基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的供熱鍋爐運(yùn)行優(yōu)化研究.pdf

1、供熱企業(yè)屬能源高耗產(chǎn)業(yè)，由于管理粗放、自動(dòng)化水平較低以及操作者素質(zhì)參差不齊，在具體運(yùn)行管理上又常常因?yàn)槿狈τ行У摹白ナ帧倍y以進(jìn)行針對(duì)性的指導(dǎo)。因此，研究供熱鍋爐的運(yùn)行優(yōu)化，人機(jī)智能互助采取正確的操作決策以實(shí)現(xiàn)鍋爐運(yùn)行的高效節(jié)能具有現(xiàn)實(shí)意義。鍋爐燃燒是典型的復(fù)雜工業(yè)過程，具有多輸入輸出、強(qiáng)非線性和耦合性、無自平衡以及大滯后等特點(diǎn)，在優(yōu)化過程中很難利用傳統(tǒng)的機(jī)理分析得到精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型。隨著供熱企業(yè)自動(dòng)化程度的提升以及信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，海

2、量的鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)得以采集和保存;但由于缺乏有效的數(shù)據(jù)分析與處理，大量隱含信息沒有得到有價(jià)值的挖掘利用。本文基于鍋爐運(yùn)行機(jī)理設(shè)計(jì)了以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)為基礎(chǔ)的供熱鍋爐操作參數(shù)的優(yōu)化方法，主要內(nèi)容有:
　　本文首先梳理鍋爐工藝流程和燃燒熱平衡方程，引入基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的鍋爐運(yùn)行操作模式優(yōu)化框架。確定了以鍋爐出口煙溫、爐膛負(fù)壓和鍋爐含氧量為狀態(tài)參數(shù)，以引風(fēng)轉(zhuǎn)速、鼓風(fēng)轉(zhuǎn)速、爐排轉(zhuǎn)速和給煤轉(zhuǎn)速為操作參數(shù)的操作模式框架，建立以高位鍋爐熱效率為優(yōu)化工藝目標(biāo)的

3、模式庫。其次，運(yùn)用時(shí)序分析法對(duì)運(yùn)行積累的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，選取最大Lyapunov指數(shù)法和C-C法對(duì)各時(shí)序參數(shù)進(jìn)行混沌性分析并做出預(yù)測(cè)，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)優(yōu)化模式庫中鍋爐熱效率和工藝參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系并以此作為操作模式優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)。最后，提出基于混沌算法的運(yùn)行操作模式優(yōu)化方法，以BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立的鍋爐熱效率和工藝參數(shù)函數(shù)關(guān)系作為目標(biāo)函數(shù)，運(yùn)用混沌變量的全局搜索遍歷性把混沌運(yùn)動(dòng)的遍歷范圍“擴(kuò)大”到待優(yōu)化的操作參數(shù)取值范圍內(nèi)，然后利用