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基于PCA-PSO-LSSVM的电站锅炉效率预测模型研究

2021-12-23蓝茂蔚赵国钦周元祥江政纬甘云华

热力发电 2021年12期

李 杨,蓝茂蔚,赵国钦,周元祥,江政纬,甘云华

(1.西安热工研究院有限公司,陕西 西安 710054;2.华南理工大学电力学院,广东 广州 510640;3.广东粤电靖海发电有限公司,广东 揭阳 515223)

截至2020 年底,我国火电机组装机容量为124 517 万kW,占全国装机容量的56.6%,由此可见,提高火电机组发电效率对保证完成碳达峰碳中和的“3060 目标”具有十分重要的意义[1-2]。

锅炉效率是反映锅炉运行经济性的重要技术指标。电站锅炉效率采用正反平衡计算,而现代大型电站锅炉的热效率常采用反平衡法来计算,通过求出锅炉的各项热损失来计算锅炉效率,因此需要现场采集排烟温度、干烟气体积、飞灰含碳量、炉渣可燃物等数据,实际操作十分复杂,且测试计算时间较长,对锅炉燃烧调整滞后性较大。同时锅炉效率受到煤种、锅炉负荷、配风方式等多种因素的影响,且各参数之间互相耦合,导致数据分析困难[3-4]。燃烧过程还伴随着能量转换、物理化学变化、强耦合和非线性等特性,是一个非常复杂的过程,从而难以用机理模型来正确描述。而人工智能技术在电站锅炉燃烧系统的应用,可以有效保留参数之间的复杂非线性关系,能够高效准确建立锅炉燃烧系统预测模型,对调整燃烧工况,进一步提高锅炉燃烧效率具有重要意义[5-6]。

Fan 等人[7]提出了一种使用连续受限玻尔兹曼机和支持向量机(support vector machine,SVM)的新型深层结构,并使用粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法优化SVM的模型参数。Tang 等人[8]基于最小二乘支持向量机(least squares support vector machines,LSSVM)和差分进化方法构建了电站炉膛温度的预测模型,并对锅炉燃烧进行了优化。……

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