[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

说明书

本发明公开了一种燃煤分质利用清洁处理系统中热解釜的建模方法，本发明通过燃煤分质利用清洁处理系统数据采集和建模，建立燃煤分质利用清洁处理系统热解釜的运行特性模型，确立的一种燃煤分质利用清洁处理系统热解釜运行优化的建模方法，利用该方法可建立的较为精确和泛化能力较强的燃煤分质利用清洁处理系统热解釜运行优化模型。

技术领域

本发明属于信息控制技术领域，涉及到数据建模技术，特别是涉及一种一种燃煤分质利用清洁处理系统中热解釜的建模方法。

背景技术

燃煤分质利用清洁处理系统中热解釜的控制是燃煤分质利用清洁处理系统中热解反应和不同产品质量保障的最重要技术关键，其目标是在一定生产条件和要求下，根据热解釜进煤量及煤质参数的情况，通过调整热解釜各燃烧器运行参数，可以获得最优的热解釜状态特征指标，从而使产品符合生产需求的基础上利益最大化。不同的给煤量、不同的煤质情况及热解釜的各燃烧器的给风和给燃气等运行参数的不同，都对热解釜内的温度分布和压力分布有直接的影响，不同的燃烧器的给油和给风的配合会直接导致不同的反应釜内的温度和压力分布的情况，进而决定了燃煤分质利用清洁处理系统的产品情况和产量情况，尤其是在有扰动的情况下，温度和压力分布更不稳定。在一定的设备条件和产品需求下，针对热解釜存在一种最优的运行参数配置(包括各燃烧器运行参数)方案，能够使相应的热解釜的状态特征指标最优，从而达到生产效率和效益最大化的目标。但是，热解釜内的温度与压力分布与各燃烧器运行参数、热解釜进煤量、煤质参数及热解釜不同段产品量及品质参数有着非常复杂的耦合关系，要找到最优的运行参数的配置并不容易。燃煤分质利用清洁处理系统是一种新生的工艺生产过程，主要针对燃煤的分质利用提高其利用效率，同时降低燃煤的污染排放，其运行优化控制问题还没有得到解决。

实际生产中，由于其是新兴的生产技术，燃煤分质利用清洁处理系统的运行主要还是靠工作人员摸索，其目标也只是维持生产正常进行，因此其生产过程中运行状态还有很大的可提升空间。

通过数据建模，在大量不同的生产运行参数组合中，应用建模算法，回归出各燃烧器运行参数、热解釜进煤量、煤质参数与热解釜内轴向温度和压力分布间的关系模型，为下一步的运行优化打下坚实的基础。如何使该方法真正达到燃煤分质利用清洁处理系统生产实际的要求，是该技术的关键，主要难题包括，如何提高模型的预测能力和泛化能力。

发明内容

本发明的目标是针对燃煤分质利用清洁处理系统运行优化中的瓶颈问题，提出一种燃煤分质利用清洁处理系统热解釜的建模方法。

本发明的技术方案是通过燃煤分质利用清洁处理系统数据采集和建模，建立燃煤分质利用清洁处理系统热解釜的运行特性模型，确立的一种燃煤分质利用清洁处理系统热解釜运行优化的建模方法，利用该方法可建立的较为精确和泛化能力较强的燃煤分质利用清洁处理系统热解釜运行优化模型。

本发明方法的步骤包括：

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：