【摘要】：熱電鍋爐燃燒既要實現(xiàn)過程的自動控制,保證其在穩(wěn)定、安全的狀態(tài)下實現(xiàn)化學能——熱能的能量轉換,又要實現(xiàn)過程的優(yōu)化操作,能夠使得整個機組在運行過程中保持良好的效益。隨著對火電廠污染物排放控制的進一步要求,燃燒過程更要在注重經(jīng)濟效益的同時,達到規(guī)定的環(huán)保指標。綜合來看,熱電鍋爐燃燒過程是典型的多目標控制和優(yōu)化相互耦合的復雜工業(yè)過程,針對如何更好地解決該過程優(yōu)化與控制一體化問題,本文從以下三個方面展開研究:(1)數(shù)據(jù)整合方法研究。主要研究了基于數(shù)據(jù)驅動的建模前的整合方法,引入推薦引擎中的協(xié)同過濾(CF)算法思想來補全熱電鍋爐燃燒樣本中的低位發(fā)熱量缺失數(shù)據(jù),并利用主成分分析(PCA)來處理樣本的高維度問題;分別利用聚類算法和統(tǒng)計學方法對二元樣本進行了離群數(shù)據(jù)分析,并結合兩者優(yōu)勢,提出了一種FCM-MD算法來識別燃燒數(shù)據(jù)集中的離群樣本,能有效地判別出樣本集中邊緣離群點與中心離群點。(2)熱電鍋爐燃燒熱效率與NOx排放量的建模研究。針對熱電鍋爐燃燒過程存在非線性、多工況、多耦合等特點,本文提出了一種FCM-LSSVM-WC多模型建模方法。通過結合基于平均影響度的模糊C均值聚類、最小二乘支持向量機和子模型加權連接來對鍋爐熱效率與NOx排放量進行建模研究,使得在建模過程中既能對鍋爐燃燒工況進行分類處理,又能根據(jù)同一規(guī)則將多模型輸出進行連接,保證了建模過程的連貫性與統(tǒng)一性,為實現(xiàn)熱電鍋爐燃燒優(yōu)化建立模型基礎。(3)熱電鍋爐燃燒過程的優(yōu)化與控制研究。參考優(yōu)化與控制一體化技術的思想,使得燃燒過程控制的輸出變量盡可能地維持在優(yōu)化級給出的設定值上。通過加入精英算子的量子遺傳算法(QGA)來對建立的鍋爐熱效率與NOx多模型進行迭代尋優(yōu),獲得某工況下煙氣氧量的最優(yōu)設定值;在燃燒控制中,利用模型預測控制跟蹤優(yōu)化層給出的氧量設定值,同時對主蒸汽壓力進行區(qū)間控制,從而使得優(yōu)化目標與控制目標同時達到最優(yōu)。
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM621.2

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本文編號：2540056