[发明专利]基于PLS局部拟合的SCR反应器信息快速获取方法

说明书

本发明公开了一种基于PLS局部拟合的SCR反应器信息快速获取方法，步骤包括：针对某一特定的SCR脱硝系统，通过CFD软件和试验台得出宽负荷工况下的SCR催化剂层的仿真数据和实验数据，并将其录入到SQLsever数据库中；当输入特定的入口参数之后，通过SQL语句在方差最小化原则的基础之上提取出距离输入参数最近的局部拟合数据集；并采用偏最小二乘法对其快速的进行局部拟合；并将其结果返回添加到原始数据库中，丰富并发展数据集。本发明提供的基于PLS局部拟合的SCR反应器信息快速获取方法，能够得到出口NO浓度和氨逃逸率，可快速得到催化剂层出口浓度场和流场的分布情况，给电厂运行人员提供合理的运行指导。

技术领域

本发明属于工业脱销技术领域，具体涉及一种基于PLS局部拟合的SCR反应器信息快速获取方法。

背景技术

由于国家新的排放政策的出台，对污染物的排放标准提出了新的要求。为了能够达到新的排放要求，各大电厂已基本完成脱硝系统改造任务。目前，电站锅炉中一般联合使用低NOx燃烧技术和烟气脱硝技术来达到超低排放。选择性催化还原法(selectivecatalytic reduction，SCR)烟气后处理技术以其脱硝效率高、技术成熟等优点，在各大电站脱硝系统中得到大规模的应用。SCR脱硝技术是指在催化剂和氧气存在的条件下，在一定温度范围内，通过氨作为还原剂，有选择的与烟气中的NOx反应生成无害的氮和水，从而除去烟气中的NOx污染物，保证烟气达标排放甚至污染物零排放。影响SCR脱硝效率的因素包括催化剂活性、浓度场分布、反应温度、空速、氨氮比等，还和喷氨格栅(ammoniainjectiongrid，AIG)处及反应器内流场、浓度场有关。

现如今为了评估流场以及浓度场，许多学者采用CFD(计算流体动力学)对SCR反应器进行建模分析，通过数值计算的方式得到SCR催化剂层出口的NOx浓度分布和氨逃逸分布。该方法一般能够较好的得出一般性结论，但该种方法存在着计算时间过长、变工况运行时误差较大、不便于实时在线监测等缺点。

发明内容：

发明目的：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种基于PLS局部拟合的SCR反应器信息快速获取方法，在针对某一特定的SCR脱硝系统基础之上，通过CFD软件和试验台得出宽负荷工况下的SCR催化剂层的仿真数据和实验数据，并将其录入到SQLsever数据库中，当输入特定的入口参数之后，通过SQL语句在方差最小化原则的基础上提取得到距离输入的入口参数最近的局部拟合数据集，并通过微软.net平台上采用偏最小二乘法(partial least-square method，PLS)对其快速的进行局部拟合，并将其结果返回添加到原始数据库中，丰富并发展数据集，通过拟合能够得到催化剂层出口流场的分布情况，从而给电站脱硝系统运行人员提供运行指导意见。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供一种基于PLS局部拟合的SCR反应器信息快速获取方法，包括如下步骤：

(1)建立自变量数据库和因变量数据库：根据SCR新鲜、劣化催化剂化学反应实验，得出与化学反应速率常数相关参数：温度、指前因子以及活化能；建立化学反应速率常数与相关参数数据库，并把数据库以及SCR脱硝反应模型带入到fluent中，得到关于数值模拟的数据库，并最终获取自变量数据库和因变量数据库，测量的点包括入口烟气速度、氨氮摩尔比NH₃/NO、入口烟气温度、入口NO浓度、出口NO浓度、氨逃逸率等测点数据，其中，自变量数据库包括入口烟气速度、氨氮摩尔比NH₃/NO、入口烟气温度和入口NO浓度，因变量数据库包括出口NO浓度和氨逃逸率，并将其录入到SQL数据库中。

(2)任意输入一条参数后，通过SQLsever数据库中select语句快速查找并提取与所输入参数在方差最小化原则基础之上的距离输入参数最近的8个样本数据；

(2.1)获取标准化数据库：将步骤(2)中提取出每个队列数据进行标准化处理，减去自身的均值并除以其标准差，从而得到标准化数据库；