[發明專利]焦爐加熱燃燒過程煙道吸力反饋設定方法

在審

• 申請號: 201310608299.4
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN103593578A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 雷琪;吳敏;曹衛華;陳鑫;安劍奇
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;C10B21/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種焦爐加熱燃燒過程中煙道吸力在線設定方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：建立空氣系數預估模型；

步驟2：基于空氣系數預估模型，根據混合煤氣燃燒機理計算典型風門開度下的煙道吸力反饋設定值；

步驟3：根據專家經驗對煙道吸力補償值進行前饋校正和，從而實現對煙道吸力設定值的前饋修正和動態補償，以適應不同風門擋板開度值下煙道吸力的控制要求。

2.根據權利要求1所述的步驟1，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：對歷史數據庫中高爐煤氣流量、焦爐煤氣流量和煙道吸力檢測值數據進行預處理，形成建模歷史數據集選取N組歷史過程數據建立樣本庫{X，Y}，X={x_k}={u_B(k-1），u_B(k-2)，u_C(k)，u_C(k-1)，u_A(k-2)，u_A(k-1)，u_A(k)}，Y={y_k}，k=1，2，…，N；為了消除過失誤差，規定檢測數據的范圍。機側煙道吸力[230Pa，285Pa]、焦側煙道吸力([240Pa，295Pa])。機側高爐煤氣流量[20900m³／h，32600m³/h]、焦側高爐煤氣流量[21000m³／h，33500m³/h]、機側焦爐煤氣流量[200m³／h，1500m³/h]、焦側焦爐煤氣流量[250m³／h，1550m³／h]、機側混合煤氣壓力[400Pa，900Pa]、焦側混合煤氣壓力[450Pa，950Pa]、機側煙道吸力[200Pa，260Pa]、焦側煙道吸力[205Pa，265Pa]。本發明對高爐煤氣、焦爐煤氣和煙道吸力每分鐘采樣一次，4個小時可獲得240個數據，設當前周期為k，采用均值濾波法處理。

步驟2：構造歷史數據集的最大線性無關組X_L={x₁，x₂，…，x_L}以形成訓練樣本集，利用LSSVM方法建立空氣系數預估模型，最大無關組的維數低于歷史數據集的維數，可以在不影響精度的情況下提高建模的速度；

步驟3：在燃燒廢氣出口處利用廢氣分析儀表檢測氧氣、一氧化碳、二氧化碳的體積含量，利用空間投影方法判斷該檢測得到的數據是否含有足夠的有效信息，更新訓練樣本集。在獲得經過數據預處理后的空氣系數新建模數據樣本x_N+1后，將其投影到特征空間獲得如果求得極小值表示在特征空間中，新樣本與最大無關組線性相關，可以用最大無關組表示，則把相應的加入集合X_A中；否則把相應的加入X_L。ε定義為線性相關截尾誤差。當基數據樣本集X_L添加一個新數據x_N+1后，需要對加權LSSVM空氣系數進行動態更新，重新計算Lagrange乘子β和閾值b。

3.根據權利要求1所述的步驟3，其特征在于，根據專家經驗對煙道吸力補償值進行前饋校正，從而實現對煙道吸力設定值的前饋修正，以適應不同風門擋板開度值下煙道吸力的控制要求。焦爐加熱燃燒過程中，空氣是通過自然抽風的形式進入燃燒系統的，空氣量的多少直接影響著燃燒的效率，在空氣量的調節中必須避免兩種情況，一種是空氣量不足使煤氣過剩并排放到大氣中；另一種是空氣過量使廢氣帶走了大量的熱量，這兩種情況直接導致了能源浪費和燃燒效率的極大降低。焦爐加熱所需要空氣量的調節分兩部分：一是改變空氣進風口擋板的開度，保證煤氣和空氣量的大體平衡，即粗調過程；二是調節煙道吸力。在風門不變的情況上，可由吸力控制空氣量，吸力通過調節煙道吸力閥門保證焦爐空氣量的穩定。

校正方法如下：

設當前時刻風門擋板開度值為v_(k)，煙道吸力前饋校正值為u_{ΔA_ff(k)}，制定了如下的專家規則對煙道吸力補償值進行校正：