基于数据驱动的锅炉燃烧特性建模与优化指导

发布时间：2024-02-19 13:26

　　锅炉作为供热行业中重要的大型产热设备,由于工况复杂以及大滞后的特点难以做到实时的精准调节,导致其难以维持在高效的状态。因此,设计实用、有效的方案完成锅炉的燃烧优化指导有着重要的研究价值。随着科技的发展,大量现场数据被获取和存储,数据驱动的方法为燃烧优化指导提供了新的思路和可能。因此,确立了基于数据驱动的锅炉燃烧特性建模与优化指导课题,其主要内容如下:首先,选择相关的输入变量是建立锅炉燃烧特性模型的前提。针对影响锅炉效率的变量存在滞后干扰难以选择的问题,将基于交叉相关性的时滞计算方法和皮尔逊相关性分析方法进行了结合,得到了考虑滞后的变量相关系数。比较了未考虑滞后和考虑滞后得到的输入变量对模型的预测效果影响,实验结果表明后者的预测效果更好。因此,结合考虑滞后的相关性分析结果和操作经验,确定了建立锅炉燃烧特性模型的输入变量。其次,建立准确的锅炉燃烧特性模型是锅炉燃烧优化指导的基础。针对锅炉燃烧过程具有复杂、非线性的特性关系,难以用机理方式建模的问题,采用粒子群优化最小二乘支持向量机方法进行建模,发现存在模型预测精度较低的问题。因此,采用改进粒子群优化最小二乘支持向量机方法进行建模,有效提高了...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１锅炉工艺流程图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｂｏｉｌｅｒ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｌｏｗ?ｄｉａｇｒａｍ??下面，简单介绍四个主要控制回路的作用：??－８?－??

？?ｊ???基于数据驱动的锅炉燃烧特性建模与优化指导???２锅炉机理分析与相关变量的选择??２．１燃煤供热锅炉介绍??锅炉是将化学能、电能等形式的能量通过一定的方式经过转化输出热能的一种能量??转换设备，分为“锅”和“炉”两部分“锅”的任务主要是吸收燃烧过程中释放的??能量并存储....

图２．?２锅炉热量转化示意图??Ｆｉｇ．?２．２?Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｏｆ?ｂｏｉｌｅｒ＇ｓ?ｉｎｐｕｔ?ａｎｄ?ｏｕｔｐｕｔ??２．?２．１输入热量??

?基于数据驱动的锅炉燃烧特性建模与优化指导???较为困难。设０为排烟热损失；込为化学不完全燃烧热损失；０３为机械不完全燃烧热??损失；０４为锅炉自身散热损失；为灰渣的热损失；??则热平衡方程公式如下：??Ｑｌ＋Ｑ２?＋?Ｑｉ＋Ｑ，?＋?Ｑ５?＋?Ｑ〇?＝１Ｑ〇０／〇?（２．Ｄ??....

图２．?３滞后相关不意图??Ｆｉｇ．?２．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｌａｇ?ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ??－１４?－??

Ｉ???基于数据驱动的锅炉燃烧特性建模与优化指导???２．３．２变量相关性分析??本文通过比较变量间的皮尔逊相关系数来进行相关性分析工作，该方法是由??ＫａｒｌＰｅａｒｓｏｎ提出的较简单、实用的一种比较变量间相关性的方法。通过公式的计算得到??相关系数ｒ丨Ｘ，７丨，来比较变量的相....

图２．?５考虑滞后预测效果图

变量和考虑滞后得到的输入变量对效率的预测效??果。采用ＰＳＯ－ＬＳＳＶＭ方法建模，通常训练集与测试集比例为３：１，所以使用３００组数??据作为训练集，１００组数据作为测试集。其预测效果如下所示：??９０１?，?，?．?，?，?，?，?，?，???８０??７０?＿??ｍ（ｆｌ＇??....

本文编号：3902759