一种干熄焦闭环控制方法与流程

本发明涉及自动化控制领域，具体涉及一种干熄焦闭环控制方法。

背景技术：

1、干熄焦是一种用于焦化生产过程中将高温的焦炭迅速冷却的技术，它可以有效地提高焦炭的质量，减少焦炭中的挥发分和灰分含量，从而提高冶金工业的生产效率和产品质量。同时，干熄焦技术还可以降低焦炭的燃烧温度，减少对环境的污染，对人们的生活和生产都有着重要的影响。

2、干熄焦的生产过程包括多个环节，其中焦炉预处理是必要的，以确保焦炉内部的温度和气体组分达到适宜的条件。在生产过程中，空气通过位于焦炉顶部的空气导入阀门进入焦炉内，以保证焦炉内部的氧气含量达到适宜的条件。焦炉内的煤气经过预存室处理后，通过焦炉进料口进入焦炉内部。为保证焦炉内部的氧气含量和温度达到适宜的条件，需要进行风料比控制和气体组分控制。同时，为保证焦炉煤气能够充分燃烧并产生足够的热量，需要控制锅炉入口的温度。在焦炉内部，焦炭通过焦炉进料口进入，经过高温长时间的热解反应形成煤气，最终通过焦炉顶部的煤气管道排出。为确保焦炉内部的温度和气体组分达到适宜的条件，需要控制排焦温度和排焦量，一般通过调节焦炉进料量和排焦门开度来实现。焦炉生产的过程中，物料的进出主要是通过焦炉进料口和排焦门。整个干熄焦的生产流程中，空气和煤气的流动方向是关键的，通过控制各个环节的参数可以确保焦炉生产的效果。然而，现有技术中干熄焦生产过程自动化控制程度不足，需要人工凭借经验对关键参数进行调节，容易出现判断不准确、调节失误的情况，影响生产效益。另外，循环风量的调节受多种因素的影响，循环风量的调节不准确会造成能源浪费。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种干熄焦闭环控制方法。

2、该方法包括：

3、步骤一，收集干熄焦生产过程中的数据作为训练集与验证集；

4、步骤二，设置能够提高干熄焦生产流程自动化及降低能源消耗的生产参数作为输出变量，能够影响输出变量的生产参数作为输入变量；

5、步骤三，为每个输出变量搭建线性回归模型，将输入变量作为线性回归模型的输入参数，将输出变量作为线性回归模型的输出参数；

6、步骤四，训练线性回归模型，得到完成训练的线性回归模型；

7、步骤五，利用完成训练的线性回归模型的输出设置干熄焦生产过程中的参数。

8、进一步的，步骤四所述训练线性回归模型，具体包括：

9、对回归模型的输入参数与输出参数同时做n次独立观察得到n组观测值,n组观测值之间满足观察式：

10、pt＝ω0+ω1gt1+ω2gt2+...+ωhgth+υt；

11、其中，t表示第t次独立观察，t∈[1,n]，h为输入参数的数量减去1，ω0为排焦量线性回归模型的截距，ωh为第h个输入参数的回归系数，xth为第h个输入参数在第t次独立观察得到的值，εt为第t次观测的残差，yt为第t次独立观察得到的输出参数；

12、使用最小二乘法对回归模型进行训练。

13、进一步的，使用最小二乘法对回归模型进行训练后，检测回归模型的回归系数的显著性与回归模型的拟合优度是否符合预定的条件，若不符合，则对回归模型的输入变量进行筛选，直到回归系数的显著性检验与回归模型的拟合优度检验通过。

14、优选的，所述对回归模型的输入变量进行筛选具体指：基于aic准则的逐步选择法筛选输入变量。

15、进一步的，步骤二所述输出变量，具体包括：排焦振幅、导入空气阀门开度、循环风机转速、预存室顶部压力。

16、进一步的，输出变量排焦振幅的输入变量具体包括：预存室料位、循环风机转速、排焦瞬时量、干熄炉入口循环气体温度、锅炉入口循环气体压力、导入空气量、预存室压力设定值、干熄炉炉口温度、锅炉入口温度、排焦振幅。

17、进一步的，输出变量导入空气阀门开度的输入变量具体包括：循环风量、旋转密封阀上部气体温度、预存室压力、冷焦排出温度a、冷焦排出温度b、预存室压力、预存室料位、预存室顶部温度、锅炉入口气体温度、冷却室入口循环气体压力、冷却室入口循环气体温度、循环气体氧气、循环气体氢气、循环气体一氧化碳、循环气体二氧化碳、导入空气量、排焦瞬时量、循环风机转速、导入空气阀门开度。

18、进一步的，输出变量循环风机转速的输入变量具体包括：预存室料位、预存室压力、冷焦排出温度a、冷焦排出温度b、预存室顶部温度、锅炉入口气体温度、循环气体氧气、锅炉出口循环气体压力、冷却室入口循环气体压力、冷却室入口循环气体温度、风机出口循环气体压力、风机出口循环气体温度、风机入口循环气体温度、导入空气量、排焦瞬时量、循环风量、电磁振动给料器振幅、循环风机转速。

