基于mRMR和MA-RELM的火电厂出口SO2质量浓度预测

提出一种基于最大相关最小冗余(mRMR)算法和蜉蝣算法优化正则化极限学习机(MA-RELM)的出口SO₂质量浓度预测模型。通过机理分析确定初始输入变量,利用改进的时延分析方法对初始输入变量进行时延补偿,采用mRMR算法对各个初始输入变量进行重要性排序,搭建正则化极限学习机(RELM)预测模型,并利用蜉蝣算法确定模型参数。结果表明：与最小二乘支持向量机(LSSVM)、长短期记忆网络(LSTM)和极限学习机(ELM)相比,RELM预测模型的均方根误差分别降低了36%、38%和26%;与粒子群算法(PSO)和灰狼算法(GWO)寻优后的模型相比,MA-RELM预测模型误差最低,该模型能够对出口SO₂质量浓度进行准确预测。     

超高硫炭素煅烧烟气循环流化床半干法脱硫除尘工艺的论证与应用

连云港临海新材料有限公司年产40万吨炭素煅烧烟气采用循环流化床半干法脱硫工艺实现了超低排放。项目自投运以来,在入口SO₂浓度高达5000～6000mg/Nm³的超高硫工况下,装置出口仍能满足SO₂浓度低于35 mg/Nm³、粉尘低于5 mg/Nm³的超低排放要求,装置同步对SO₃(硫酸雾)、重金属等起到协调脱除的作用,并实现废水零排放。此技术运行成本相对较低,符合国家当前的减污降碳要求。     

基于TD—PLS模型预测前馈的垃圾焚烧锅炉脱酸自动控制策略研究与应用

针对垃圾焚烧锅炉半干法脱酸系统自动控制投运率低、控制效果差的问题,在分析脱酸系统运行特性的基础上,设计了一种以PID控制和模型预测前馈相结合的HCl-SO₂协同控制策略。采用以HCl排放浓度作为主要控制目标,SO₂排放浓度作为次要目标的串级PID协同控制策略。在串级PID控制的基础上,基于时间差分偏最小二乘法(TD—PLS)建立HCl排放浓度预测模型作为控制前馈。该控制策略应用于某500 t/d垃圾焚烧机组脱酸系统,实际应用效果表明：脱酸控制投入前,HCl排放浓度波动变化较大,小时排放均值范围20～40 mg/m³,小时排放均值浓度相对标准偏差(RSD)为15.95%。脱酸自动控制投入后,HCl小时排放均值范围在25～30 mg/m³,小时排放均值浓度RSD为6.22%。在协同控制作用下,HCl小时排放均值波动显著减小,单位锅炉蒸发量的石灰浆液消耗量由0.034 m³/t降低到0.027 m³/t,相比投运前降低了21%,在保证出口HCl和SO_2...     

双搅拌反应釜NaClO2同时脱硫脱硝的宏观反应动力学研究

采用自行设计的小型双搅拌反应釜,以NaClO₂溶液为吸收剂,在保持气液传质界面面积不变的条件下开展了模拟烟气同时脱硫脱硝的反应动力学研究。研究了溶液pH、反应温度以及SO₂、NO和NaClO₂初始浓度对SO₂、NO和NO_x反应速率的影响,并得到NO和SO₂的反应级数和反应速率常数。结果表明：在一定范围内适当升高反应温度和降低溶液pH均有利于NO_x反应速率的提高;NO初始质量浓度对SO₂反应速率的影响不显著,但随着NO初始质量浓度的增大,NO和NO_x的反应速率提高;随着SO₂初始质量浓度的增加,SO₂的反应速率增大,而NO_x反应速率呈先增大后变化减缓的趋势;NO和SO₂的反应级数分别为0.699和0.843,反应速率常数分别为6.30 mg^0.301/(m^2.903     

基于自适应量子灰狼算法的锅炉NO_x预测模型

为更加精确地建立火电厂循环流化床锅炉NO_x排放质量浓度的预测模型,提出了一种利用量子位Bloch坐标球面生成编码的自适应量子灰狼算法(AQGWO)来优化快速学习网(FLN)的模型。将AQGWO与差分、粒子群等算法的优化能力进行比较,进而验证该算法优化的精度和收敛速度。在不同工况下实时采集某火电厂300 MW循环流化床锅炉的实验数据,在相同条件下将AQGWO-FLN模型与利用其他算法优化的FLN模型、基本FLN模型的预测结果进行对比。结果表明:利用AQGWO-FLN的模型具有最好的预测精度和泛化能力,可有效准确地预测火电厂锅炉的NO_x排放质量浓度。     

