文献标识码: A
DOI: 10.19358/j.issn.2096-5133.2020.08.012
引用格式: 金秀章,景昊. 基于LSTM的湿法烟气脱硫浆液pH值建模[J].信息技术与网络安全,2020,39(8):62-66.
目前燃煤电厂的SO2排放量已经超过了SO2排放总量的一半,并且呈现逐年递增的趋势。我国先后颁布的《火电厂大气污染物排放标准》和《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》等一系列政策法规,明确指出火电厂的SO2排放浓度必须控制在35 mg/m3以下。石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术(WFGD)是目前最有效的燃煤机组SO2控制技术之一。WFGD工艺中浆液pH值是决定烟气脱硫效率的关键参数,因此pH值的测量需要迅速、准确。
在WFGD现场测量时由于环境恶劣,且pH值变化具有较大的惯性,导致测量时长较大,无法及时得到浆液pH值的准确值,对于脱硫作业十分不利。因此需要对浆液pH值进行预测。
pH值测量作为非线性系统一直是研究热点。利用燃煤机组的运行数据,再结合机理分析,采用实验建模的方法可以辨识出精确合理的系统模型。文献[5]和文献[6]把神经网络等自适应模糊系统用于pH中和过程。BP神经网络、RBF神经网络、Elman神经网络等方法是pH值建模的典型方法,但上述算法本身在时间序列的处理上并没有突出的优势。
随着技术的进步,深度学习、递归神经网络、卷积神经网络等也在pH值建模得到应用。LSTM神经网络,注重数据间的时间特性,在大迟延时间序列预测中具有突出优势。LSTM神经网络的特点在于发现当前时刻数据与之前数据间的联系,利用本身具有的记忆能力,将之前数据的状态进行保存,同时根据保存的信息影响后续的预测值及变化趋势。
因此,本文提出一种基于LSTM神经网络的pH值预测模型。以某600 MW机组为研究对象,使用机组实际运行数据,经过机理和相关性分析,确定pH值模型的辅助变量,建立高精度的pH值预测模型。
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作者信息:
金秀章,景 昊
(华北电力大学 控制与计算机工程学院,河北 保定071003)