19、进一步的，输出变量预存室顶部压力的输入变量具体包括：旋转密封阀上部气体温度、预存室压力、冷焦排出温度a、冷焦排出温度b、预存室压力、预存室料位、预存室顶部温度、锅炉入口气体温度、锅炉出口循环气体压力、冷却室入口循环气体压力、冷却室入口循环气体温度、干熄炉入口循环气体温度、干熄炉炉口温度、循环气体一氧化碳、循环气体二氧化碳、导入空气量、排焦瞬时量、循环风量、预存室顶部压力。

20、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

21、根据本发明建立线性回归模型生成相关参数的推荐值，并使用算法逻辑完成全面的链接控制实现系统自动化调整，自动化可以根据实际情况按需控制排焦量，提高清除废气的效率；空气导入阀门可以控制燃烧室内的氧气含量，自动化能够更精细地控制氧气含量，同时降低能源消耗；循环风量则是指调节燃烧过程中所需的进风量，自动化控制能够根据实际情况调整进风量，保证燃烧的稳定性和实现能源的节约；而预存室顶部的压力，也是影响燃烧风机系统运行的重要参数之一，自动化控制能够保持压力的平衡，提高燃烧的效率和稳定性，人力只需起到监督管理作用。

技术特征：

1.一种干熄焦闭环控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种干熄焦闭环控制方法，其特征在于，步骤四所述训练线性回归模型，具体包括：

3.根据权利要求2所述一种干熄焦闭环控制方法，其特征在于，使用最小二乘法对回归模型进行训练后，检测回归模型的回归系数的显著性与回归模型的拟合优度是否符合预定的条件，若不符合，则对回归模型的输入变量进行筛选，直到回归系数的显著性检验与回归模型的拟合优度检验通过。

4.根据权利要求3所述一种干熄焦闭环控制方法，其特征在于，所述对回归模型的输入变量进行筛选具体指：基于aic准则的逐步选择法筛选输入变量。

5.根据权利要求1所述一种干熄焦闭环控制方法，其特征在于，步骤二所述输出变量，具体包括：排焦振幅、导入空气阀门开度、循环风机转速、预存室顶部压力。

6.根据权利要求5所述一种干熄焦闭环控制方法，其特征在于，输出变量排焦振幅的输入变量具体包括：预存室料位、循环风机转速、排焦瞬时量、干熄炉入口循环气体温度、锅炉入口循环气体压力、导入空气量、预存室压力设定值、干熄炉炉口温度、锅炉入口温度、排焦振幅。

7.根据权利要求5所述一种干熄焦闭环控制方法，其特征在于，输出变量导入空气阀门开度的输入变量具体包括：循环风量、旋转密封阀上部气体温度、预存室压力、冷焦排出温度a、冷焦排出温度b、预存室压力、预存室料位、预存室顶部温度、锅炉入口气体温度、冷却室入口循环气体压力、冷却室入口循环气体温度、循环气体氧气、循环气体氢气、循环气体一氧化碳、循环气体二氧化碳、导入空气量、排焦瞬时量、循环风机转速、导入空气阀门开度。

8.根据权利要求5所述一种干熄焦闭环控制方法，其特征在于，输出变量循环风机转速的输入变量具体包括：预存室料位、预存室压力、冷焦排出温度a、冷焦排出温度b、预存室顶部温度、锅炉入口气体温度、循环气体氧气、锅炉出口循环气体压力、冷却室入口循环气体压力、冷却室入口循环气体温度、风机出口循环气体压力、风机出口循环气体温度、风机入口循环气体温度、导入空气量、排焦瞬时量、循环风量、电磁振动给料器振幅、循环风机转速。

9.根据权利要求5所述一种干熄焦闭环控制方法，其特征在于，输出变量预存室顶部压力的输入变量具体包括：旋转密封阀上部气体温度、预存室压力、冷焦排出温度a、冷焦排出温度b、预存室压力、预存室料位、预存室顶部温度、锅炉入口气体温度、锅炉出口循环气体压力、冷却室入口循环气体压力、冷却室入口循环气体温度、干熄炉入口循环气体温度、干熄炉炉口温度、循环气体一氧化碳、循环气体二氧化碳、导入空气量、排焦瞬时量、循环风量、预存室顶部压力。

技术总结
本发明涉及自动化控制领域，具体涉及一种干熄焦闭环控制方法，包括：收集干熄焦生产过程中的数据作为训练集与验证集；设置能够提高干熄焦生产流程自动化及降低能源消耗的生产参数作为输出变量，能够影响输出变量的生产参数作为输入变量；为每个输出变量搭建线性回归模型，将输入变量作为线性回归模型的输入参数，将输出变量作为线性回归模型的输出参数；训练线性回归模型，得到完成训练的线性回归模型；利用完成训练的线性回归模型的输出设置干熄焦生产过程中的参数。本发明通过控制排焦量、空气导入阀门、循环风量和预存室顶部的压力，提高干熄焦生产过程燃烧的效率和稳定性，减少人力干预，节约成本。

技术研发人员：盛成,芮强,徐姮,钟灵杰
受保护的技术使用者：合肥力拓云计算科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16