燃煤电厂脱硫系统设备腐蚀与防护技术

燃煤作为火电厂的主要燃料,在为机组提供热能的同时,也会排放出SO₂、氮氧化物以及粉尘等有害物质,其中SO₂危害性较为严重。由于SO₂具有较强的腐蚀性,若不采取相应的保护措施,SO₂及其与水汽反应形成的化学物质则会导致设备被腐蚀,影响设备的安全、稳定运行,以及脱硫效果。因此,本文就如何加强对电厂脱硫设备防腐保护措施进行分析,通过采取科学合理的方法延长设备使用寿命,提升电厂烟气治理效果。     

市政污泥流化床掺烧生物质的NO与SO2排放特性研究

为了探究市政污泥燃烧过程中的气态污染物排放特性,在30 kW鼓泡流化床实验台上进行了市政污泥的燃烧实验,研究燃烧温度、二次风率、秸秆掺混比等参数对气态污染物排放特性的影响。结果表明：燃烧温度的升高会显著提高NO与SO₂的排放;提高二次风率使NO排放浓度减少,SO₂排放浓度增加;由于生物质中较低的N、S含量以及生物质与污泥燃烧的协同作用,污泥掺烧生物质能够有效地减少NO与SO₂的排放;秸秆占比由0提升至40%,NO由289 mg/m³下降至140 mg/m³,而SO₂排放浓度也从3 949 mg/m³下降至1 725 mg/m³;污泥掺烧秸秆时,NO与SO₂的整体排放特性与污泥单独焚烧相似,掺烧秸秆能够加快整体的燃烧速率,并加强燃烧气氛的氧化性,进而影响气态污染物的排放。     

高效率氢氧化镁脱硫技术在越南某60 MW热电工程中的应用

文章描述了高效率氢氧化镁脱硫技术在越南某60 MW热电工程中的应用。WFGD湿法脱硫的原理是藉由喷洒氢氧化镁Mg(OH)₂浆液与锅炉烟气反应生成无害的硫酸镁(MgSO₄)溶剂,以减少二氧化硫排放。台朔重工(宁波)有限公司采用创新的方法修改WFGD工艺以达到严格的排放要求,系统对于锅炉负载和SO₂含量的变化具有灵活的弹性。     

湿法脱硫系统托盘提效计算模型研究

通过托盘提效的湿法脱硫系统,构建脱硫提效计算模型,探索不同参数对脱硫效率的影响规律,并采用运行数据进行模型有效性验证。结果显示,当开孔率、入口 SO₂浓度、烟气流量降低时,脱硫效率均逐渐增加;当浆液 pH 值和浆液循环量增加时,脱硫效率增加。 在参数设计范围内,开孔率、入口 SO₂浓度、烟气流量和浆液循环量变化时,脱硫效率均在 99%左右。 浆液 pH 值从5.0 变化到 6.0,脱硫效率从 94.60%提高到 99.43%。 与某电厂脱硫系统运行的 4 个典型工况相比较,模型计算与电厂实测的脱硫效率绝对误差在 0.008%～0.091%之间。 该湿法脱硫提效计算模型相对准确可靠。     

基于支持向量机和果蝇优化算法的循环流化床锅炉NO_x排放特性研究

为了控制循环流化床(CFB)锅炉的NOx排放量,以某热电厂300MW CFB锅炉测试数据为样本,应用支持向量机(SVM)建立NOx排放特性预测模型.针对SVM回归预测需要人为确定相关参数的不足,应用果蝇优化算法(FOA)优化SVM参数,采用不同工况下的样本数据检验FOA-SVM模型的预测性能,并将该模型的预测结果与粒子群算法(PSO)、遗传算法(GA)和万有引力搜索算法(GSA)优化的SVM模型预测结果进行了比较.结果表明:FOA-SVM模型的泛化能力较强,预测精度较高,训练时间较短,可以相对快速、准确地预测NOx排放质量浓度.     

