[发明专利]一种燃煤分质利用清洁处理系统中热解釜的建模方法

权利要求书

1.一种燃煤分质利用清洁处理系统中热解釜的建模方法，其特征在于该方法的步骤包括：

步骤(1).采集燃煤分质利用清洁处理系统生产过程中，热解釜各燃烧器运行参数、热解釜进煤量、煤质参数、热解釜不同段产品量及品质参数、热解釜的状态的特征指标；具体的热解釜各燃烧器运行参数、热解釜进煤量、煤质参数、热解釜不同段产品量及品质参数、热解釜所的状态的特征指标，通过燃煤分质利用清洁处理生产过程中实时数据数据库系统获取，或直接通过仪器设备测量分析采集；

所述的各燃烧器运行参数为各燃烧器的送风量和给燃气气量；所述的热解釜所的状态特征指标为反应釜内轴向不同段的温度和压力，根据反应釜内壁轴向设置的M个温度和压力监测点得到，M≥3；

采集数据后，进行建模；

步骤(2).采用基于数据回归建模的算法建立燃煤分质利用清洁处理系统燃烧器运行参数、热解釜进煤量和煤质参数与热解釜状态特征指标间的多目标模型；；具体为：

采用支持向量机算法建模；用于建模的输入参数及表征热解釜状态特征指标的输出参数表示为其中x_i表示第i组作为输入数据参数，输入数据参数包括各燃烧器运行参数、热解釜进煤量、煤质参数，y_i表示第i组作为输出参数的表征热解釜状态特征指标的参数向量，N为样本数量，以实际运行数据为基础建立燃煤分质利用清洁处理系统燃烧器运行参数、热解釜进煤量和煤质参数与热解釜状态特征指标间的模型；

核函数选为径向基函数：其中参数“σ”为径向基函数的宽度，φ(x)为映射函数，设所求的目标函数为：f(x_i)＝w·φ(x_i)+b，f(x_i)为模型输出的热解釜状态特征指标预测值，w为权重系数向量，b为截距；引入松弛因子ξ^*_i≥0和ξ_i≥0和允许拟合误差ε，模型通过在约束：

条件下，最小化：

获得，其中常数C>0为惩罚系数；该最小化问题为一个凸二次规划问题，引入拉格朗日函数：

其中：为拉格朗日乘数；

在鞍点处，函数L是关于w,b,ξ_i,ξ_i^*的极小点，也是α_i,γ_i,极大点，最小化问题转化为求其对偶问题的最大化问题；

拉格朗日函数L在鞍点处是关于w,b,ξ_i,ξ_i^*极小点，得：

可得拉格朗日函数的对偶函数：

此时，

按照库恩-塔克条件定理，在鞍点有下式成立：

由上式可见，α_i·α_i^*＝0,α_i和α_i^*都不会同时为非零，可得：

从上式可求出b，获得模型；

采用优化算法寻优确定模型中罚因子C和径向基核函数参数σ的数值；完成建模。

2.根据权利要求1所述的一种燃煤分质利用清洁处理系统中热解釜的建模方法，其特征在于：所述的C和σ的寻优方法：

a.定义粒子群位置向量v的各维分量分别为C和σ，及C和σ的寻优区间；

b.设定粒子群的搜索目标和迭代次数，搜索目标设为模型对训练样本的预测的均方差，迭代次可据具体的锅炉实时优化的需求确定，范围为：10到1000次；

c.当粒子群算法完成迭代次数或找到设定要求的最优时，停止计算获得相应最优的位置向量，即获得最优的C和σ参数值。