[發明專利]城市生活垃圾焚燒過程風量智能設定方法

有效

• 申請號: 202010310096.7
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111457392B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 嚴愛軍;夏恒;郭益東
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: F23G5/50
• 分類號: F23G5/50;F23N3/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

城市生活垃圾焚燒過程風量智能設定方法，包括以下步驟：(1)根據城市生活垃圾焚燒過程的歷史數據建立案例庫；(2)將目標案例輸入至案例推理模型中的檢索環節中得到K個相似度值；(3)通過案例重用環節獲得相似度值最大的源案例的建議解；(4)通過比較最大相似度值與相似度閾值大小關系，將當前工況的分別兩種狀態，然后針對不同的狀態對建議解進行相應的修正，最后得到案例推理的確認解；(5)將確認解輸入專家規則系統進行規則補償并將風量設定值輸出到焚燒過程控制系統；(6)重復上述的步驟(2)～步驟(5)，以實現城市生活垃圾焚燒過程的風量智能設定。本發明使焚燒過程風量的設定值符合實際工況，且能穩定控制焚燒過程。

技術領域

本發明涉及城市生活垃圾焚燒過程智能設定技術領域，更具體來說，本發明是一種城市生活垃圾焚燒過程的智能設定方法。

背景技術

隨著城市生活垃圾產量逐年上升的趨勢，國家對垃圾分類處理等問題的重視和公眾對垃圾治理認知水平的提高，使得垃圾焚燒發電技術已經成為發達城市處理垃圾的主要方式之一。由于國內相關研究起步較晚和垃圾成分復雜等諸多因素，導致焚燒過程控制的關鍵參數設定很大程度上依賴于人工監控和操作。因此，本發明的研究成果非常有意義。

我國城市生活垃圾普遍具有熱值低、水分高、灰分大、成分復雜等特征，導致目前城市生活垃圾焚燒發電廠運行效果并不理想。同時，由于城市生活垃圾成分復雜而特殊、熱值波動范圍大、測量設備不可靠等問題，造成焚燒爐的運行容易出現不穩定的工況，其中最為突出的問題是污染物排放不達標。焚燒過程控制的主要思想是合理的進風進料，使得爐膛進風量成為焚燒過程的關鍵參數。然而實際現場的風量設定嚴重依賴于人工經驗操作。隨著工業自動化、智能化的不斷推進，簡單的運用人工經驗進行設定的方式既不能滿足發展的需要和快速跟隨工況變化的響應，也無法達到實際焚燒過程中風量需求的最優值。

目前，國內外針對城市生活垃圾焚燒過程風量設定相關研究較少，其主要研究成果為自動燃燒控制系統。由于，我國城市生活垃圾熱值和含水量波動范圍較大，同時操作人員的操作習慣也有所不同，造成國外已經成功應用的自動燃燒控制系統引入國內后，出現設定值不準確，焚燒效果大大減弱，容易造成故障工況等問題。已有研究文獻中，雖對焚燒過程關鍵參數設定值的計算進行了討論，分析了如何產生穩定的蒸汽流量、控制煙氣中的氧量在一定范圍內、并維持穩定的燃燒的一些方案，但均未提出明確的解決方案。

在上述情況下，城市生活垃圾焚燒發電廠的操作人員根據ACC的控制思想、結合自身經驗對焚燒過程參數進行手動調整，以達到穩定控制的目的。

案例推理是人工智能領域一種推理方法，以“相似問題具有相似解”的認知假設為基礎，根據已知經驗求解新問題。其主要包含案例的檢索、重用、修正和存儲四個環節，已在很多工業領域得到廣泛的應用，如故障診斷、決策支持、審計評估、風險預測等。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種基于案例推理和專家規則的城市生活垃圾焚燒風量智能設定方法，使焚燒過程風量的設定值符合實際工況，且能為焚燒過程的穩定控制提供支撐。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

城市生活垃圾焚燒過程風量智能設定方法，其特征在于包括以下步驟：(1)根據城市生活垃圾焚燒過程的歷史數據建立案例庫；(2)將目標案例輸入至案例推理模型中的檢索環節中得到K個相似度值；(3)通過案例重用環節獲得相似度值最大的源案例的建議解；(4)通過比較最大相似度值與相似度閾值大小關系，將當前工況的分別兩種狀態，然后針對不同的狀態對建議解進行相應的修正，最后得到案例推理的確認解；(5)將確認解輸入專家規則系統進行規則補償并將風量設定值輸出到焚燒過程控制系統；(6)重復上述的步驟(2)～步驟(5)，以實現城市生活垃圾焚燒過程的風量智能設定。進一步具體包括如下步驟：