基于LSTM的烟气NOx浓度动态软测量模型

针对SCR系统出口NO_x浓度测量准确性较差、CEMS测量存在较大延迟且吹扫过程中无法测量NO_x浓度的问题,依托某660 MW机组的实际运行数据,建立基于长短期记忆神经网络(LSTM)的烟囱入口NO_x浓度软测量模型。为了验证其对烟囱入口NO_x浓度的预测性能,将所建LSTM模型与RNN模型、BPNN模型和KPLS 3种模型进行对比分析。研究表明:LSTM模型的预测均方根误差为1.34 mg/m~3,平均相对误差为3.51%,模型预测精度优于其他3种模型;LSTM模型的泛化能力较强,数据动态跟踪效果好,具有较高的预测稳定性。     

基于煤电超低排放的SCR脱硝系统多方位优化

针对燃煤电厂NOx超低排放运行中产生的问题,提出了根据各自脱硝系统的特点,给予脱硝喷氨优化、自动控制优化以及脱硝流场优化等技术应对措施。脱硝运行应用实例表明,实施上述优化措施对长期、稳定、安全地实现NOx超低排放是有效可靠的。     

600 MW火电机组SCR脱硝系统“超低排放”改造性能试验

针对某电厂600 MW机组SCR(脱硝系统)进行超低排放改造,对其改造后的主要运行性能指标进行了现场试验,运行指标包括SCR系统的脱硝效率、氨逃逸、SO_2/SO_3转化率、系统阻力和氨耗量等。性能试验结果表明:SCR的主要性能指标均能达到设计的性能要求,改造后的SCR系统满足了近零排放的环保要求。本研究可为我国投运后的SCR现场性能考核、性能优化等提供可行且有效的技术方法。     

SCR脱硝系统温降测量及现场改造措施研究

针对某1000MW电厂1号锅炉SCR脱硝系统测量温降值较高的问题,在现场开展了更准确和精细的温度场测量研究,研究结果表明：A、B反应器的实际温降的平均值分别为6.75℃和4.93℃,整体上都处于合理范围内。同一截面的测点温度波动较大,最大值32.6℃位于A侧反应器入口,表明反应器烟气温度场不均匀。由于截面温度分布不均匀,SCR进出口截面的特定点位温度值相差较大,A反应器中最大相差24.5℃,B反应器中最大相差13.5℃。在SCR反应器入口与第一层催化剂之间,温差超过2℃,表明反应器保温效果较差。电厂出现测量温降值较高的情况,主要是烟气流场温度分布不均匀,且现有DCS测温装置测点较少,导致测量温度值没有代表性;需要优化SCR脱硝系统温度场,增加温度测点以改进DCS测温系统,提升SCR脱硝系统保温效果,保证SCR脱硝系统温降测量结果更准确。     

基于延迟特性的NOx浓度软测量与喷氨优化

针对NO_x浓度测量延迟导致NO_x排放浓度波动较大的问题,为提升脱硝系统运行的稳定性,试验分析了NO_x浓度测量的延迟时间和锅炉关键控制参数改变后SCR入口NO_x浓度的响应时间,建立了表征锅炉运行动态特性的SCR入口NO_x浓度软测量的数据结构,进一步建立了基于XGBoost算法的动态工况下SCR入口NO_x浓度实时软测量模型。结果表明：SCR入口NO_x质量浓度的测量延迟时间约为1 min,软测量模型能够提前近1 min得到实际NO_x质量浓度,软测量曲线与实际曲线具有理想的跟随性和准确性;软测量模型在660 MW机组上投入应用后,喷氨流量曲线和NO_x排放质量浓度曲线的稳定性得到显著提升。     

燃煤电厂二氧化硫排放质量浓度的软测量技术

针对电厂烟气污染物SO2监测中出现的安装费用高、维护困难等问题,提出了一种烟气SO2排放量预测方法.首先应用BP神经网络建立模型,然后应用遗传算法对BP神经网络的连接权值和阈值进行优化配置,建立新的软测量模型,并对改进后的软测量模型的预测结果与实际运行数据进行了比较,结果表明:所建立的新模型具有较高的准确性和稳定性,可以较好地预测电厂烟气SO2排放质量浓度.     

