基于改進差分進化算法的煉焦配煤比優化方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及配煤領域，具體是一種基于改進差分進化算法的煉焦配煤比優化方 法。
【背景技術】
[0002] 在鋼鐵工業生產中，隨著高爐大型化和噴吹技術的發展，對高爐焦炭質量的要求 也越來越嚴格，焦炭質量的好壞直接關系到高爐的順行及其產品的質量。而煉焦所用原料 品種多，質量參差不齊，庫存大小不同，且入爐煤所對應的焦炭的質量數據基本是在幾天后 才能獲得，明顯存在滯后，單純依靠焦炭質量數據的反饋來調整單種煤的配比構成，對于確 保焦炭質量穩定是十分不利的；另外，依靠配煤專家的經驗粗放地確定配比，也不利于保證 煉焦成本最低化。因此，如何在充分利用現有資源的條件下，科學地制定配煤方案及優化配 煤比，保證在焦炭質量滿足用戶需求前提下生產效益最大化顯得尤為重要。
[0003] 配煤比優化問題是典型的高維非線性規劃問題，其約束條件大都是非線性的，求 解此類問題的關鍵是對非線性約束條件的處理及如何找到全局最優解。而傳統的優化方法 都要求目標函數和約束條件是連續、可微的，容易陷入局部最優解，且其求解的優化問題規 模相對較小。差分進化算法是一種基于種群的啟發式全局搜索技術，適于求解一些利用常 規的數學規劃方法所無法求解的復雜環境中的優化問題。本專利技術運用基本差分進化算 法，并根據煉焦配煤的實際情況進行了改進，成功地解決了配煤比優化問題。
【發明內容】
[0004] 本發明所要解決的技術問題是：如何提供一種改進差分進化算法與專家配煤經驗 結合的配煤比優化方法，該方法具有穩定、可靠、適應性強的特點。
[0005] 本發明的技術方案是：基于改進差分進化算法的煉焦配煤比優化方法，按照如下 的步驟進行： 步驟一，建立以配煤成本和配煤的質量指標為約束條件，建立配煤成本為目標函數的 配煤比優化模型： 配煤成本
【主權項】
1.基于改進差分進化算法的煉焦配煤比優化方法，其特征在于按照如下的步驟進行： 步驟一，建立以配煤成本和配煤的質量指標為約束條件，建立配煤成本為目標函數的 配煤比優化模型： 配煤成2(1) B-m.
} 配煤中可用的單種配煤的配比之和為100%
(2) II為目然數表不第b種配煤，&表示第f種配煤成本價，A表示第f種配煤質量配比，f為自然數； 步驟二、配煤的質量指標包括抗碎強度J#、耐磨強度況反應性指數CM、反應后強 度CSR,每種指標都有上限和下限，包括抗碎強度上限Jf1、抗碎強度下限Jf2、耐磨強度上 限JV1、耐磨強度下限況2、反應性指數上限CRI1、反應性指數下限CM2、反應后強度上限 CSR1、反應后強度下限CSR2，建立焦煤的質量指標為目標函數的配煤比優化模型：
其中：A表示第f種配煤質量配比，f為自然數，表示第f種配煤所含揮發份， 表示第f種配煤煤膠質層厚度，氣S表示第f種配煤粘結指數，表示第i種配煤灰 分； 步驟三、將公式（3)、（4)、（5)、（6)標準化處理為的形式后，構造如下約束違 反度函數：
(7) 步驟四、構造新的配煤比優化目標函數： 將以表達式（1)為目標函數、以表達式（2)、（3)、（4)、（5)、 (6) (7)作為約束條件的單目標配煤比約束優化問題轉化為雙目標無約束優化問題，變 換后的優化函數描述如下：
式中，/di》是配煤成本，/2?是約束違反度函數，<ak =0-74分別表示目標 的權重； 步驟五、采用差分進化算法與配煤專家經驗相結合的方法對目標函數/(I)的最小值 進行迭代求解。
【專利摘要】本發明涉及配煤領域，具體是一種基于改進差分進化算法的煉焦配煤比優化方法。本方法結合煉焦配煤工藝的要求，根據單種煤和配合煤及配合煤和焦炭之間的非線性關系、各單種煤的質量指標建立了以配合煤及焦炭的質量為約束條件，配煤成本為目標函數的配煤比優化模型，并提出了一種改進的差分進化算法對該模型進行優化求解。本發明的方法可靠穩定、計算精度高、收斂速度快，有效地解決了煉焦配煤過程中現有的人工確定配比準確性不高的問題，可以在保證焦炭質量滿足用戶需求的同時最大化地降低配煤成本。
【IPC分類】G06F19-00, C10B57-04
【公開號】CN104699957
【申請號】CN201510067362
【發明人】趙小彥, 馬靈錦, 李小龍, 吳波, 任建中
【申請人】山西太鋼不銹鋼股份有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年2月10日