当前位置:主页 > 科技论文 > 电力论文 >

基于机器学习的锅炉主辅机状态监测研究

发布时间:2018-03-08 04:08

  本文选题:锅炉监测 切入点:机器学习 出处:《华中科技大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:近年来,我国清洁能源的崛起、新排放标准的颁布促使传统的火电机组担任更多的调峰任务、进行大量的环保改造,经常处于非设计工况运行,这样将对锅炉系统设备的安全可靠运行带来严峻考验。在此背景下,对锅炉的主机和辅机的运行状态进行在线实时监测,进而实现在线诊断和预测,对保障锅炉机组长期稳定运行具有重要意义,本文尝试引入机器学习方法建立锅炉主辅机的状态监测模型。首先采用了基于聚类的炉膛稳态判别法,对实时的炉膛工况进行判别。通过采集大量的运行历史数据,引入K-Means方法和快速搜索密度峰值方法,建立稳态判别模型,结果显示采用改进型的快速搜索密度峰值方法建模效果较好。炉膛稳态的判定为下文主机燃烧状态监测提供了状态基础,在稳态的基础上才能实施主机的燃烧状态监测。锅炉主机状态监测的关键问题是对炉膛内部燃烧状态的在线监测,本文提出一种基于数值模拟和机器学习的炉膛内部监测方法。首先,对炉膛进行模型构造、网格划分,尽量多地对变化参数设置模拟工况,然后,以模拟结果为数据源,采用ELM和SVM来构建炉膛燃烧的回归模型,根据温度、速度和氮氧化物浓度的回归结果表明该方法效果较好。基于前述的锅炉稳态判别,应用此模型对当前的工况进行计算,快速获得当前的温度、速度、成分浓度的分布,使运行人员实时掌握燃烧状态。锅炉辅机主要包括磨煤机、风机、给水泵等,根据对其故障树的分析可知振动是设备故障的主要原因之一。分析其振动的特征,本文提出了结合相空间重构和极限学习机的振动软测量方法,并以磨煤机的振动烈度为例,对该方法的结果进行验证分析,证明该方法具有较高的精度。对于其他重要的辅机参数,本文开发了基于ARMAX时序参数回归预测的软件工具,用户只需简单设置即可对参数进行趋势预测。
[Abstract]:In recent years, with the rise of clean energy and the promulgation of new emission standards, the traditional thermal power units take on more peak-shaving tasks, carry out a large number of environmental protection reforms, and often operate in off-design conditions. This will bring a severe test to the safe and reliable operation of boiler system equipment. Under this background, on-line real-time monitoring of the running state of the main engine and auxiliary machine of the boiler will be carried out, and then the on-line diagnosis and prediction can be realized. This paper attempts to introduce the machine learning method to establish the condition monitoring model of the boiler main and auxiliary machine. Firstly, the method of judging the steady state of the furnace based on clustering is adopted. Through collecting a large number of running history data, introducing K-Means method and fast searching peak density method, the steady-state discriminant model is established. The results show that the improved fast searching peak density method is effective in modeling, and the determination of furnace steady-state provides a state basis for monitoring the combustion state of the main engine below. Only on the basis of steady state can the combustion state of main engine be monitored. The key problem of boiler mainframe condition monitoring is the on-line monitoring of combustion state in furnace. In this paper, a method of furnace internal monitoring based on numerical simulation and machine learning is proposed. Firstly, the furnace is modeled, meshed, and simulated conditions are set up as much as possible, and then the simulation results are used as the data source. The regression model of furnace combustion is constructed by using ELM and SVM. According to the regression results of temperature, velocity and nitrogen oxide concentration, the method is proved to be effective. Based on the steady-state discrimination of boiler, the model is used to calculate the current working conditions. The distribution of current temperature, speed, composition and concentration can be obtained quickly, so that the operators can grasp the burning state in real time. The boiler auxiliary machinery mainly includes coal mill, fan, feed water pump and so on. According to the analysis of the fault tree, the vibration is one of the main reasons of the equipment fault. After analyzing the characteristics of the vibration, this paper puts forward the method of vibration soft sensing combined with the phase space reconstruction and the ultimate learning machine, and takes the vibration intensity of the coal mill as an example. The results of this method are verified and analyzed, and it is proved that the method has high precision. For other important auxiliary machine parameters, a software tool based on ARMAX time series parameter regression prediction is developed in this paper. The user can predict the trend of the parameters simply by setting them up.
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TM621.2

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张洋;;张敏灵:勇拓机器学习研究新航程[J];中国发明与专利;2012年12期

2 罗霖;;大规模机器学习问题研究[J];舰船电子工程;2013年02期

3 蔡庆生;一种机器学习发现系统[J];北京理工大学学报;1990年S2期

4 陈新中,王道平,王建斌;故障诊断专家系统中机器学习方法的研究[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2000年01期