基于GMM-LSSVR模型的脱硫出口SO2浓度预测方法研究

采用燃煤机组脱硫系统原始非高斯数据建立的单一出口SO₂质量浓度预测模型精度较低，泛化能力较差，针对该问题提出一种基于高斯混合模型-支持向量回归(Gaussian Mixture Model-Least Squares Support Vector Regression, GMM-LSSVR)的建模方法。采用高斯混合模型(GMM)将训练集数据聚类为多个高斯数据集，对每个对应的子集建立独立的最小二乘支持向量回归机(LSSVR)训练模型。在此基础上，估计测试集数据属于每个种群的概率并对测试集进行聚类，将每个子集输入到对应的LSSVR模型中完成预测。现场数据实验表明：采用GMM聚类后每个子集的概率密度不规则波动幅度减小，数据高斯性增强；GMM-LSSVR建模方法测试集均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和可决定系数(R²)较单模型LSSVR方法有较大改善，具有更好的预测精度和泛化性能。     

基于贝叶斯优化—随机森林回归的燃煤锅炉NOx预测模型

根据某超超临界1 050 MW燃煤机组实际运行数据,采用随机森林(RF)算法建立燃煤锅炉炉膛出口烟气中NO_x质量浓度预测模型,并利用贝叶斯优化(BO)进行超参数寻优,将BO-RF模型与网格搜索优化的RF模型(GSO-RF)进行对比。为了更好地评价预测模型,以平均绝对百分比误差δ_MAPE和决定系数R²作为评价指标,将所建立的BO-RF模型与目前常见的基于贝叶斯优化的BP神经网络(BO-BPNN)模型、最小二乘支持向量机(BO-LSSVM)模型进行比较。结果表明：BO-RF模型比GSO-RF模型的预测精度更高,且BO-RF模型的δ_MAPE为1.478%,R²为0.916 2,均优于BO-BPNN模型和BO-LSSVM模型的预测结果,证明BO-RF模型具有更高的预测精度和更优的泛化性能。     

基于非线性高斯混合回归的燃煤锅炉NOx排放浓度预测模型

为了准确测量锅炉出口的NO_x排放浓度，针对燃煤锅炉的复杂非线性，提出了一种基于非线性高斯混合回归(Nonlinear Gaussian Mixture Regression, NGMR)的NO_x排放浓度预测方法。采用滑动时间窗方法，结合奇异值分解实现稳态判定；进一步采用互信息(Mutual Information, MI)判断不同变量与NO_x排放浓度的相关性，确定模型输入变量；利用选定的输入变量，基于NGMR建立NO_x排放浓度预测模型；基于某660 MW燃煤机组运行数据，将提出的NGMR模型分别与人工神经网络(Artificial Neural Network, ANN)模型、支持向量回归(Support Vector Machine, SVR)模型以及极限学习机(Extreme Learning Machine, ELM)模型进行对比分析。结果表明：NGMR模型预测均方根误差(Root Mean Square Error, RMSE)为4.66 mg/m³,平均绝对误差(Me...     

基于发动机性能试验的CO2排放模型分析

在“双碳”目标指引下，为确定汽车企业的碳排放水平，对单一发动机CO₂排放计算方法开展分析。基于发动机性能曲线，通过插值模拟法构建单一发动机CO₂排放模型，实现单一发动机CO₂排放的量化计算。以5台某国六重型柴油机为研究样本，采用5种插值模拟法，计算发动机在全球统一稳态循环(WHSC)工况与全球统一瞬态循环(WHTC)工况下的CO₂排放量。同时，根据稳态工况与瞬态工况的计算精度差异，分析不同插值模拟法对不同发动机工况的适应性。分析结果表明：在稳态工况下，最近邻插值法的计算偏差最大，不同插值模拟的瞬态工况偏差基本一致，相对偏差均在5%以内；5种插值模拟法都可以很好地应用于CO₂排放的量化计算。     

辽宁省大气污染物污染特征分析与预测

为了识别辽宁省大气污染物的分布特征以及简单预测2021～2025年沈阳市污染物污染浓度变化趋势,基于辽宁省14个城市6项污染物PM_2.5、SO₂、O₃、NO₂、PM₁₀、CO的浓度监测结果,进行k-means聚类并利用灰色预测模型对沈阳市重点污染物浓度数值进行灰色预测。结果显示：在对污染物年均浓度聚类中,可将14个城市聚为3类。其中类3有8个城市,受本地源和扩散条件影响,各项污染物浓度均处于较高水平,整体空气质量最差;类1包括阜新市和朝阳市两个城市,NO₂浓度降低(比类3低30%左右)明显,更多表现为受工业和散煤燃烧影响的SO₂污染和受外来源输送的O₃污染,整体空气质量次之;类2包括4个城市,各项污染物浓度水平相对较低,整体空气质量最好。污染物年均浓度空间分布大体呈现中部污染最严重、西部次之、东南部污染最轻的分布特征。根据灰色预测结果发现,在2021～2025年除CO与O₃浓度有所增加,其余...     

