火力发电厂中,锅炉是非常重要的动力设备,在运行中消耗的燃料量非常巨大,每年全国原煤产量的60%以上都是被工业锅炉和电厂锅炉消耗掉的,因此,对热电厂锅炉进行节约燃料、降低耗能的研究有非常大的现实意义。最佳分配火电厂各个机组间的电负荷来保证全厂的煤耗量最小是一个不断发展的节能研究领域,是进行单机经济性诊断的前提,是火电厂经济性诊断和经济运行不可分割的重要组成部分,现阶段降低热电燃耗的简便且有效的方法是优化分配各机组的负荷。本文主要研究内容如下:(1)分析了本文的研究背景,并论证了其重要性,对国内外研究动态和现状进行了简要介绍,在此基础上提出了本文的研究内容和方法。(2)分析了机组经济指标以及与煤耗相关的参数,通过对机组经济指标和参数等的探讨和比较,确定以供电煤耗作为目标函数进行热电厂锅炉系统负荷分配的优化。(3)国产中小型电厂锅炉煤种多样,成分不稳定,保持燃料量与送风量为固定比例的送风调节方式并不能始终确保锅炉燃烧过程为最佳,在线修改风/煤的合理配比是优化燃烧的关键。本文提出了基于差分进化算法的模糊自寻优控制方法,使得锅炉燃烧效率比以往的间接控制方式有了明显的提高。本文以加怡热电厂为研究对象,在确定系统最优性能指标的情况下,机组效率显著改善,成功达到了电厂节能增效的目的。(4)由于机组的煤耗曲线是非线性的,对比目前大多数负荷分配软件使用的等微增算法和线性规划法,采用非线性规划法来解决负荷优化分配问题更符合电厂机组运行的实际情况。因此,本文采用了非线性规划法中的二次规划法来对负荷分配进行优化,非线性规划法以全厂总煤耗量为目标函数,将煤耗负荷的关系式化为标准形式,利用二次多项式拟合出煤耗特性曲线,并利用MATLAB最优化工具包计算出煤耗最优值,使发电成本最低。(5)针对国内热力发电厂负荷优化分配中存在耗能大的问题,本文提出了厂级在线负荷优化分配系统的设计方案。该系统的成功应用将改变电网总调对电厂负荷的控制方式,负荷指令经在线负荷优化分配系统处理后直接实现各机组的负荷最优分配。本文借助MATLAB和Visual C++混合编程,通过两者结合实现优势互补,提高运算效率,为热电厂内机组负荷分配的计算提供一种编程计算的新思路。应用到金坛加怡热电厂实例中,对热电厂的3台机组进行优化调度,将机组优化前后的调度结果进行比较,检验该方法的可行性和有效性。结果表明,该软件计算得到的负荷分配方案经济、可行,具有良好的应用前景。