基于支持向量机与高斯分布估计的低NOx排放

燃烧优化的核心在于建立有效而快速的建模工具及寻优算法,以便于在线应用。为了研究新方法的适用性以及克服常用算法的缺点,本文利用支持向量回归建立了大型四角切圆燃烧电站锅炉NO_x排放特性模型。利用大量的热态实炉试验NO_x排放数据对模型进行了训练和验证。结果表明,支持向量回归模型能获得较神经网络模型更加准确的预测结果,相对于神经网络,支持向量回归能更好处理大样本量数据的非线性问题。随后,采用一种基于高斯概率密度 (GPDD)的分布估计优化算法对NO_x排放模型进行了寻优。研究发现,与遗传算法相比,GPDD具有更好的寻优能力与更快的收敛速度。结合支持向量回归与高斯概率密度分布(GPDD)算法能有效降低燃煤锅炉NO_x排放量,不到1 min的优化时间便于在线应用。研究结论可为该算法在实际电厂中推广应用提供参考依据。     

基于支持向量机回归的天然气负荷预测研究

Natural gas load forecasting is a key process to the efficient operation of pipeline network. An accurate forecast is required to guarantee a balanced network operation and ensure safe gas supply at a minimum cost. Machine learning techniques have been increasingly applied to load forecasting. A novel regression technique based on the statistical learning theory, support vector machines (SVM), is investigated in this paper for natural gas shortterm load forecasting. SVM is based on the principle of structure risk minimization as opposed to the principle of empirical risk minimization in conventional regression techniques. Using a data set with 2 years load values we developed prediction model using SVM to obtain 31 days load predictions. The results on city natural gas short-term load forecasting show that SVM provides better prediction accuracy than neural network. The software package natural gas pipeline networks simulation and load forecasting (NGPNSLF) based on support vector regression prediction has been developed, which has also been applied in practice.     

基于均匀设计与支持向量回归的发酵配方优化

结合均匀设计与支持向量回归,提出了一种新的配方优化实验设计与分析方法UD-SVR. 将其应用于优化产谷氨酸脱羧酶大肠杆菌诱变株的培养基配方与发酵条件,在考虑9因素时仅通过2轮28个实验,酶活性(吸光度OD630)即由初始的1.528高效提升至2.303,明显优于二次多项式偏最小二乘回归等经验风险最小参比模型. UD-SVR为多因素多水平配方优化实验设计与分析提供了一套预测精度高、指导性强、可解释性好、优化高效的整体解决方案.     

基于负荷划分数据和支持向量机的火电厂燃烧过程建模

为建立燃烧过程稳态模型,首先利用稳态检测算法提取稳态样本;针对稳态数据中的不均衡性,提出了一种基于负荷划分数据的方法,即根据负荷工况将样本划分成训练子集与测试子集,以提高模型的泛化性能。利用单因素图形分析方法确定3个模型参数的搜索范围,将网格搜索与交叉验证相结合选择最优的模型参数,在此基础上建立了一个300 MW燃煤火电厂机组锅炉燃烧过程的支持向量机模型,包括锅炉效率、NO_x排放量、排烟温度和飞灰含碳量4个过程输出。结果表明,经过参数优化的4个输出模型均具有很好的泛化性能。     

基于最小二乘支持向量机的天然气负荷预测

对城市天然气负荷预测的研究,对于保证天然气管网用气量、优化管网的调度和设备维修具有极其重要的意义．在国内,对于城市天然气负荷预测的研究才刚刚起步,目前还没有较系统的理论．同技术与理论较为成熟的电力负荷预测研究相比较,两者既有许多相同点,又有不同之处．相同之处在     

基于支持向量机的发酵过程生物量在线估计

Biomass is a key factor in fermentation process, directly influencing the performance of the fermentation system as well as the quality and yield of the targeted product. Therefore, the on-line estimation of biomass is indispensable. The soft-sensor based on support vector machine （SVM） for an on-line biomass estimation was analyzed in detail, and the improved SVM called the weighted least squares support vector machine was presented to follow the dynamic feature of fermentation process. The model based on the modified SVM was developed and demonstrated using simulation experiments.     

