一種優(yōu)化scr噴氨的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種優(yōu)化SCR噴氨的方法，包括步驟有：(1)根據(jù)支持向量機(jī)，預(yù)測(cè)機(jī)組的SCR脫硝效率；(2)根據(jù)預(yù)測(cè)出來(lái)的脫硝效率以及實(shí)測(cè)的NOX生成量、鍋爐負(fù)荷、煙氣含氧量，煙氣量、噴氨量計(jì)算脫硝總成本；(3)對(duì)噴氨量進(jìn)行優(yōu)化，最終獲得脫硝總成本最小時(shí)對(duì)應(yīng)的噴氨量。本發(fā)明首先根據(jù)支持向量機(jī)，預(yù)測(cè)機(jī)組的脫硝效率，接著根據(jù)所得脫硝效率以及NOX生成量，計(jì)算脫硝總成本，最后綜合考慮脫硝效率及各脫硝成本，對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化，得出最佳噴氨量，進(jìn)而降低脫銷成本。
【專利說(shuō)明】—種優(yōu)化SCR噴氨的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電廠發(fā)電的選擇性催化還原(SCR)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種優(yōu)化SCR噴氨的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氮氧化物(NOx)排放的快速增長(zhǎng)加劇了區(qū)域酸雨的惡化趨勢(shì)，研究結(jié)果顯示，氮氧化物排放量的增加使得我國(guó)酸雨污染由硫酸型向硫酸和硝酸復(fù)合型轉(zhuǎn)變?？梢灶A(yù)計(jì)，火電廠煙氣脫硝必將成為下一步我國(guó)火電廠環(huán)保工作的重點(diǎn)。
[0003]選擇性催化還原(SCR)技術(shù)是目前火電廠煙氣脫硝的主流技術(shù)，選擇性催化還原法脫硝工藝技術(shù)，是利用還原劑在催化劑作用下有選擇性地與煙氣中的氮氧化物(N0x，i要是NO和NO2)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成無(wú)害的氮?dú)夂退?，從而脫除煙氣中方法。但SCR技術(shù)投資大，運(yùn)行維護(hù)成本高，采用SCR技術(shù)進(jìn)行煙氣脫硝必將增加發(fā)電企業(yè)的成本。所以，脫硝經(jīng)濟(jì)性對(duì)于環(huán)境保護(hù)以及電廠來(lái)說(shuō)都是非常重要的。
[0004]由于脫硝效率受到許多因素的影響，暫時(shí)沒(méi)有具體的計(jì)算公式，除了直接測(cè)量外，通過(guò)支持向量機(jī)進(jìn)行預(yù)測(cè)也是一種可行的方法。
[0005]目前的噴氨控制系統(tǒng)大多數(shù)只考慮如何提高脫硝效率，降低氨逃逸率，沒(méi)有人提出直接以脫硝成本最小為約束，控制噴氨量的方法，因此，需要一種以脫硝成本最小為約束的SCR噴氨策略，通過(guò)優(yōu)化，得出最低脫硝成本下所需的氨量，從而得到最佳噴氨量，降低NOx排放，提高電廠經(jīng)濟(jì)性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種優(yōu)化SCR噴氨的方法。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]1、一種優(yōu)化SCR噴氨的方法，其特征在于包括步驟如下:
[0009](I)根據(jù)支持向量機(jī)，預(yù)測(cè)機(jī)組的SCR脫硝效率；具體預(yù)測(cè)方法為:
[0010]①以鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，選擇以下影響脫硝效率的變量:代表鍋爐負(fù)荷的發(fā)電負(fù)荷，代表過(guò)量空氣系數(shù)的爐膛氧量，噴氨量，NOx生成量作為輸入變量，輸出變量為鍋爐脫硝效率；
[0011]②選取不同負(fù)荷段的N組數(shù)據(jù)用來(lái)訓(xùn)練，用來(lái)建模樣本的輸入?yún)?shù)與輸出參數(shù)表示為{Xi，yJN，Xi為第i組輸入?yún)?shù)，Yi為第i組輸出參數(shù)，N為樣本數(shù)量，
[0012]采用支持向量機(jī)方法建模，支持向量機(jī)核函數(shù)選徑向基函數(shù):
