燃煤锅炉SCR系统喷氨量智能优化方法

发布时间：2017-09-25 11:06

  本文关键词：燃煤锅炉SCR系统喷氨量智能优化方法

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【摘要】：随着能源环境发展和雾霾、酸雨等环境问题日益突出,大气污染预防与治理成为能源生产重要议题。NOx是烟气中导致大气污染的主要因素之一。我国对NOx排放标准已有严格规定,但由于国内烟气脱硝技术起步晚,工业应用存在理论不成熟、脱硝效果差等问题。因此,研究烟气脱硝技术具有重要意义。本文针对燃煤电厂烟气脱硝技术喷氨量的控制,展开如下研究：综述了现有的脱硝方法,着重介绍了选择性催化还原烟气脱硝技术(Selective Catalytic Reduction, SCR)的反应原理与反应过程,分析了影响脱硝效率的因素以及脱硝系统对锅炉的影响,为之后的SCR系统喷氨量优化奠定基础。深入分析了生产中广泛应用的固定摩尔比和出口NOx定值控制方式,并针对出口NOx定值控制方式进行了建模仿真。结果表明,虽然所建模型能够较好反映现场设备动态特性,但传统PID控制器无法解决SCR系统强非线性和大滞后等问题,导致脱硝成本提高和二次污染。研究支持向量机的理论基础和建模方法,并将其应用到电厂SCR脱硝系统建模中。结合SCR系统的特点和反应机理,对SVM模型的输入变量进行筛选,同时对数据进行预处理,有效降低了模型维度,减少了模型复杂度,提高了模型的准确性和鲁棒性；在电厂传统PID控制系统的基础上,引入基于支持向量机的喷氨量补偿器,在控制NOx排放达到国家标准的同时优化喷氨量。对比仿真表明,该方法在有效控制NOx排放量基础上,能够降低喷氨量,节约经济成本,具有一定工程应用价值。
【关键词】：烟气脱硝 选择性催化还原 PID控制 支持向量机 喷氨量优化
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X773
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 研究背景及意义9-14
• 1.2 现阶段国内外研究成果14-15
• 1.3 主要研究内容和文章结构15-17
• 第2章 SCR脱硝系统简介17-23
• 2.1 SCR脱硝工艺及原理17-20
• 2.2 SCR脱硝系统对锅炉的主要影响20-21
• 2.3 影响SCR脱硝装置脱硝效率的因素21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第3章 燃煤机组锅炉脱硝系统喷氨量控制23-34
• 3.1 锅炉脱硝系统喷氨量控制23
• 3.2 传统锅炉脱硝系统喷氨量控制23-26
• 3.2.1 固定摩尔比控制方式23-25
• 3.2.2 出口NOx定值控制方式25-26
• 3.3 传统脱硝系统PID控制仿真结果26-32
• 3.4 存在的问题32
• 3.5 本章小结32-34
• 第4章 SCR脱硝系统喷氨量的优化控制34-49
• 4.1 引言34
• 4.2 补偿器设计思路34-35
• 4.3 支持向量机35-41
• 4.3.1 构造最优超平面36-40
• 4.3.2 支持向量机算法40-41
• 4.4 变量筛选及数据预处理41-44
• 4.5 喷氨补偿量支持向量机模型44-46
• 4.6 基于支持向量机的喷氨量补偿器效果及分析46-47
• 4.7 本章小结47-49
• 第5章 结论与展望49-51
• 5.1 结论49-50
• 5.2 展望50-51
• 参考文献51-54
• 攻读硕士学位期间发表的论文54-55
• 致谢55

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 罗子湛;孟立新;;燃煤电站SCR烟气脱硝喷氨自动控制方式优化[J];电站系统工程;2010年04期

2 董建勋;闫冰;赵宗林;王松岭;冯兆兴;;火电厂烟气脱硝装置对锅炉运行影响的分析[J];热力发电;2007年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 赵乾;SCR烟气脱硝系统模拟优化及喷氨量最优控制[D];重庆大学;2012年

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本文编号：917025