基于涡流搜索算法的支持向量机分类模型

提出一种将涡流搜索算法用于支持向量机参数选取的新算法,利用该算法不必遍历搜索空间内所有的参数点即可找到全局最优解。给出了具体的算法流程,并进行了仿真。仿真实验结果表明涡流搜索算法是选取SVM参数的有效方法。     

支持向量机综述

支持向量机是基于统计学习理论的一种新的机器学习方法,因其出色的学习性能在国内外学术界引起了日益广泛的重视。本文介绍了支持向量机的基本原理,回顾了SVM近年来的研究与应用,并给出了总结和展望。     

基于多维光谱的多组分混合气体浓度支持向量机算法

针对多组分混合气体特征吸收光谱重叠严重的难点,提出一种新的基于多维光谱的多组分混合气体浓度支持向量机定量分析算法。算法采用核函数变换的方式,将重叠严重和非线性的光谱数据进行高维空间变换后再计算各组分气体浓度。将算法用于天然气各组分气体浓度的定量分析中,实验结果表明,算法的检验准确率和效率均显著优于其它多组分混合气体浓度定量分析算法。     

烟气气相组分及Ca(OH)2对KMnO4氧化NO的影响机理

在固定床反应器中考察了KMnO₄氧化烟气中NO的过程,分析了烟气组分H₂O、O₂及SO₂对NO氧化过程的影响规律,得到了Ca（OH）₂对KMnO₄氧化NO的影响机理。实验结果表明,H₂O是KMnO₄氧化NO的必要条件;在含H₂O条件下,O₂可以提高NO氧化率。SO₂与氧化剂反应生成无水钾镁钒类复盐K₂Mn₂（SO₄）₃对NO氧化具有负面作用;Ca（OH）₂的加入提高了氧化剂表面的固体碱度从而促进氧化过程进行;通过添加Ca（OH）₂可以降低SO₂对NO氧化过程的负面影响。根据气体成分和产物分析可知,KMnO₄在钙基吸收剂表面氧化烟气中NO的机理可能是KMnO₄以离子态将吸附在氧化剂表面的NO和SO₂氧化为NO₂和SO₃,生成的NO₂、SO₃再传递到氧化位临近的碱性位被吸收。     

CO含量对烟气选择性非催化还原反应的影响

分别以氨水和尿素溶液作为还原剂,在管式反应器上详细研究了CO含量对烟气SNCR（选择性非催化还原）脱硝性能的影响。结果表明,CO含量增加导致：（1）SNCR脱硝温度窗口和最佳脱硝温度向低温方向移动,同时脱硝温度窗口宽度变窄、最大脱硝效率降低,尤其是以氨水作为还原剂时更为突出;（2）N₂O排放的峰值升高;当以尿素溶液作还原剂时,N₂O排放温度窗口主要向低温方向扩展;当以氨水作还原剂时,N₂O排放温度窗口向低温和高温两个方向扩展;（3）NH₃及HNCO残留量曲线向低温方向移动。维持相同的φ（CO）/φ（urea）,氨氮比增加将导致最佳脱硝温度略微降低。氨氮比或氧含量的变化对NO_x、N₂O、NH₃及HNCO的排放趋势没有影响。     

O2/N2、O2/CO2和O2/CO2/NO气氛下煤粉燃烧NOx排放特性

利用滴管炉研究了O₂/N₂、O₂/CO₂和O₂/CO₂/NO气氛下煤燃烧过程中NO_x的排放特性。实验结果表明,在O₂/N₂和O₂/CO₂气氛下,高温或高O₂浓度均使NO排放量增加。O₂/CO₂气氛下NO排放量比O₂/N₂气氛下NO排放量低大约30%～40%。在O₂/CO₂/NO气氛下,温度不同时,O₂浓度变化对NO排放量的影响规律不同,对循环NO降解的影响规律也不同。高温不利于循环NO降解。随停留时间的延长NO排放量出现两个峰值。     

MnOx/RHA催化氧化NO制备工艺优化

以稻壳灰（RHA）为载体;采用等体积浸渍法制备了MnO_x/RHA催化剂;在常压固定床反应器上;考察了制备条件对MnO_x/RHA催化氧化NO活性的影响;采用XRD、SEM、EDX和XRF等方法对催化剂特征及制备条件的影响进行了分析。通过对催化剂特征的分析发现;MnO_x主要以无定形颗粒状负载在RHA内表面和断面上;除煅烧时间外;制备条件对催化剂活性有显著影响。通过对催化剂及RHA表面微观形貌和组分的分析发现;随着煅烧温度升高;RHA表面MnO_x颗粒尺寸增大;MnO_x晶体含量增加;当煅烧温度由200℃ 上升到650℃时;MnOx颗粒粒径由0.1 μm增大到1.0 μm。随着灰化温度升高;RHA表面结构由平板状向疏松蜂窝状和细丝状转变。     

