[发明专利]一种垃圾焚烧烟气中二噁英类浓度预测方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于垃圾处理技术领域，更具体地，涉及一种垃圾焚烧烟气中二噁英类浓度预测方法及系统。

背景技术

为了应对日趋严重的垃圾污染问题，缓解能源压力，垃圾焚烧发电作为能够实现垃圾无害化、减量化、资源化的处理方式受到全世界的普遍关注与应用。各焚烧厂污染防治水平参差不齐，污染物超标排放造成的邻避矛盾突出，亟需以长期实时监测为手段，对焚烧厂污染防治能力进行动态评估预测和分类管理。

垃圾焚烧产生的二噁英类含量低、但是危害大，是焚烧厂邻避矛盾的主要诱因，也是环境监测和管理的难点。当前，垃圾焚烧二噁英类难以像工况参数和常规污染物一样实现在线连续监测，标准方法是使用高分辨气相色谱-高分辨质谱联用法进行检测分析，成本高、周期长、实时性差。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种垃圾焚烧烟气中二噁英类浓度预测方法及系统，其目的在于通过实时监控易获得的工况参数和常规污染物浓度，采用支持向量机回归预测，实时标定圾焚烧烟气中二噁英类浓度，由此解决现有的圾焚烧烟气中二噁英类浓度监测成本高、周期长、实时性差的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种垃圾焚烧烟气中二噁英类浓度预测方法，包括以下步骤：

(1)获取垃圾焚烧炉稳定运行时的工况参数和常规污染物浓度，作为特征向量；

(2)将步骤(1)中获取的特征向量输入支持向量机模型，进行回归预测；

(3)根据步骤(2)中支持向量机回归预测结果，标定垃圾焚烧烟气中二噁英类浓度。

优选地，所述垃圾焚烧烟气中二噁英类浓度预测方法，其所述工况参数包括：炉膛内焚烧温度；所述常规污染物浓度包括：HCl浓度。

优选地，所述垃圾焚烧烟气中二噁英类浓度预测方法，其所述工况参数还包括：锅炉出口烟温、以及烟气流量；所述常规污染物浓度还包括： SO₂浓度、以及颗粒物浓度。

优选地，所述垃圾焚烧烟气中二噁英类浓度预测方法，其步骤(2)所述支持向量机模型核函数为：d阶多项式核函数、径向基核函数、sigmoid 核函数。

优选地，所述垃圾焚烧烟气中二噁英类浓度预测方法，其步骤(2)所述支持向量机模型采用ε不敏感损失函数支持向量回归(ε-SVR)工具。

优选地，所述垃圾焚烧烟气中二噁英类浓度预测方法，其步骤(2)所述ε不敏感损失函数支持向量回归(ε-SVR)工具的不敏感损失系数ε取值在0.01～0.1之间。

优选地，所述垃圾焚烧烟气中二噁英类浓度预测方法，其步骤(2)所述ε不敏感损失函数支持向量回归(ε-SVR)工具的不敏感损失系数ε取值为0.04。

优选地，所述垃圾焚烧烟气中二噁英类浓度预测方法，其步骤(2)包括：

将步骤(1)中获取的特征向量进行标准化预处理，使得处理后的特征向量值在[0，1]之间。具体地，标准化值可按照如下公式计算：

其中，x_s为所述特征向量值的标准化值，x_i为所述特征向量的值，x_min为所述特征向量在训练样本中的最小值，x_max为所述特征向量在训练样本中的最大值。

优选地，所述垃圾焚烧烟气中二噁英类浓度预测方法，其步骤(3)所述二噁英类浓度为二噁英类总浓度和/或总毒性当量。

按照本发明的另一方面，提供了一种垃圾焚烧烟气中二噁英类浓度预测系统，包括：

特征向量获取装置，用于获取垃圾焚烧炉稳定运行时的工况参数和常规污染物浓度，作为特征向量，提交给回归预测装置；

所述回归预测装置，存储有经训练的支持向量机模型，用于根据特征向量获取装置提交的特征向量，计算回归预测结果，并提交给浓度标定装置；

所述支持向量机模型为ε不敏感损失函数支持向量回归(ε-SVR)；ε的取值在0.01～0.1之间，优选ε＝0.04；其核函数为d阶多项式核函数、径向基核函数、或sigmoid核函数；

所述浓度标定装置，用于根据回归预测装置提交的回归预测结果，标定垃圾焚烧烟气中二噁英类浓度；所述二噁英类浓度为二噁英类总浓度和/ 或总毒性当量。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：