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偏最小二乘回归及其在污垢预测中的应用
作 者: 郑娇丽
导 师: 徐志明
学 校: 东北电力大学
专 业: 流体机械及工程
关键词: 偏最小二乘 锅炉结渣 污垢热阻 水质参数 板式换热器 灰熔点
分类号: TK227.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
为寻求判别燃煤锅炉结渣特性的统一标准,本文选择适合我国标准的灰的软化温度、碱酸比、硅比、硅铝比、无因次炉膛平均温度和无因次炉膛切圆直径六个指标作为输入,以锅炉实际结渣程度作为输出,建立判别燃煤锅炉结渣倾向的非线性迭代PLS数字模式识别模型。把炉膛结渣程度分为轻微、中等、严重三种情况,分别记作第1类(记为1)、第2类(记为2)、第3类(记为3),并规定把预测值小于1.5的归为第1类,预测值大于或等于1.5小于2.5的归为第2类,大于或等于2.5的归为第3类。结果表明,本模型具有很好的预测效果和适用范围,其回判准确率和预报准确率均为100%。为了更精确地预测换热设备的结垢情况,本文选择影响松花江水结垢的11个主要水质参数:铁离子、氯离子、细菌总数、pH值、溶解氧、浊度、电导率、细菌总数、碱度、硬度和时间等作为输入参数,任一组不同时刻的20组数据作为模型的训练(前15组)和检测样本(后5组),建立了板式换热器的污垢热阻预测模型,此模型预测效果良好。然后去掉模型的部分水质参数,并根据其预测结果分析水质参数对污垢的影响。本文用60个已知煤灰变形温度的样本,以十个煤灰成份作为输入变量,利用PLS回归模型对煤灰变形温度DT进行预测。然后依次减少PLS回归模型输入变量的个数来预测灰熔点,并比较其预测结果。结果表明,采用10个煤灰成分作为输入变量时的预测结果最精确。
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全文目录
摘要 6-7 Abstract 7-11 主要符号表 11-12 第1章 绪论 12-22 1.1 选题的背景及研究的目的和意义 12-14 1.2 污垢预测领域国内外的研究现状 14-20 1.2.1 水侧污垢预测领域国内外的研究现状 14-16 1.2.2 气侧污垢预测领域国内外的研究现状 16-20 1.3 灰熔点预测领域国内外的研究现状 20-21 1.4 本课题研究的主要内容 21-22 第2章 非线性迭代PLS 及其数字模式识别算法 22-26 2.1 偏最小二乘回归算法 22-23 2.2 PLS 算法的运行流程 23 2.3 偏最小二乘回归算法的计算步骤 23-26 第3章 锅炉结渣的非线性迭代PLS 算法 26-31 3.1 锅炉结渣的非线性迭代PLS 数字模式识别模型的确定 26 3.2 非线性迭代PLS 数字模式识别模型的锅炉结渣预测结果 26-31 第4章 板式换热器冷却水污垢热阻预测的偏最小二乘回归算法 31-56 4.1 基于偏最小二乘回归的板式换热器污垢特性预测 31-37 4.1.1 实验系统 31-32 4.1.2 污垢热阻测量原理 32 4.1.3 训练样本及测试样本的获得 32-33 4.1.4 板式换热器污垢的预测结果 33-37 4.2 水质参数对污垢热阻值的影响 37-40 4.2.1 硬度(Ca~(2+),M9~(2+))浓度 37-38 4.2.2 碱度 38 4.2.3 pH 值 38 4.2.4 溶解氧、铁离子 38-39 4.2.5 浊度、细菌总数、有机物 39 4.2.6 氯离子 39 4.2.7 氯离子 39-40 4.3 去掉部分水质参数污垢热阻的预测结果 40-56 4.3.1 去掉时间 40-41 4.3.2 去掉细菌或有机物 41-44 4.3.3 去掉氯离子 44 4.3.4 去掉浊度 44-46 4.3.5 去掉溶解氧 46-49 4.3.6 去掉电导率 49 4.3.7 去掉碱度 49-50 4.3.8 去掉硬度 50-52 4.3.9 去掉铁离子、pH 值 52-56 第5章 基于偏最小二乘回归的灰熔点预测 56-62 5.1 灰熔点的影响因素 56 5.2 煤灰变形温度PLS 回归模型的建立 56-60 5.3 PLS 回归的煤灰变形温度DT 计算结果分析 60-62 结论 62-63 下一步工作展望 63-64 参考文献 64-68 攻读硕士期间发表的论文 68-69 致谢 69
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中图分类: > 工业技术 > 能源与动力工程 > 蒸汽动力工程 > 蒸汽锅炉 > 运行 > 炉灰、炉渣的清除
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