SCR脱硝系统的强化学习复合串级控制

针对选择性催化还原(SCR)脱硝系统存在多扰动、大迟延、大惯性等特点,提出基于改进的双延迟深度确定性策略梯度(ITD3)算法、比例积分(PI)控制器和扰动观测器(DOB)的一种ITD3-PI复合串级控制算法。首先,借鉴PID控制思想提出了一种ITD3算法,通过对出口NO_x质量浓度设定值与测量值之间的误差进行微分和积分运算生成新的环境状态,并将新的状态、测量值和误差同时储存于经验池中;然后,利用DOB来估计脱硝过程的扰动,并进行前馈补偿;最后,对ITD3-PI复合串级控制与TD3-PI复合串级控制、复合串级PID控制和串级PID控制进行对比实验。结果表明：所提方法控制速度快、超调量小、抗干扰能力强,为强化学习在SCR脱硝系统中的应用提供了新的思路。     

基于RBF神经网络的SCR脱硝系统喷氨优化

为实现对电厂选择性催化还原(SCR)脱硝装置喷氨的优化控制,以广东某电厂350 MW锅炉为研究对象,采用径向基函数(RBF)神经网络法,以锅炉负荷、烟气体积流量、SCR烟气温度、脱硝进口NO_x 质量浓度以及喷氨质量流量等为输入变量,以SCR脱硝效率为输出变量,建立输入变量与输出变量之间的关系模型,实现对SCR脱硝效率及脱硝出口NO_x 质量浓度的预测.在满足NO_x 排放标准的前提下,以SCR系统运行成本最小为目标,利用Matlab对该模型进行仿真实验,寻求氨耗成本和电耗成本与NO_x 排放费用的临界点,得到最佳喷氨质量流量.结果表明:最佳喷氨质量流量计算值比实测值或高或低,但在满足NO_x 排放标准的前提下,其SCR系统运行成本呈降低趋势.     

基于随机森林的SCR脱硝系统出口NOx浓度预测研究

基于集成学习中的随机森林(Random forest, RF)算法,利用某燃煤机组SCR脱硝系统历史运行数据,通过计算各特征变量重要性评分选取出最优输入变量集,建立脱硝系统出口NO_x浓度最优的RF预测模型。与常见建模方法进行对比,结果表明:基于RF算法的模型预测精度明显高于BP神经网络和SVM等建模方法,且经最优变量选择后,具有更好的泛化能力和更短的建模时间,能够有效应用于电厂烟气脱硝系统出口NO_x浓度预测中。     

基于神经网络的电站锅炉飞灰含碳量软测量系统

借助于正交试验设计,对某台200MW机组燃煤锅炉飞灰含碳量特性进行了多工况热态测试,获得了数据样本,采用基于Levenberg-Marquardt(LM)算法的BP神经网络,建立了飞灰含碳量软测量模型,通过仿真计算,证明了飞灰含碳量软测量模型的正确性和有效性。     

基于深度循环神经网络的SCR烟气脱硝系统出口NOx排放预测研究

基于具有长短时记忆功能的深度循环神经网络(Deep Recurrent neural network with Long-short term memory,DRNN-LSTM),利用某厂650 MW燃煤锅炉一个月的历史运行数据,建立了SCR烟气脱硝系统出口NOx排放预测模型。DRNN-LSTM网络同一隐藏层的所有循环体中的参数矩阵相同,需要学习的参数个数少,训练模型具有很高的稳定性。测试结果与定量分析表明:DRNN-LSTM模型计算时间与其他传统数据模型相近,但拟合效果与预测精度明显高于其他模型,说明该模型收敛速度快、泛化能力强,可准确描述SCR脱硝系统的反应过程,能够有效应用于电厂烟气脱硝系统出口NOx浓度的预测中。     

SCR系统降低NOx排放ESC稳态循环试验研究

本文通过ESC试验验证自主开发的SCR系统降低NOx排放的能力.具体研究分为四部分:首先通过原机ESC排放试验得到原机NOx排放含量和尿素理论需求量;其次,在未加装SCR催化剂情况下,开启原装DCU控制尿素喷射得到NOx排放含量;再次,加装SCR催化剂并使用DCU控制尿素喷射,得出NOx排放含量试验结果.最后,加装SCR催化剂,通过自主研发的计量泵控制尿素喷射以提高SCR系统降低NOx排放的能力.     

