[發明專利]一種基于QGA-ELM網絡的循環流化床鍋爐NOx排放濃度控制系統

在審

• 申請號: 202011616664.2
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112733441A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 高明明;王家林;劉志江;李蕊;王進博;李文瑞;宋珺琤;張洪福;于浩洋;周武
• 申請（專利權）人: 華電國際電力股份有限公司天津開發區分公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;B01D53/56;B01D53/78;G06F111/06
• 代理公司: 天津市君硯知識產權代理有限公司 12239
• 代理人: 張東浩

1.一種基于QGA-ELM網絡的循環流化床鍋爐NOx排放濃度控制系統包括尿素溶液輸送泵、煙氣在線監測系統、DCS 控制系統以及外掛系統，所述尿素溶液輸送泵連接電動機，其特征在于：所述電動機上設有轉速傳感器，所述DCS 控制系統分別連接電動機、轉速傳感器、煙氣在線監測系統以及外掛系統；所述外掛系統上搭載基于QGA-ELM網絡的氮氧化物排放控制模塊，所述氮氧化物排放控制模塊包括四個子模塊：數據采集與通訊模塊、預處理與調參模塊、氮氧化物預測模塊、噴氨量計算模塊。

2.根據權利要求1所述的一種基于QGA-ELM網絡的循環流化床鍋爐NOx排放濃度控制系統，其特征在于：所述煙氣在線檢測系統包括氣態污染物檢測子系統、煙氣參數監控子系統、顆粒物檢測子系統以及數據采集和處理子系統。

3.根據權利要求2所述的一種基于QGA-ELM網絡的循環流化床鍋爐NOx排放濃度控制系統，其特征在于：所述氣態污染物檢測子系統于對煙氣中氣態污染物進行連續監測；所述煙氣參數監控子系統對煙氣狀態參數進行測量；所述顆粒物檢測子系統對煙塵濃度進行實時測量。

4.根據權利要求1所述的一種基于QGA-ELM網絡的循環流化床鍋爐NOx排放濃度控制系統，其特征在于：所述DCS 控制系統與所述外掛系統之間通過OPC通信連接。

5.根據權利要求1所述的一種基于QGA-ELM網絡的循環流化床鍋爐NOx排放濃度控制系統，其特征在于：所述數據采集與通訊模塊從DCS控制系統中采集所需歷史數據，并將計算結果返回至DCS控制系統。

6.根據權利要求1所述的一種基于QGA-ELM網絡的循環流化床鍋爐NOx排放濃度控制系統，其特征在于：所述數據預處理與調參模塊對從DCS控制系統中所讀取的數據進行數據預處理，剔除異常值，并將其進行歸一化、標準化操作；所述數據預處理與調參模塊對神經網絡參數進行調整。

7.根據權利要求1所述的一種基于QGA-ELM網絡的循環流化床鍋爐NOx排放濃度控制系統，其特征在于：所述氮氧化物預測模塊應用極限學習機神經網絡（ELM）提高網絡的預測效果與準確性并引入量子遺傳算法（QGA）優化極限學習機的連接權值和閾值；所述氮氧化物預測模塊從DCS控制系統中獲取歷史數據對網絡進行訓練，并根據實時數據計算得到氮氧化物預測值。

8.根據權利要求1所述的一種基于QGA-ELM網絡的循環流化床鍋爐NOx排放濃度控制系統，其特征在于：所述噴氨量計算模塊根據氮氧化物預測值計算得出此時所應噴入爐膛的尿素溶液流量并向DCS控制系統輸出信號，進行對尿素溶液輸送泵頻率的控制。

9.根據權利要求1-8任一所述的一種基于QGA-ELM網絡的循環流化床鍋爐NOx排放濃度控制系統，其特征在于：所述外掛系統包括外掛系統客戶端和外掛系統服務器，所述外掛系統客戶端內設有數據采集與通訊模塊和預處理與調參模塊，所述外掛系統服務器內設有氮氧化物預測模塊和噴氨量計算模塊。

10.根據權利要求9所述的一種基于QGA-ELM網絡的循環流化床鍋爐NOx排放濃度控制系統，其特征在于：所述外掛系統客戶端采用win7操作系統；所述外掛系統服務器采用高性能機架式服務器。