制备方法对低温NH_3-SCR脱硝催化剂MnO_x/TiO_2结构与性能的影响

采用浸渍法、沉积法以及共沉淀法制备了MnOx/TiO2催化剂。运用XRD、BET、FTIR、H2-TPR和总酸量等技术对催化剂进行了表征,发现以共沉淀法制备的MnOx/TiO2催化剂具有最大的比表面积、孔体积和总酸量,孔径分布最集中,MnOx可以在TiO2表面高度分散。NH3-SCR脱硝活性表明,共沉淀法制备的MnOx/TiO2催化剂脱硝活性最好,当Mn负载量为20%时,高空速(60000 h-1)下,催化剂于140℃时对NO去除率可达92.9%。     

燃料稀释对传统型和高预热空气稀释型燃烧炉性能的影响的数值研究

This numerical study investigates the effects of using a diluted fuel (50% natural gas and 50% N2) in an industrial furnace under several cases of conventional combustion (air with 21% O2 at 300 and 1273 K) and the highly preheated and diluted air (1273 K with 10% O2 and 90% N2) combustion (HPDAC) conditions using an in-house computer program. It was found that by applying a combined diluted fuel and oxidant instead of their uncombined and/or undiluted states, the best condition is obtained for the estab-lishment of HPDAC’s main unique features. These features are low mean and maximum gas temperature and high radiation/total heat transfer to gas and tubes; as well as more uniformity of theirs distributions which results in decrease in NOx pollutant formation and increase in furnace efficiency or energy saving. Moreover, a variety of chemical flame shape, the process fluid and tubes walls tem-peratures profiles, the required regenerator efficiency and finally the concentration and velocity patterns have been also qualita-tively/quantitatively studied.     

MINIMISATION OF NOx EMISSION BY FLAME TEMPERATURE CONTROL

Emission control technology has advanced to an extent whereby pollutant levels are now controlled by legislation. Techniques for controlling emissions vary and include improved fuel mixture preparation, multi stage combustion, exhaust gas recirculation, inhibitors such as ammonia and other techniques which reduce the intensity of combustion and hence flame temperature.

This paper examines ways in which ultra low NO_x, emission combustors can be produced by applying technology developed for burning poor quality fuels.     

纳米活性炭/锌锰复合电极材料的制备及性能

使用溶胶-凝胶法合成锌掺杂二氧化锰的纳米晶电极材料,将其与干式振动滚压法制备的纳米活性炭混合制成超级电容器所需的片状电极。纳米活性炭材料为类球状颗粒,粒径约为50 nm,且为微孔和中孔并存的狭缝结构;制备的锌掺杂二氧化锰纳米晶材料为中孔占优的孔隙结构,含有纳米锌和氧化锌的成分,经XRD测试和比表面分析,得到此纳米晶材料的平均粒径小于30 nm。分析显示,经滚压振动研磨改性的纳米活性炭与10%纳米晶锌锰材料混合的电极材料具有较好的电容性能,比电容达到299 F.g-1。     

不同介质中间硝基苯磺酸钠的电化学行为

研究了铜电极上间硝基苯磺酸钠在含有四丁基高氯酸铵（TBAP）电解质的质子惰性介质（DMF）、质子介质（H₂O）及混合介质（DMF/H₂O）中的电化学行为。结果表明：在质子惰性介质中,间硝基苯磺酸钠分步连续地被还原为ArNO^-₂·和［ArNO²］^2-·阴离子自由基;其中ArNO₂/ArNO^-₂·为扩散控制的单电子转移可逆氧化还原反应。在水溶液中,间硝基苯磺酸钠经历了ArNO₂/ArNO和ArNO/ArNHOH反应。而在混合溶剂中,由于DMF的存在阻碍了硝基的质子化进程,间硝基苯磺酸钠经历了ArNO₂/ArNO^-₂·和ArNO-2·/ArNHOH反应。通过量化计算进一步证实了上述实验结果。