基于数据融合的烟气含氧量软测量技术综述

软测量技术在过程控制领域中有重要的应用,对于关键的且难于检测的过程变量,研究如何对其建立软测量模型有着重要的意义.将数据融合技术应用到软测量的数据处理上,有效提高了软测量预测值可靠性和准确性.锅炉烟气含氧量是计算锅炉过量空气系数的关键参数.在实际生产过程中,用于测量此参数的氧化锆传感器可靠性不佳.针对这一问题,关于烟气含氧量的软测量建模研究硕果连连.在参考大量相关文献的基础上,对其研究现状及发展前景做了简单的归纳.然而糖厂锅炉有其自身的特殊性,其燃料有蔗渣和煤两种,而蔗渣燃烧时,过量空气系数通过CO2的检测更为简单,这就对软测量建模提出了新的要求.     

基于神经网络的游梁式抽油机示功图软测量研究

游梁式抽油机示功图是悬点载荷和悬点位移的关系图,示功图可以诊断油井的工作状况。至今没有一种有效方法实时测量示功图,主要原因是载荷传感器容易老化及使用寿命短。针对游梁式抽油机的示功图实时测量难问题,总结了现有的示功图间接测量方法后,提出了基于神经网络的示功图软测量方法。该方法的核心是实时测量游梁式抽油机的相关物理量,如电机功率、游梁摆动角度,利用神经网络的非线性逼近功能,预测抽油机悬点载荷。通过数据通信手段,把相关的现场数据传到数据中心,数据中心的示功图测量单元由神经网络预测抽油机悬点载荷,加上悬点位移,得到抽油机示功图。实验仿真表明基于神经网络的示功图软测量方法是可行的,有推广应用价值。     

基于软测量的球磨机制粉系统智能控制与优化决策

文中中间储仓式钢球磨煤机制粉系统为对象，基于球磨机料位和风量等过程参数的软测量，提高了火电机组制粉系统的智能测控与优化决策系统设计及实现方法，可以在保证系统安全的基础上，通过对球磨机料位、通风量和钢球装载与配比的优化，降低制粉单耗、从而降低发电成本，取得显著的经济与社会效益。     

NOx传感器测量实际道路NOx排放的试验研究

针对便携式排放测试系统(portable emission measurement system,PEMS)测量实际道路排气污染物中NOx比较困难的问题,提出一种简易测量整车实际作业过程中NOx排放的试验方法.分析氮氧传感器工作原理,确定传感器安装方式及计算测量方法,对比分析氮氧传感器和PEMS设备测量实际道路NOx排...     

锅炉SCR入口NO_X浓度的控制

某公司锅炉脱硝系统采用空气分级燃烧技术和锅炉尾部烟气脱硝技术。由于空气分级燃烧技术造成炉膛火焰中心上移,影响锅炉飞灰、排烟、CO和减温水量指标,造成锅炉效率下降、增加运行成本。SCR设备运行需消耗液氨,相同脱硝效率下液氨成本取决于烟气量及SCR入口NOx浓度。SCR入口NOx浓度越低消耗的液氨量越少、液氨成本越低,但一味降低SCR入口NOx浓度可能会造成炉效下降幅度过大。为了确定机组NOx的排放浓度,在300MW负荷下对机组进行了不同NOx排放浓度下炉效和液氨总成本的测试,并得出相应经济的配风方式。     

乏气送粉锅炉煤粉浓度软测量技术及其仿真研究

锅炉燃烧过程中,喷燃器出口煤粉浓度不均将会导致炉膛火焰中心偏斜,从而引起炉膛气流冲刷后墙及右墙,高温过热器,高温再热器出现局部超温,结焦的现象。因此准确测量各风管中的煤粉浓度并指导调节对锅炉的安全,经济运行非常重要,为此,必须寻找一种简单,高效,实用而且适合工程应用的煤粉浓度测量的方法。对于热风送粉锅炉的煤粉浓度测量,国内外做了大量的研究,并得到了工程应用。本文提出了一种乏气送粉方式下基于气固两相流理论,根据风粉混合前后压力差大小计算粉煤浓度的新方法,并在理论推导的基础上进行了仿真研究,结果表明,煤粉浓度计算值与混合压差呈很好的对应, 说明能量法理论计算公式是适用的。