[0013]K (xt ,X,)= φ{(diào)χ?).φ(χ:) = exp ； /ll
2σ
VJ
[0014]參數(shù)σ為徑向基函數(shù)的寬度，Φ (X)為映射函數(shù)，設(shè)所求目標(biāo)函數(shù)為f(Xi)=w Φ (Xi)+B^f(Xi)為模型預(yù)測(cè)值，w為權(quán)重系數(shù)向量，b為截距。引入松弛因子和Ii 以及允許擬合誤差ε，O，約束條件為:
u.’ ■ φ{(diào)χ:) + b - V: < ε + ξ:
[0015],
?.> O? = \.……N
7
V
[0016]模型建立為:
/ 、 Ik
[0017]min /?(vv,ξ,ξ ") = — \ν.H.+ <ι^.ξ + ξ"
2 {=1
[0018]其中常數(shù)c為懲罰系數(shù)，c彡O ;引入拉格朗日函數(shù)
[0019]
^M￠4?ΛM
[0020]其中:a1、αΛ Yi, Y J為拉格朗日乘子，全部大于零，
[0021]求函數(shù)關(guān)于w、b、ξ 1、ξ J的極小值點(diǎn)，得到:
f o=^u=z (α< -a; k')
OW/=1
——L = 0 ^ (a.— a: )— 0
dbT^y
[0022]
」~ L - 0 => C - a； - 7,.- 0
-^-TL = 0=> C-a: —γ丨=0
οξ?
\
[0023]得出拉格朗日的對(duì)偶函數(shù):
[0024]^ Σ (?, - ')(?/ - ο；.)κ(λ.,.V7-) - Yj (a,.+ a； } + ^ (a: + a； )v,.L ij=\i=lI=I
[0025]此時(shí):
[0026]W = Y^ (a, — a; )、/(.v) = [ (a,.- a/' jfi:(x, x,)+b
i=l /=1
[0027]根據(jù)KKT條件定理，在極值點(diǎn)處有:
[0028]a i [ ε + ξ j-yj+f (Xi) ] = 0
[0029]a ,[ ε + ξ ^y1-1f(Xi) ] = 0 i = I,......, N
[0030]以此得出:
[0031]IiYi = O^ ξ i* Y i* = O i = I,......, N
[0032]從而得出b，獲得輸入量與輸出量之間的關(guān)系模型；
[0033](2)根據(jù)預(yù)測(cè)出來(lái)的脫硝效率以及實(shí)測(cè)的NOx生成量、鍋爐負(fù)荷、煙氣含氧量，煙氣量、噴氨量計(jì)算脫硝總成本；具體計(jì)算方法為:
[0034]用線性擬合的方法，建立脫硝設(shè)備電流與噴氨量的關(guān)系模型；
[0035]總電流=k X噴氨量+b
[0036]其中系數(shù)k與b利用所采集數(shù)據(jù)線性擬合得到；
[0037]計(jì)算脫硝總成本，包括:
[0038]①脫硝電耗成本:根據(jù)上述建立的脫硝設(shè)備電流與噴氨量的關(guān)系模型，通過(guò)噴氨量得出各電機(jī)電流總和，從而計(jì)算出耗電量，結(jié)合電價(jià)計(jì)算電耗出成本；
[0039]消耗功率=1.732 X設(shè)備電壓X設(shè)備總電流X功率因數(shù)
[0040]耗電費(fèi)用=耗電功率X內(nèi)部電價(jià)
[0041]聯(lián)立三式得:
[0042]耗電費(fèi)用=1.732 X設(shè)備電壓X (kX噴氨量+b) X功率因數(shù)X內(nèi)部電價(jià)
[0043]②氨水消耗成本:
[0044]氨水消耗成本=噴氨量X氨水價(jià)格
[0045]③排污收費(fèi):根據(jù)預(yù)測(cè)出的脫硝效率以及實(shí)測(cè)的NOx生成量，計(jì)算出NOx排放量，結(jié)合國(guó)家規(guī)定的排污及收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，可以得到單位排污量的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，從而計(jì)算出排污費(fèi)用；
[0046]NOx排放量=NOx生成量X (1-脫硝效率)
[0047]排污費(fèi)=NOx排放量X收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)=NOx生成量X (1-脫硝效率)X收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)
