焦炉加热燃烧过程烟道吸力反馈设定方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103593578103593578A(43)申请公布日2014.02.19(21)申请号201310608299.4(22)申请日2013.11.27(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号(72)发明人雷琪吴敏曹卫华陈鑫安剑奇(51)Int.Cl.G06F19/00(2011.01)C10B21/10(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书8页说明书8页附图2页附图2页(54)发明名称焦炉加热燃烧过程烟道吸力反馈设定方法(57)摘要本发明公开了一种焦炉加热燃烧过程中烟道吸力在线设定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采用基于最大线性无关组的LSSVM建立空气系数预估模型；步骤2：基于空气系数预估模型，根据混合煤气燃烧机理计算典型风门开度下的烟道吸力反馈设定值；步骤3：根据专家经验对烟道吸力补偿值进行前馈校正和，从而实现对烟道吸力设定值的前馈修正和动态补偿，以适应不同风门挡板开度值下烟道吸力的控制要求。焦炉加热燃烧过程中烟道吸力在线设定方法中，由于采用基于最大线性无关组的LSSVM建立空气系数预估模型，具有建模速度快和精度高的优点，通过对空气系数的进行在线预估，实现焦炉加热燃烧过程中烟道吸力的实时反馈设定，并且通过专家规则实现了不同风门挡板开度下烟道吸力的设定。CN103593578ACN1035978ACN103593578A权利要求书1/2页1.一种焦炉加热燃烧过程中烟道吸力在线设定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建立空气系数预估模型；步骤2：基于空气系数预估模型，根据混合煤气燃烧机理计算典型风门开度下的烟道吸力反馈设定值；步骤3：根据专家经验对烟道吸力补偿值进行前馈校正和，从而实现对烟道吸力设定值的前馈修正和动态补偿，以适应不同风门挡板开度值下烟道吸力的控制要求。2.根据权利要求1所述的步骤1，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：对历史数据库中高炉煤气流量、焦炉煤气流量和烟道吸力检测值数据进行预处理，形成建模历史数据集选取N组历史过程数据建立样本库{X，Y}，X={xk}={uB(k-1），uB(k-2)，uC(k)，uC(k-1)，uA(k-2)，uA(k-1)，uA(k)}，Y={yk}，k=1，2，…，N；为了消除过失误差，规定检测数据的范围。机侧烟道吸力[230Pa，285Pa]、焦侧烟道吸力([240Pa，295Pa])。机侧高炉煤气流量[20900m3／h，32600m3/h]、焦侧高炉煤气流量[21000m3／h，33500m3/h]、机侧焦炉煤气流量[200m3／h，1500m3/h]、焦侧焦炉煤气流量[250m3／h，1550m3／h]、机侧混合煤气压力[400Pa，900Pa]、焦侧混合煤气压力[450Pa，950Pa]、机侧烟道吸力[200Pa，260Pa]、焦侧烟道吸力[205Pa，265Pa]。本发明对高炉煤气、焦炉煤气和烟道吸力每分钟采样一次，4个小时可获得240个数据，设当前周期为k，采用均值滤波法处理。步骤2：构造历史数据集的最大线性无关组XL={x1，x2，…，xL}以形成训练样本集，利用LSSVM方法建立空气系数预估模型，最大无关组的维数低于历史数据集的维数，可以在不影响精度的情况下提高建模的速度；步骤3：在燃烧废气出口处利用废气分析仪表检测氧气、一氧化碳、二氧化碳的体积含量，利用空间投影方法判断该检测得到的数据是否含有足够的有效信息，更新训练样本集。在获得经过数据预处理后的空气系数新建模数据样本xN+1后，将其投影到特征空间获得如果求得极小值表示在特征空间中，新样本与最大无关组线性相关，可以用最大无关组表示，则把相应的加入集合XA中；否则把相应的加入XL。ε定义为线性相关截尾误差。当基数据样本集XL添加一个新数据xN+1后，需要对加权LSSVM空气系数进行动态更新，重新计算Lagrange乘子β和阈值b。3.根据权利要求1所述的步骤3，其特征在于，根据专家经验对烟道吸力补偿值进行前馈校正，从而实现对烟道吸力设定值的前馈修正，以适应不同风门挡板开度值下烟道吸力的控制要求。焦炉加热燃烧过程中，空气是通过自然抽风的形式进入燃烧系统的，空气量的多少直接影响着燃烧的效率，在空气量的调节中必须避免两种情况，一种是空气量不足使煤气过剩并排放到大气中；另一种是空气过量使废气带走了大量的热量，这两种情况直接导致了能源浪费和燃烧效率的极大降低。焦炉加热所需要空气量的调节分两部分：一是改变空气进风口挡板的开度，保证煤气和空气量的大体平衡，即粗调过程；二是调节烟道吸力。在风门不变的情况上，可由吸力控制空气量，吸力通过调节烟道吸力阀门保证焦炉空气量的稳定。