5 柏宏权;韩庆年;;机器学习在适应性教学系统中的应用研究[J];南京师范大学学报(工程技术版);2007年04期

6 罗兵;甘俊英;章云;;自动质量检测中的分层机器学习方法[J];仪器仪表学报;2007年12期

7 张龙璨;柳斌;李芝棠;;机器学习分类下网络流量的特征选取[J];广西大学学报(自然科学版);2011年S1期

8 赵正晚;孙洁;祝熠英;;一种面向机器学习的情境识别机制[J];宁波工程学院学报;2011年04期

9 孙承意,谢克明,程明琦;基于思维进化机器学习的框架及新进展[J];太原理工大学学报;1999年05期

10 于振洋;;回归模型中基于机器学习的流量预测算法[J];淮海工学院学报(自然科学版);2012年01期

相关会议论文 前10条

1 王珏;;归纳机器学习[A];2001年中国智能自动化会议论文集(上册)[C];2001年

2 王昊;李银波;纪志梁;;利用机器学习方法预测严重药物不良反应-呼吸困难[A];中国化学会第28届学术年会第13分会场摘要集[C];2012年

3 吴沧浦;;智能系统与机器学习的新领域[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年

4 周晴杰;徐立鸿;吴启迪;;机器学习串级结构的初步探讨[A];1998年中国控制会议论文集[C];1998年

5 李刚;郭崇慧;林鸿飞;杨志豪;唐焕文;;基于词典法和机器学习法相结合的蛋白质名识别[A];大连理工大学生物医学工程学术论文集(第2卷)[C];2005年

6 徐礼胜;李乃民;王宽全;张冬雨;耿斌;姜晓睿;陈超海;罗贵存;;机器学习在中医计算机诊断识别系统中的应用思考[A];第一届全国中西医结合诊断学术会议论文选集[C];2006年

7 蔡健平;林世平;;基于机器学习的词语和句子极性分析[A];第三届全国信息检索与内容安全学术会议论文集[C];2007年

8 黄金铁;李景银;周建常;;对高炉炉况评价模型参数的机器学习——一个三类线性模式分类器的实现[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年

9 程国建;蔡磊;潘华贤;;核向量机在大规模机器学习中的应用[A];第十一届中国青年信息与管理学者大会论文集[C];2009年

10 张钹;张铃;;统计学习理论及其应用[A];2001年中国智能自动化会议论文集(上册)[C];2001年

相关重要报纸文章 前10条

1 黎骊/文 [美] Tom M.Mitchell 著;机器学习与智能化社会[N];中国邮政报;2003年

2 IBM大数据专家 James Kobielus 范范 编译;机器学习已成为大数据基石[N];网络世界;2014年

3 本报记者 房琳琳;合久必分:分布式“机器学习”应运而生[N];科技日报;2014年

4 雨辰;机器学习类图书为什么火爆[N];中华读书报;2014年

5 百度公司技术副总监 多媒体部负责人 余凯;深度学习与多媒体搜索技术演进[N];中国信息化周报;2013年

6 本报记者 余建斌;机器学习与互联网搜索[N];人民日报;2011年

7 本报记者 张晔邋通讯员 李玮;周志华:永不墨守成规[N];科技日报;2008年

8 记者  彭德倩;机器学习精度提升近6个百分点[N];解放日报;2006年

9 本报记者 闵杰;大数据热 高端人才缺[N];中国电子报;2013年

10 沈建苗 编译;如何成为大数据科学家[N];计算机世界;2013年

相关博士学位论文 前10条

1 董春茹;机器学习中的权重学习与差分演化[D];华南理工大学;2015年

2 姚明臣;机器学习和神经网络学习中的若干问题研究[D];大连理工大学;2016年

3 赵玉鹏;机器学习的哲学探索[D];大连理工大学;2010年

4 胡巍;面向格结构的机器学习[D];上海交通大学;2009年

5 张义荣;基于机器学习的入侵检测技术研究[D];国防科学技术大学;2005年

6 钱线;快速精确的结构化机器学习方法研究[D];复旦大学;2010年

7 梁锡军;稀疏优化在机器学习中的若干应用[D];大连理工大学;2013年

8 蒋刚;核机器学习方法若干问题研究[D];西南交通大学;2006年

9 陈慧灵;面向智能决策问题的机器学习方法研究[D];吉林大学;2012年

10 周伟达;核机器学习方法研究[D];西安电子科技大学;2003年

相关硕士学位论文 前10条

1 毛海斌;基于半监督机器学习的情感分类领域适应问题研究[D];南京理工大学;2015年

2 安军辉;基于微博数据的微博用户性别判断研究[D];华中师范大学;2015年

3 陈召阳;基于机器学习的改性麦槽吸附重金属构效关系模型研究[D];江西理工大学;2014年

4 王成;基于半监督机器学习的文本情感分析技术[D];南京理工大学;2015年

5 孙科;基于Spark的机器学习应用框架研究与实现[D];上海交通大学;2015年

6 刘江龙;基于机器学习的射频指纹定位方法研究[D];电子科技大学;2015年

7 张蕾;基于机器学习的网络舆情采集技术研究与设计[D];电子科技大学;2014年

8 施宇;基于数据挖掘和机器学习的木马检测系统设计与实现[D];电子科技大学;2014年

9 施应敏;基于机器学习的Femtocell信道频谱与功率资源分配算法的研究[D];南京邮电大学;2015年

10 裴松年;基于机器学习的分类算法研究[D];中北大学;2016年



本文编号:1582327

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/1582327.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户830d0***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com