[0048]其中，收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)環(huán)保部門規(guī)定，結(jié)合NOx排放量得出；
[0049]④電價(jià)補(bǔ)償:根據(jù)預(yù)測(cè)出的脫硝效率以及實(shí)測(cè)NOx生成量，計(jì)算NOx排放量，結(jié)合國(guó)家的電價(jià)補(bǔ)償政策，可以得到脫硝效果是否能達(dá)到補(bǔ)償要求，從而得出是否享受電價(jià)補(bǔ)償；
[0050]總成本=氨水消耗成本+脫硝電耗成本+排污收費(fèi)-電價(jià)補(bǔ)償=噴氨量X氨水價(jià)格+1.732 X設(shè)備電壓X(kX噴氨量+b)X功率因數(shù)X內(nèi)部電價(jià)+NOx生成量X (1-脫硝效率)X收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)-電價(jià)補(bǔ)償
[0051]合計(jì)成本:
[0052]其中，脫硝效率根據(jù)支持向量機(jī)建立的模型預(yù)測(cè)所得，是關(guān)于負(fù)荷、噴氨量、煙氣氧量與NOx生成量的函數(shù)；
[0053]NOx的成本=Σ煤種i比例X煤種i的NOx生成量X [SCR脫硝效率X氨水價(jià)格+(1-SCR脫硝效率)X排放NOx的罰款];
[0054]其中，i為機(jī)組燃燒使用的N種混合煤中的第i種；
[0055](3)對(duì)噴氨量進(jìn)行優(yōu)化，最終獲得脫硝總成本最小時(shí)對(duì)應(yīng)的噴氨量；
[0056]以:
[0057]min(總成本)=min(噴氨量X氨水價(jià)格+1.732X設(shè)備電壓X (kX噴氨量+b) X功率因數(shù)X內(nèi)部電價(jià)+NOx生成量X (1-脫硝效率)X收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)-電價(jià)補(bǔ)償)
[0058]為目標(biāo)，采用無(wú)約束下的最速下降法優(yōu)化噴氨量，最終獲得脫硝總成本最小時(shí)對(duì)應(yīng)的噴氨量。
[0059]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0060]本發(fā)明首先利用支持向量機(jī)，預(yù)測(cè)機(jī)組的脫硝效率，接著根據(jù)所得脫硝效率以及NOx生成量，計(jì)算脫硝總成本，最后綜合考慮脫硝效率及各脫硝成本，對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化，得出最佳噴氨量，進(jìn)而降低脫銷成本。
【具體實(shí)施方式】
[0061]以下對(duì)本發(fā)明實(shí)施做進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0062]一種優(yōu)化SCR噴氨的方法，該方法的步驟包括:
[0063](I)首要利用支持向量機(jī)，預(yù)測(cè)機(jī)組的SCR脫硝效率；具體預(yù)測(cè)方法為:
[0064]①以鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，選擇以下影響脫硝效率的變量:代表鍋爐負(fù)荷的發(fā)電負(fù)荷，代表過(guò)量空氣系數(shù)的爐膛氧量，噴氨量，NOx生成量作為輸入變量，輸出變量為鍋爐脫硝效率；
[0065]②選取不同負(fù)荷段的N組數(shù)據(jù)用來(lái)訓(xùn)練，用來(lái)建模樣本的輸入?yún)?shù)與輸出參數(shù)表示為{Xi，yJN，Xi為第i組輸入?yún)?shù)，Yi為第i組輸出參數(shù)，N為樣本數(shù)量，
[0066]米用支持向量機(jī)方法建模，支持向量機(jī)核函數(shù)選徑向基函數(shù):
ilk-ι|Π
[0067]K(χ;., )- ) ■ φ(χ])- exp Il 2 /.VJ
[0068]參數(shù)σ為徑向基函數(shù)的寬度，Φ (X)為映射函數(shù),設(shè)所求目標(biāo)函數(shù)為f (Xi)=W- Φ (Xi)+b,f (Xi)為模型預(yù)測(cè)值，W為權(quán)重系數(shù)向量，b為截距。引入松弛因子和以及允許擬合誤差ε，1*^0, 0，約束條件為:
