基于数据驱动的锅炉燃烧系统动态建模与优化控制方法研究

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1、东斋乂＃硕±学位论文基于数据驱动的锅妒燃饶系统动态建模与优化控制方法研究专业名務；动力工程及工程热物理作者姓名：ｍ指导教师：化迦ＤＡＴＡ－ＤＲＩＶＥＮＢＡＳＥＤＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＤＹＮＡＭＩＣＭＯＤＥＬＩＮＧＡＮＤＯＰＴＩＭＡＬＣＯＮＴＲＯＬＯＦＢＯＩＬＥＲＣＯＭＢＵＳＴＩＯＮＳＹＳＴＥＭＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

2、ＢＹＸＩＥＣｈｏｎｇＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙＰｒｏｆ．ＳＨＥＮＪｉｏｎｇＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｇｙＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＪｕｎｅ２０１５东南大学学位论文巧创巧声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究王作及取得的研究成果，。尽我所知除了文中恃别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同王作的同志对本研巧所做的

3、任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。：日期：研究生签名．則＿东巧大学学位论文使用援枚ＩＳ明东南大学、中国科学技术信息研巧所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文培ｌ，可ｔｉｌ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人一电子文档的内容和纸质论文的内容相致。除在保密期内的保密论文外，允许论，可Ｗ公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）论文的全部内容或中文被查阁和借阅、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。研巧生签名：导师答么：＼日

4、期：嵐４４＾巧要篇目：基于数据驱动的锅炉燃烧系统动态建模与优化控制方法研巧巧名：谢抑导师；沈炯学校：东南大学正文：火电厂燃煤锅炉在我国发电行业仍占据主导地位，同时燃烧排放的污染物ＮＯ也成为大气污染的主要来源，ｘ因此锅炉燃烧优化有着重要的研巧意义。随着ＤＣＳ系统的应用与普及，海量现场数据得Ｗ保存，这也给应用数据驱动的方法实现燃烧优化提供了有利的条件。锅炉燃烧系统是个复杂非线性系统，锅炉效率和ＮＯｘ排放的影响因素众多且相互賴合，存在着冗余变量的干扰。本文引入了基于互信息的多变量相

5、关性分析方法，对各变量与锅炉效率和ＮＯｘ排放的相关性进行了分析，并提出基于互信息的分步式特征选择算法（ＭＩＳＦＳＡ，分别选择出锅炉效率和ＮＯｘ排放的特征）变量子集。建立准确的锅炉燃烧系统预测模型是锅炉燃烧优化的基础。由于电站锅炉实际运行长期处于变工况状态，因此建立的燃烧优化模型应能准确反映系统的动态特性，。鉴于电站锅炉的复杂非线性本文采用支持向量回归机巧ＶＭ巧和非线性自回归滑动平均模型（ＮＡＲＭＡＸ）相结合的方法实现基于特征变量子集的燃烧优化系统动态建模，并采用粒子群算法ＰＳＯ实现阶次和模型参数的整

6、体寻优。针（）一对粒子群算法易陷入局部最优和出现早熟收敛的缺点，提出种基于适应度分群的分群粒子群算法（ＧＰＳＯ），有效提高了算法搜索能力。为实现锅炉燃烧系统的优化控制，采用所提出的ＧＰＳＯ算法作为优化方法，基于建立的燃烧系统动态模型，实现了锅炉燃烧过程的全局寻优。最后对燃烧系统的闭环控制方案进行了初步研巧，实现二次风口斤度、燃尽风口开度的分层控制。关ＩＩ词：锅炉燃烧优化；互信息；特征选择；动态建模；粒子群算法：Ｉ东南大学硕±学位论文ＡｂｓｔｒａｃｔＴ－ｒｏｏｆｉｔｌｅ：Ｄａｔａｄｒ

7、ｉｖｅｎｂａｓｅｄｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｏｐｔｉｍａｌｃｏｎｔｌｂｏｉｌｅｒｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍＮａｍｅ：ＸｉｅＣｈｏｎｇＡｄｖｉｓｏｒ：ＳｈｅｎＪｉｏｎｇＳｃｈｏｏｌ；ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＴｅｘｔ：＇Ｎｏｗａｄａｓ－ｅｄｒｍａｏｗｅｒａｎｏｅｒｍｎａｎｎａｓｏｗｅｒｙｃｏａｌｆｉｒｔｈｅｌｐｐｌｔｂｉｌｓｔｉｌｌｄｏｉｔｅｓｉＣｈｉｐｅｎｅｒａｔｉｏｎｍｅａｎｗｈｉｌｅｔｈｅＮ〇ｅｍ

8、ｉｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｏｌｌｕｔａｎｔｂｅｃｏｍｅｓｔｈｅｇ，，ｘｐ也＊ｍａｉｎｓｏｕｒｃｅｏｆａｉｒｏｌｌｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅｅｉｅｓｅａｒｃｈｏｆｂｏｉｌｅｒｃｏｍｂｕｓｔｉｏ