基于CFD数值模拟和AI算法的燃气轮机燃烧优化

• 作者: 封伟 石岩 石永锋 钟文琪 顾颀
• 来源期刊: 东南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 多目标优化 LS-SVM-GA 燃气轮机燃烧 CFD数值模拟 数据预处理
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 页码范围: 545-554
• 页数: 10页
• 分类号: TK16
• 字数: 8447字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-0505.2020.03.018

摘要

为提高燃气轮机的燃烧性能和稳定性,减少污染物排放,提出了一种基于CFD数值模拟和AI算法的燃气轮机燃烧优化方法.利用大涡模拟(LES)和部分预混火焰面生成流形(FGM)燃烧模型来保证CFD数值模拟的准确性,将其计算结果与电厂运行数据相结合,建立更全面的训练数据库,然后利用拉依达法则和核主成分分析法(KPCA)进行数据预处理.在此基础上,建立了3个最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型,分别用来预测NOx排放量、燃烧效率和压力脉动最大幅值,预测的平均相对误差分别为0.562％、0.336％和0.469％.结果表明,CFD模拟数据的加入使该预测模型适用范围更广,稳定性和准确性更高.基于最小二乘支持向量机模型的预测结果,采用遗传算法(GA)对燃料比例分配、空燃体积比等参数进行优化,最终得到NOx排放量、燃烧效率和压力脉动最大幅值的平均优化量分别为3.692×10-6、0.568％和0.926 kPa,基本满足优化要求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	钟文琪	东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室	93	552	15.0	20.0
2	顾颀	东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室	1	0	0.0	0.0
3	石岩	东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室	2	0	0.0	0.0
4	石永锋		1	0	0.0	0.0
5	封伟	江苏省产业技术研究院工业过程模拟与优化研究所	1	0	0.0	0.0