廣1-η-.φ{(diào)χ:)-b <ε + ξ;
u'彡(λ-,.) + /)-.ν, Q +#,
[0069]
I A
ξ,>0i = l,……N
V**
[0070]模型建立為:
y'Ik
[0071 ] min ξ, ξ"') = — u'.u' + CiV ξ + ξ"'
2ι=\
[0072]其中常數(shù)c為懲罰系數(shù)，c ^ O ；
[0073]引入拉格朗日函數(shù)
[0074]iu+C'^c+c )-?; ~k +e+A4]-^[4+s+M-y]-^4.^
^HHHH
[0075]其中:Q1、αΛ Yi, Yi*為拉格朗日乘子，全部大于零，
[0076]求函數(shù)關(guān)于w、b、ξ 1、ξ J的極小值點(diǎn)，得到:
r -^l=Υ,{α>- α? W.r,)
Sw,=1
上=0=^(?,-a/)=。
db trv )
[0077]
-y— L = 0 => C — — Zi = 0
δξ?
-^-vL = 0^C-a* ~r- =0
t °ξ?
\
[0078]得出拉格朗日的對(duì)偶函數(shù):
[0079]0j[a,a\h =—占 X(?,: — d?, —?,)人,(',Λ',)—文“ +α,> +坌“.+α,)ν,.L /J=Ii=l/=1
[0080]此時(shí):
[0081 ] W=V (a, - a; >('.)、f(x) = X (a, — r/, }< (x, xt)+h
i=\ i=\
[0082]根據(jù)KKT條件定理，在極值點(diǎn)處有:
[0083]a i [ ε + ξ j-yj+f (Xi) ] = 0
[0084]α 廣[ε + ξ ^y1-1f(Xi) ] = 0 i = I,......, N
[0085]以此得出:
[0086]IiYi = O^ ξ i* Y i* = O i = I,......，N
[0087]從而得出b,獲得輸入量與輸出量之間的關(guān)系模型；
[0088](2)根據(jù)預(yù)測(cè)出來(lái)的脫硝效率以及實(shí)測(cè)的NOx生成量、鍋爐負(fù)荷、煙氣含氧量，煙氣量、噴氨量計(jì)算脫硝總成本；具體計(jì)算方法為:
[0089]用線性擬合的方法，建立脫硝設(shè)備電流與噴氨量的關(guān)系模型；
[0090]總電流=k X噴氨量+b
[0091]其中系數(shù)k與b利用所采集數(shù)據(jù)線性擬合得到；
[0092]計(jì)算脫硝總成本，包括:
[0093]a.脫硝電耗成本:根據(jù)上述建立的脫硝設(shè)備電流與噴氨量的關(guān)系模型，通過(guò)噴氨量得出各電機(jī)電流總和，從而計(jì)算出耗電量，結(jié)合電價(jià)計(jì)算電耗出成本；
[0094]消耗功率=1.732 X設(shè)備電壓X設(shè)備總電流X功率因數(shù)
[0095]耗電費(fèi)用=耗電功率X內(nèi)部電價(jià)
[0096]聯(lián)立三式得:
[0097]耗電費(fèi)用=1.732X設(shè)備電壓X (kX噴氨量+b) X功率因數(shù)X內(nèi)部電價(jià)
[0098]總成本=氨水消耗成本+脫硝電耗成本+排污收費(fèi)-電價(jià)補(bǔ)償=噴氨量X氨水價(jià)格+1.732 X設(shè)備電壓X(kX噴氨量+b)X功率因數(shù)X內(nèi)部電價(jià)+NOx生成量X (1-脫硝效率)X收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)-電價(jià)補(bǔ)償
[0099]b.氨水消耗成本:
[0100]氨水消耗成本=噴氨量X氨水價(jià)格
[0101]C.排污收費(fèi):根據(jù)預(yù)測(cè)出的脫硝效率以及實(shí)測(cè)的NOx生成量，計(jì)算出NOx排放量，結(jié)合國(guó)家規(guī)定的排污及收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，可以得到單位排污量的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，從而計(jì)算出排污費(fèi)用；
[0102]NOx排放量=NOx生成量X (1-脫硝效率)
[0103]排污費(fèi)=NOx排放量X收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)=NOx生成量X (1-脫硝效率)X收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)
