[发明专利]基于随机森林模型的电站锅炉烟气脱硝方法

说明书

本发明属于电厂脱硝技术领域，提出一种基于随机森林模型的电站锅炉烟气脱硝方法。包括以下步骤：S1：确定训练模型的自变量参数为烟气脱硝系统的OFA风门指令、低氮风门指令、二次风压、排粉机运行状态、炉膛氧量、机组主蒸汽流量，因变量参数为SCR反应器入口NOx浓度；S2：记录烟气脱硝系统各自变量参数及因变量参数的历史数据；S3：由各自变量参数及因变量参数的历史数据输入至随机森林模型，得到随机森林脱硝模型，S4：脱硝时由烟气脱硝系统各自变量参数输入随机森林脱硝模型得出SCR反应器入口NOx浓度预测值，S5：由SCR反应器入口NOx浓度预测值计算出供氨调门开度进行喷氨脱硝。本发明解决了现有技术中SCR喷氨量控制系统控制对象非线性、大迟延的问题。

技术领域

本发明属于发电厂脱硝技术领域，涉及一种基于随机森林模型的电站锅炉烟气脱硝方法。

背景技术

SCR烟气脱硝技术，是将还原剂氨喷入烟气中，利用催化剂将烟气中的NOx转化为N₂和水。但是，在烟气脱硝的同时，催化剂可以使部分烟气中SO₂氧化生成SO₃，并与SCR脱硝过程中未反应的氨反应生成具有粘性硫酸氢氨，硫酸氢氨会对催化床层和空预器造成危害的。

目前火力发电机组中脱硝系统按照锅炉系统的设计，脱硝系统反应区分别布置在两侧烟道上，位置位于空预器和省煤器之间。

脱硝出口NOx浓度的稳定控制、减少氨逃逸量，能够保证空预器长期安全运行、脱硝效率和催化剂寿命。氨逃逸以及脱硝运行的经济性等方面在脱硝过程中均要平衡控制，鲁棒性较强的控制策略在脱硝控制中显得尤为重要。

现有脱硝控制技术存在的问题：

(1)脱硝控制系统中采集的NOx与烟囱净烟气处的排放数值偏差大。

因脱硝系统反应区随锅炉系统分为两侧布置，两个反应区出口的NOx浓度测量值不能保证完全一致，这就导致脱硝系统喷氨自动调节系统如何控制出口参数，才能够与烟从净烟气处的测量值保持一致。

(2)同时由于烟囱出口净烟气测点位置与脱硝出口烟气测点位置之间相差一段距离，导致两个测量值之间存在较大的时间延迟问题，对脱硝喷氨自动调节系统的参数整定带来了较大困难。

(3)对于不同的锅炉系统，燃烧过程中产生的NOx浓度也不同。对于NOx浓度较大的锅炉，轻微的波动都有可能造成烟囱净烟气处的NOx排放浓度超标。对于脱硝系统的稳定控制是关系到火力发电厂NOx排放参数稳定的关键。

发明内容

本发明提出基于随机森林模型的电站锅炉烟气脱硝方法，解决了现有技术中SCR喷氨量控制系统控制对象非线性、大迟延的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

基于随机森林模型的电站锅炉烟气脱硝方法，包括以下步骤：

S1：确定训练模型的自变量参数为烟气脱硝系统的OFA风门指令、低氮风门指令、二次风压、排粉机运行状态、炉膛氧量、机组主蒸汽流量，因变量参数为SCR反应器入口NOx浓度；

S2：记录烟气脱硝系统各自变量参数及因变量参数的历史数据；

S3：由各自变量参数及因变量参数的历史数据输入至随机森林模型，得到随机森林脱硝模型，

S4：脱硝时由烟气脱硝系统各自变量参数输入随机森林脱硝模型得出SCR反应器入口NOx浓度预测值，

S5：由SCR反应器入口NOx浓度预测值计算出供氨调门开度进行喷氨脱硝。

作为进一步的技术方案，所述SCR反应器入口NOx浓度预测值经过空预器出口NOx设定修正、空预器出口NOx修正、机组主蒸汽流量修正后再计算脱硝喷氨量。