京摘要为了降低制粉系统球磨机的能耗率对球磨机进行了运行优化的研究在运行优化过程中为了获得运行优化的目标模型运用支持向量回归机对制粉出力进行了软测量建模实现了制粉出力的在线软计算得到了制粉单耗的计算模型在此基础上将混沌遍历的思想引入粒子群优化算法提出了一种新的混沌遍历粒子群算法该改进粒子群算法具有较快的搜索速度及金局收敛的特点将该改进粒子群算法用于球磨机运行目标的优化从而获得最佳运行参数值研究结果表明运用所建立的运行优化目标模型及改进的优化算法可以获得球磨机的最佳运行优化参数该研究具有重要的工程应用价值关键词球磨机支持向量机粒子群混沌运行优化文献标识码文章编号钢球磨煤机作为中储式制粉系统中的重要环节已广泛应用于火电厂中由于球磨机的运行特性复杂运行人员难以根据实时运行参数寻找到球磨机的最优运行工况在最优运行工况不确定的情况下为了防止磨煤事故常使球磨机运行在偏离最优化区的低负荷工况从而造成出力偏低、制粉单耗长期居高不下因此球磨机的运行优化成为研究的热点球磨机优化运行包含个目标制粉出力尽可能大和制粉单耗尽可能低制粉出力是指单位时间内的磨制煤粉量制粉单耗是指磨制单位煤粉量的耗电量为了实现球磨机优化运行关键要获得球磨机制粉出力以及制粉单耗的模型从而使用优化算法得到优化工况粒子群优化算法是模拟鸟群和鱼群觅收稿日期一作者简介郝勇乍一男博十生吕震中联系人男教授博士生导师8引文格式郝勇生于向军赵刚基于改进粒子群算法的球磨机运行优化东南大学学报自然科学版一万方数据东南大学学报自然科学版第卷食过程中迁徙和聚集行为的进化算法具有程序实现简单、控制参数少的特点以致被广泛应用于神经网络训练、系统辨识、数字电路演化及函数的优化等领域••引与遗传算法等优化算法和类似粒子群算法同样存在早熟及局部收敛的缺点为了克服该算法的早熟及局部收敛的不足本文利用混沌运动的遍历性【的优点提出一种融人了混沌思想的混合粒子群优化算法该改进算法具有收敛速度快、不易陷入局部最值点的特点球磨机运行优化FI标函数的模型实现制粉出力软测量模型支持向量回归机算法占一支持向量回归机占一一一将非线性的输入数据映射到高维空间使之线性化处理通过高维空间的线性估计来获得输入数据的潜在函数关系已知训练集…其中e”…并对数据进行标准化预处理选择合适的一不灵敏函数、惩罚系数及核函数构造并求解优化问题寺£一叩一哟’占£一一£—。」WU…得到最优解面一西…匠。出中为的对偶则可构造决策函数工Z一工占制粉出力模型的实现实现软测量模型必须首先解决辅助变量的选择问题变量选择数目过少不能完全反映对象的内在机理变量数目太多会导致“过参数化”文献在机理分析的基础上结合混沌信息处理的技术来实现辅助变量的选择文献结合灰关联及混沌理论对辅助变量进行选择其结论与文献相似本文采用文献的结论制粉出力软测量建模所选用的个辅助变量依次为差压、排粉机通风量、磨电流、磨出口温度、前轴振动能量及磨人口负压为获得制粉出力的在线监测软测量建模所需的样本数据在无锡某热电厂进行了制粉出力负荷试验该试验获得种稳定工况对每种稳定工况所得样本数据作处理取出个点并个平均一次共得到个稳态样本点其中制粉出力按照其量程标定为无量纲对应区间为区间区间在模型学习过程中模型的核函数选择径向基核函数核宽度仃惩罚系数用所获得的样本对模型进行训练学习学习后的模型对试验过程的某内的运行工况进行了在线软计算计算结果如图所示图同时给出了整个运行过程中给煤机转速、热风门开度和再循环风门开度的变化趋势分为一七个过程由制粉出力软计算曲线及运行操作可看出制粉出力软计算模型的输出能够精确反映给煤机、热风门和再循环风门的操作对制粉出力的影响.丑图基于支持向量机软测量实例仿真制粉单耗计算模型制粉单耗是指磨制单位煤粉量的耗屯量制粉单耗由下式计算获得易壬式中。为磨煤机出力。。为磨煤机电耗口。的软测量模型见木文节。。...