[0104]其中，收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)環(huán)保部門規(guī)定，結(jié)合NOx排放量得出；
[0105]d.電價(jià)補(bǔ)償:根據(jù)預(yù)測(cè)出的脫硝效率以及實(shí)測(cè)NOx生成量，計(jì)算NOx排放量，結(jié)合國(guó)家的電價(jià)補(bǔ)償政策，可以得到脫硝效果是否能達(dá)到補(bǔ)償要求，從而得出是否享受電價(jià)補(bǔ)償；
[0106]合計(jì)成本:
[0107]其中，脫硝效率根據(jù)支持向量機(jī)建立的模型預(yù)測(cè)所得，是關(guān)于負(fù)荷、噴氨量、煙氣氧量與NOx生成量的函數(shù)；
[0108]舉例如下:Ν0χ的成本=Σ煤種i比例X煤種i的NOx生成量X [SCR脫硝效率X氨水價(jià)格+(1-SCR脫硝效率)X排放NOx的罰款];
[0109]其中，i為機(jī)組燃燒使用的N種混合煤中的第i種；
[0110]對(duì)噴氨量進(jìn)行優(yōu)化，最終獲得脫硝總成本最小時(shí)對(duì)應(yīng)的噴氨量；
[0111]以:
[0112]min(總成本)=min(噴氨量X氨水價(jià)格+L 732X設(shè)備電壓X (kX噴氨量+b) X功率因數(shù)X內(nèi)部電價(jià)+NOx生成量X (1-脫硝效率)X收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)-電價(jià)補(bǔ)償)
[0113]為目標(biāo)，采用無(wú)約束下的最速下降法優(yōu)化噴氨量，最終獲得脫硝總成本最小時(shí)對(duì)應(yīng)的噴氨量，從而實(shí)現(xiàn)提高電廠經(jīng)濟(jì)性的目的。
[0114]實(shí)例
[0115]以某電廠為例，首先預(yù)測(cè)脫硝效率:選擇20組訓(xùn)練樣本進(jìn)行訓(xùn)練，得到脫硝效率與負(fù)荷、噴氨量、煙氣含氧量以及NOx生成量之間的關(guān)系模型。
[0116]模型建立完成后，選擇不同工況為例，預(yù)測(cè)脫硝效率，結(jié)果如下。
[0117]總成本=噴氨量X氨水價(jià)格+1.732X設(shè)備電壓X (kX噴氨量+b) X功率因數(shù)X內(nèi)部電價(jià)+NOx生成量X (1-脫硝效率)X收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)-電價(jià)補(bǔ)償
[0118]表I不同工況下脫硝效率預(yù)測(cè)結(jié)果
[0119]I—負(fù)荷—I—..含氧量(%) NpX(mg/m)脫硝效率(%)
155 I—197~8281— 4.20238068609.12695 386—4019
^ 180 I 199 7813 飛 44841187586.11102388—7975 —
195 I—2113203— 5.960012577.38098183 1956
230211 5078 — C 8000607566.26977586—4932
~ 235.200 9218 —5.0289986 —547.22222986.4019
270 I 195.968廠 5.303724569.44439783 9333
275 ^^2173437 4 5863858~~526.58721993J343—^
280 I—230 7891^ 5.1358361582.14282295.3846
283 1^1015 4 6626985595Γ634888942343—
I^ 290 I 237—5156 4.4Q32362571.82531792 4423
[0120]將噴氨量看做待優(yōu)化變量，其他參數(shù)看做定值，根據(jù)總成本計(jì)算公式得出成本關(guān)于噴氨量的函數(shù):
[0121]本例中，根據(jù)實(shí)際情況，氨水的價(jià)格為2680元/t，脫硝設(shè)備電壓為6000V，功率因數(shù)取0.83,內(nèi)部電價(jià)0.48元/kwh ;計(jì)算出的排放NOx的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為5.95元/kg ；
