大型電站鍋爐配煤及燃燒優(yōu)化的支持向量機建模與實驗研究.pdf

1、環(huán)境與能源問題已經(jīng)成為影響我國社會可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題，我國能源消費以煤為主，而且大部分煤被用來發(fā)電，因此如何實現(xiàn)電站鍋爐的高效低污染燃燒，對我國的可持續(xù)發(fā)展來說是一個非常重要的課題。本文圍繞大型電站鍋爐的燃燒優(yōu)化展開，應(yīng)用實驗室實驗、數(shù)學(xué)建模和現(xiàn)場實驗的方法，理論結(jié)合實際，針對我國火力發(fā)電行業(yè)中如何拓寬煤源、提高鍋爐燃燒效率、降低污染物排放、避免高溫腐蝕等問題進行了研究，開發(fā)了基于支持向量機(SVM)的新型配煤和鍋爐燃燒在線優(yōu)化技術(shù)。

2、 作為建模工具，將支持向量機算法引入配煤和燃燒優(yōu)化的建模中，并研究了在徑向基函數(shù)作為核函數(shù)的情況下，參數(shù)變化對支持向量機模型預(yù)測能力的影響，獲得了支持向量機罰因子C和徑向基核函數(shù)參數(shù)g的變化只在一定范圍內(nèi)對模型的預(yù)測能力有明顯影響的結(jié)論，為后續(xù)的建模和優(yōu)化工作奠定了基礎(chǔ)。 在對單煤和混煤進行灰熔點和灰成分試驗的基礎(chǔ)上，應(yīng)用支持向量機算法建立了燃煤灰熔點預(yù)測模型，通過遺傳算法對模型參數(shù)的優(yōu)化，使支持向量機灰熔點模型具備了良

3、好的預(yù)測和泛化能力，對混煤和單煤的灰熔點都作出了較準(zhǔn)確的預(yù)測；在燃煤的灰熔點支持向量機模型的基礎(chǔ)上建立了配煤優(yōu)化模型，通過現(xiàn)場實爐的實驗檢驗表明配煤優(yōu)化模型的配煤計算結(jié)果達(dá)到了鍋爐燃燒的要求，實現(xiàn)了配煤優(yōu)化的目標(biāo)；基于配煤優(yōu)化模型，充分結(jié)合電廠燃料管理流程和發(fā)電燃煤生產(chǎn)的實際需要，實現(xiàn)了電廠配煤優(yōu)化系統(tǒng)，該系統(tǒng)已經(jīng)投入實際應(yīng)用，給電廠帶來經(jīng)濟和社會效益。 針對電廠鍋爐燃燒優(yōu)化的NOx排放特性、飛灰含碳量特性、排煙溫度和爐膛水冷壁

4、附近CO濃度特性進行了實爐燃燒試驗，實驗中應(yīng)用單因素輪回法實驗了不同鍋爐運行參數(shù)對燃燒的影響。在試驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，建立了以鍋爐主要燃燒參數(shù)為輸入量，分別以飛灰含碳量、排煙溫度、爐膛水冷壁附近CO濃度和NOx排放量為輸出量的支持向量機模型，應(yīng)用現(xiàn)場的實爐實驗數(shù)據(jù)對模型進行的檢驗表明這些模型具有良好的預(yù)測和泛化能力。將遺傳算法與支持向量機模型相結(jié)合，對鍋爐的燃燒進行了不同目標(biāo)的優(yōu)化，結(jié)果表明通過優(yōu)化可以使鍋爐的燃燒達(dá)到提高效率、降低污染排放