1.一種變負荷工況下火電廠鍋爐NOx排放控制方法,其特征在于,包括:
建立鍋爐負荷預測模型和NOx排放預測模型;
結合鍋爐負荷預測模型和NOx排放預測模型的預測結果,以滿足鍋爐負荷要求且NOx的排放量最小為優(yōu)化目標,求解火電廠鍋爐最優(yōu)控制量;
將火電廠鍋爐最優(yōu)控制量下發(fā)到火電廠鍋爐控制其運行。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,所述建立鍋爐負荷預測模型和NOx排放預測模型,包括:
獲取火電廠鍋爐工作的歷史數(shù)據(jù);
將最小二乘支持向量機模型的正則化參數(shù)值和核函數(shù)參數(shù)值作為粒子,采用差分進化算法進行優(yōu)化得到最小二乘支持向量機模型,作為鍋爐負荷預測模型或NOx排放預測模型。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法,其特征在于,所述火電廠鍋爐工作的歷史數(shù)據(jù),包括:火電廠鍋爐控制量、爐膛壓力、各磨煤機入口一次風溫、前包墻出口煙氣含氧量、后包墻出口煙氣含氧量和歷史時刻的鍋爐負荷量、歷史時刻的NOx排放量;
其中的火電廠鍋爐控制量包括:鍋爐總燃料量、鍋爐主給水流量、各磨煤機入口風量、總一次風量、總二次風量;
其中的鍋爐總燃料量、鍋爐主給水流量、各磨煤機入口風量、總一次風量、總二次風量和歷史時刻的鍋爐負荷量,作為鍋爐負荷預測的歷史數(shù)據(jù);
其中的鍋爐總燃料量、鍋爐主給水流量、各磨煤機入口風量、總一次風量、總二次風量、爐膛壓力、各磨煤機入口一次風溫、前包墻出口煙氣含氧量、后包墻出口煙氣含氧量和歷史時刻的NOx排放量,作為NOx排放預測的歷史數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權利要求2所述的方法,其特征在于,所述將最小二乘支持向量機模型的正則化參數(shù)值和核函數(shù)參數(shù)值作為粒子,采用差分進化算法進行優(yōu)化得到最小二乘支持向量機模型,作為鍋爐負荷預測模型或NOx排放預測模型,具體包括:
初始化差分進化算法的參數(shù);
針對每個粒子對應的正則化參數(shù)值、核函數(shù)參數(shù)值和火電廠鍋爐工作的歷史數(shù)據(jù),構建最小二乘支持向量機模型,得到多個最小二乘支持向量機模型;
計算每個粒子所構建的最小二乘支持向量機模型的平均絕對誤差值,作為每個粒子的適應函數(shù)值,根據(jù)適應函數(shù)值更新個體歷史最優(yōu)解以及全局最優(yōu)解;
判斷是否達到最大迭代次數(shù):若是,則輸出最小二乘支持向量機模型的參數(shù)以及正則化參數(shù)和核函數(shù)參數(shù),確定最終的鍋爐負荷預測模型或NOx排放預測模型;否則更新粒子,進行下一次迭代更新。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,所述結合鍋爐負荷預測模型和NOx排放預測模型的預測結果,以滿足鍋爐負荷要求且NOx的排放量最小為優(yōu)化目標,求解火電廠鍋爐最優(yōu)控制量,具體包括:
獲取鍋爐負荷要求、NOx排放要求以及爐膛壓力、各磨煤機入口一次風溫、前包墻出口煙氣含氧量、后包墻出口煙氣含氧量;
將火電廠鍋爐控制量作為粒子,以滿足鍋爐負荷要求且NOx的排放量最小為優(yōu)化目標,結合鍋爐負荷預測模型和NOx排放預測模型的預測結果,采用差分進化算法進行優(yōu)化得到火電廠鍋爐最優(yōu)控制量。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,所述將火電廠鍋爐控制量作為粒子,以滿足鍋爐負荷要求且NOx的排放量最小為優(yōu)化目標,結合鍋爐負荷預測模型和NOx排放預測模型的預測結果,采用差分進化算法進行優(yōu)化得到火電廠鍋爐最優(yōu)控制量,具體包括:
初始化差分進化算法參數(shù);
利用鍋爐負荷預測模型計算每個粒子對應的鍋爐負荷;
若計算出的鍋爐負荷達到鍋爐負荷要求,則利用NOx排放預測模型計算粒子對應的NOx排放量預測值;同時計算粒子的適應度函數(shù)值;
若計算出的鍋爐負荷未達到鍋爐負荷要求,則將當前粒子的適應函數(shù)值賦最大值;
確定適應度函數(shù)值最小的粒子,并更新粒子的個體最優(yōu)解和粒子群的全局最優(yōu)解;
若粒子群的全局最優(yōu)解所對應的NOx排放量滿足NOx排放要求,則當前粒子群的全局最優(yōu)解對應的火電廠鍋爐控制量即火電廠鍋爐最優(yōu)控制量,否則,判斷是否達到最大迭代次數(shù):
若達到最大迭代次數(shù),則當前粒子群的全局最優(yōu)解對應的火電廠鍋爐控制量即火電廠鍋爐最優(yōu)控制量;
若未達到最大迭代次數(shù),則更新粒子,進行下一次迭代更新。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,還包括:
在火電廠鍋爐在最優(yōu)控制量下運行時實時采集火電廠鍋爐工作數(shù)據(jù);
計算當前時刻的鍋爐負荷量與鍋爐負荷量預測值之間的誤差、當前時刻的NOx排放量與NOx排放量預測值之間的誤差;
當連續(xù)l 個時刻的鍋爐負荷量預測值或NOx排放量預測值大于相應的指定誤差閾值時,利用當前工作數(shù)據(jù)重新建立鍋爐負荷預測模型或NOx排放預測模型。