[0122]采用最速下降法對(duì)噴氨量進(jìn)行優(yōu)化，得出優(yōu)化后的最佳噴氨量如下表，
[0123]表2優(yōu)化后噴氨量
[0124]
I負(fù)荷(_ U* 含氧量(》 ?Dx(mg/ms) Jfi硝效率00
155 — 207.5125 "T 20238068609.12695386.401939
180 警 206 8889 — 5.44841187586.11102388.797539...........................195....................................■ 227.4517 — 5Γ9600?2——577Γ380981.....................83....195595—
230231.9147 """"""?, 8000807566.269775~86.493195
235 一——229J832..........................570269986547.22222986.401939
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【權(quán)利要求】
1.一種優(yōu)化SCR噴氨的方法，其特征在于包括步驟如下: (I)根據(jù)支持向量機(jī)，預(yù)測(cè)機(jī)組的SCR脫硝效率；具體預(yù)測(cè)方法為: ①以鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，選擇以下影響脫硝效率的變量:代表鍋爐負(fù)荷的發(fā)電負(fù)荷，代表過(guò)量空氣系數(shù)的爐膛氧量，噴氨量，NOx生成量作為輸入變量，輸出變量為鍋爐脫硝效率； ②選取不同負(fù)荷段的N組數(shù)據(jù)用來(lái)訓(xùn)練，用來(lái)建模樣本的輸入?yún)?shù)與輸出參數(shù)表示為Ixi, yJN, Xi為第i組輸入?yún)?shù)，Yi為第i組輸出參數(shù)，N為樣本數(shù)量， 采用支持向量機(jī)方法建模，支持向量機(jī)核函數(shù)選徑向基函數(shù):
κ{χ.,χ)= φ{(diào)χ{).φ{(diào)χ〗)=exp L-~J-
2σ~
\ J 參數(shù)σ為徑向基函數(shù)的寬度，Φ (X)為映射函數(shù)，設(shè)所求目標(biāo)函數(shù)為f (Xi)=W Φ (Xi)+b,f (Xi)為模型預(yù)測(cè)值，w為權(quán)重系數(shù)向量，b為截距。引入松弛因子和以及允許擬合誤差ε，1*^0, 0，約束條件為:
w■φ(xi)+b-yi<ε + ξ■
>0
>0ζ = 1,……N V 模型建立為:
min R{w, ξ, ξ") = ^ ιν ■ νν + c藝 ξ + ξ"
2?=ι 其中常數(shù)c為懲罰系數(shù)，c ^ O ； 引入拉格朗日函數(shù)LHM/4H 其中:CIp Qi*, Y1、Yi*為拉格朗日乘子，全部大于零， 求函數(shù)關(guān)于W、b、ξ 1、ξ i*的極小值點(diǎn),得到: f iko…汰—抓)
OWi=l
irL^YSpc, ~ai)=^
db ti
—= O => C - Cr1- 7, = O ^串氺
-r L = ο => C — -Yj — O
C ^ \ 得出拉格朗日的對(duì)偶函數(shù):^ X h..=~\Σ(α, -α,:'\α/ -α；^(.ν,.,.ν.)-V(^.+ α;).+ 仝)V/ij=l /=1 /=1 此時(shí):
>1’ = Σ (?/ - a; Wi)、/ W = Σ (α> — α? V (')+b Z=IZ=I 根據(jù)KKT條件定理，在極值點(diǎn)處有:
α it ε + I rYi+f (Xi)] = O
α i*[ ε + I i+Y1-f (Xi) ] = O i = I,......，N 以此得出:
