[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

摘要

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。

主权项

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,ξi,ξi*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，αi·αi*＝0,αi和αi*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。