基于氨法的烧结烟气脱硫脱硝技术研究与探讨

氨水溶液能有效去除废气中的SO₂,但对NO_x的去除受到一定的限制。本文研究了添加不同氧化剂的氨水对填料塔中SO₂和NO_x同时吸收的情况。结果表明,环保型氧化剂H2O2在能保证SO₂的高脱除率情况下,也能较好地提升氨水对NO_x的脱除率。同时,从填料塔的液气比、反应温度、溶液pH值等角度对氨水脱硫脱硝条件进行了优化,并找出了最优实验条件。最后,探讨了在氨法脱硫的基础上引入等离子体预氧化实现脱硫脱硝一体化的技术可行性。     

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。     

O2/CO2和O2/N2氛围下煤粉富氧燃烧数值模拟

在目前煤炭依然作为能源主体的背景下，控制燃煤污染物排放有着重要意义。基于CFD数值模拟，建立伴流燃烧器模型，控制燃料、氧化剂入口流量恒定，设计了O₂/CO₂、O₂/N₂氧化剂氛围中O₂浓度在21%～40%内的多种工况，对煤粉燃烧特性及燃烧产生的污染物进行了研究。分析了不同工况下煤粉燃烧的温度分布、燃烧速率、碳烟、NO_x的生成情况。结果显示，在O₂/CO₂、O₂/N₂两种氧化剂氛围中，随着O₂浓度的上升，煤粉燃烧温度升高、燃烧速率增大，碳烟生成量均增加，同等O2浓度条件下，O₂/CO₂氛围的煤粉燃烧温度和燃烧速率均高于O₂/N₂氛围，碳烟生成量小于O₂/N₂氛围，且O₂/CO₂...     

多模型切换DMC-PID串级预测控制在SCR脱硝系统中应用的仿真分析

针对火电厂SCR脱销系统的强非线性、大惯性和大迟延的问题,提出一种新型多模型切换DMC-PID串级预测控制方案。利用改进最小二乘法辨识得到不同运行工况下的局部线性系统模型;根据约束条件,基于二次规划有效集法,求解不同运行工况下的控制器参数;通过负荷指令确定当前的工作条件,设计不同工况下各DMC控制器间的跟踪和无扰切换,基于负荷指令切换开关,提出SCR脱硝系统变工况条件下的多模型切换DMC-PID串级预测控制,实现SCR脱硝非线性系统的全局优化控制。仿真结果表明：与传统的串级PID相比,变工况试验中DMC-PID串级预测控制出口NO_x排放浓度超调量减小55.14%、响应速度提高44.23%;外部干扰试验中DMC-PID串级预测控制的氨气阀门开度波动幅度减小85.71%、出口NO_x浓度的恢复时间减少26.67%。     

350 MW循环流化床锅炉不同负荷下运行特性及污染物排放试验研究

为满足电网深度调峰及超低排放的需求，超临界循环流化床锅炉不同负荷运行性能及污染物排放特性研究具有重要意义。针对某350MW超临界CFB锅炉，现场测试100%BRL、75%BRL及50%BRL负荷下机组排烟温度及烟气成分，获得锅炉不同负荷下运行性能并进行能效分析；通过调整炉内脱硫剂投入量，分析机组运行参数对SO₂及NO_x等污染物排放的影响。研究结果表明：随锅炉负荷降低，CFB锅炉效率不断下降，100%BRL负荷时，各项热损失中排烟热损失占比最大，其次是灰渣未燃碳造成的热损失；75%BRL及50%BRL负荷下，各项热损失中灰渣未燃碳造成的热损失占比最大。炉内脱硫剂的投入可显著降低SO₂排放，同时可影响炉内NO_x生成。随炉内脱硫剂投入量增加，SO₂排放浓度快速降低。石灰石给料机频率由5.6 Hz升高至13.5 Hz,吸收塔进口SO₂浓度由360.4 mg/m³降至6.9 mg/m³,同时，炉内脱硫剂的投入可促进HCN及...