ξ i Y i = 0> ξ i* y i* = O i = I,......，N 從而得出b,獲得輸入量與輸出量之間的關(guān)系模型； (2)根據(jù)預(yù)測(cè)出來(lái)的脫硝效率以及實(shí)測(cè)的NOx生成量、鍋爐負(fù)荷、煙氣含氧量，煙氣量、噴氨量計(jì)算脫硝總成本；具體計(jì)算方法為: 用線性擬合的方法，建立脫硝設(shè)備電流與噴氨量的關(guān)系模型； 總電流=kX噴氨量+b 其中系數(shù)k與b利用所采集數(shù)據(jù)線性擬合得到； 計(jì)算脫硝總成本，包括: ①脫硝電耗成本:根據(jù)上述建立的脫硝設(shè)備電流與噴氨量的關(guān)系模型，通過(guò)噴氨量得出各電機(jī)電流總和，從而計(jì)算出耗電量，結(jié)合電價(jià)計(jì)算電耗出成本； 消耗功率=1.732 X設(shè)備電壓X設(shè)備總電流X功率因數(shù) 耗電費(fèi)用=耗電功率X內(nèi)部電價(jià) 聯(lián)立二式得: 耗電費(fèi)用=1.732 X設(shè)備電壓X(kX噴氨量+b)X功率因數(shù)X內(nèi)部電價(jià) ②氨水消耗成本: 總成本=氨水消耗成本+脫硝電耗成本+排污收費(fèi)-電價(jià)補(bǔ)償=噴氨量X氨水價(jià)格+1.732X設(shè)備電壓X(kX噴氨量+b)X功率因數(shù)X內(nèi)部電價(jià)+NOx生成量X (1-脫硝效率)X收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)-電價(jià)補(bǔ)償 氨水消耗成本=噴氨量X氨水價(jià)格； ③排污收費(fèi):根據(jù)預(yù)測(cè)出的脫硝效率以及實(shí)測(cè)的NOx生成量，計(jì)算出NOx排放量，結(jié)合排污及收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，得到單位排污量的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，從而計(jì)算出排污費(fèi)用； NOx排放量=NOx生成量X (1-脫硝效率) 排污費(fèi)=NOx排放量X收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)=NOx生成量X (1-脫硝效率)X收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)； ④NOx的成本:根據(jù)預(yù)測(cè)出的脫硝效率以及實(shí)測(cè)NOx生成量，計(jì)算NOx排放量成本； 合計(jì)成本:Ν0χ的成本=Σ煤種i比例X煤種i的NOx生成量X [SCR脫硝效率X氨水價(jià)格+(1-SCR脫硝效率)X排放NOx的罰款]; 其中，i為機(jī)組燃燒使用的N種混合煤中的第i種； (3)對(duì)噴氨量進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)合電價(jià)補(bǔ)償，最終獲得脫硝總成本最小時(shí)對(duì)應(yīng)的噴氨量； 以: min(總成本)=min(噴氨量X氨水價(jià)格+1.732X設(shè)備電壓X (kX噴氨量+b) X功率因數(shù)X內(nèi)部電價(jià)+NOx生成量X (1-脫硝效率)X收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)-電價(jià)補(bǔ)償) 為目標(biāo)，采用無(wú)約束下的最速下降法優(yōu)化噴氨量，最終獲得脫硝總成本最小時(shí)對(duì)應(yīng)的噴氨量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化SCR噴氨的方法，其特征在于:所述步驟(2)的③步中收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)環(huán)保部門規(guī)定，結(jié)合NOx排放量得出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化SCR噴氨的方法，其特征在于:所述步驟(2)的④中排放NOx的罰款具體是國(guó)家當(dāng)時(shí)的NOx排污及收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化SCR噴氨的方法，其特征在于:所述步驟(3)中的電價(jià)補(bǔ)償為國(guó)家當(dāng)時(shí)的電價(jià)補(bǔ)償政策。
【文檔編號(hào)】B01D53/56GK104190254SQ201410455387
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月9日
【發(fā)明者】張宇, 王桂林, 周義剛, 周連升, 薛澤海, 邊疆, 王森 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)天津市電力公司