發(fā)布時間：2025-02-08 16:49

　　 火電機組選擇性催化還原技術(shù)（SCR）脫硝反應(yīng)器過程復(fù)雜多變,采用機理建模的SCR脫硝反應(yīng)器出口NO_x質(zhì)量濃度預(yù)測難以取得良好的效果。基于火電廠的歷史運行數(shù)據(jù),將主成分分析（PCA）和隨機森林（RF）相結(jié)合建立了SCR脫硝反應(yīng)器出口NO_x質(zhì)量濃度預(yù)測模型。在建模過程中,采用主成分分析方法計算各個變量的貢獻率來篩選變量,進而對隨機森林模型進行試驗驗證,并與支持向量機（SVM）模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的預(yù)測性能進行對比。結(jié)果表明:采用PCA變量選擇方法確定SCR系統(tǒng)模型的輸入變量是可行和有效的;與SVM和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型相比,RF算法得到的SCR系統(tǒng)模型具有更好的預(yù)測效果。

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖1 SCR反應(yīng)示意圖

影響SCR反應(yīng)的物理因素很多,機理過程十分復(fù)雜[20-22],反應(yīng)過程如圖1所示,在催化劑作用下發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有:火電廠的鍋爐燃燒受到許多因素的影響,從火電廠SIS系統(tǒng)中提取的煙氣流量、機組負荷、溫度、壓力、氧量、入口NOx質(zhì)量濃度等都對脫硝系統(tǒng)出口的NOx質(zhì)量濃度有直接影響....

圖2 RF模型結(jié)構(gòu)

在模型結(jié)構(gòu)的設(shè)計中,當(dāng)前時刻的SCR出口NOx質(zhì)量濃度會受到上一時刻出口NOx質(zhì)量濃度的影響,因此將上一時刻出口NOx質(zhì)量濃度和篩選出的6個主成分變量作為RF模型的7個有效的輸入變量。經(jīng)過反復(fù)試驗調(diào)試,最終確定隨機森林的決策樹數(shù)目為400棵,變量數(shù)d1為2。試驗數(shù)據(jù)采取訓(xùn)練數(shù)據(jù)為....

圖3 基于隨機森林模型的訓(xùn)練結(jié)果

為了驗證RF模型對SCR反應(yīng)器出口NOx排放質(zhì)量濃度的預(yù)測性能,通過對RF模型與傳統(tǒng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型及SVM模型進行比較,得到1152組測試數(shù)據(jù)的預(yù)測結(jié)果,如圖3～圖6所示。表2給出了優(yōu)度R2、均方根誤差RMSE和訓(xùn)練模型時間t耗時的預(yù)測結(jié)果。圖4基于隨機森林模型的測試結(jié)果

圖4 基于隨機森林模型的測試結(jié)果

圖3基于隨機森林模型的訓(xùn)練結(jié)果圖5基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的測試結(jié)果

本文編號：4031666