本發(fā)明涉及能源與環(huán)境工程領(lǐng)域，具體為一種氣化渣混合生物質(zhì)燃料摻燒控制方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、生物質(zhì)能源作為一種可再生的能源，其利用不僅有助于減少傳統(tǒng)化石能源的依賴，還能夠通過合理的管理和控制，提高燃燒效率和環(huán)保性能。隨著技術(shù)的發(fā)展，如何高效、低污染地摻燒氣化渣混合生物質(zhì)燃料已經(jīng)成為燃燒技術(shù)領(lǐng)域的一個研究熱點。尤其是在多種原料混合的情況下，燃燒過程的穩(wěn)定性、污染物排放控制和經(jīng)濟性優(yōu)化面臨許多挑戰(zhàn)。
2、目前，傳統(tǒng)的燃燒控制方法多依賴于人工設(shè)置的固定參數(shù)和不靈活的操作模式，這可能導(dǎo)致燃燒過程的不穩(wěn)定、燃料浪費以及超標(biāo)的污染物排放。此外，由于原料的組成和性質(zhì)多樣，如何針對不同的原料和不同的燃燒工況，動態(tài)調(diào)整摻燒比和控制燃燒過程，仍是一個需要解決的難題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、基于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的是提供一種氣化渣混合生物質(zhì)燃料摻燒控制方法及系統(tǒng)，以解決上述技術(shù)問題。
2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種氣化渣混合生物質(zhì)燃料摻燒控制方法，包括：
3、對傳感器進行初始化與標(biāo)定，并采集傳感器數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)融合對原始數(shù)據(jù)進行預(yù)處理；
4、根據(jù)預(yù)處理數(shù)據(jù)構(gòu)建環(huán)境燃燒協(xié)同指數(shù)，對原料進行質(zhì)量判定和智能分類；
5、基于分類結(jié)果構(gòu)建最優(yōu)摻混比模型，利用動態(tài)博弈評分篩選最優(yōu)摻混比；
6、構(gòu)建閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，實時采集溫度、火焰穩(wěn)定性參數(shù)輸入閉環(huán)反饋系統(tǒng)，實現(xiàn)對燃燒過程的智能調(diào)節(jié)；
7、構(gòu)建動態(tài)排放風(fēng)險指數(shù)，結(jié)合變量回歸與動態(tài)調(diào)整算法，實現(xiàn)污染物排放的閉環(huán)優(yōu)化控制。
8、本發(fā)明進一步設(shè)置為，安裝多模態(tài)傳感器采集原料理化參數(shù)，將采集的原始數(shù)據(jù)上傳至云端進行清洗與去噪，通過加權(quán)平均的方法來融合傳感器數(shù)據(jù)獲得預(yù)處理數(shù)據(jù)集合：，其中，為預(yù)處理數(shù)據(jù)集合，為傳感器數(shù)量，為傳感器權(quán)重，為傳感器輸出；數(shù)據(jù)融合獲得的預(yù)處理數(shù)據(jù)集合：，其中，為原料汞含量，為原料氯含量，為原料鉀含量，為原料鈉含量，為原料硫含量，為原料灰分熔點，為原料水分，為原料揮發(fā)分，為原料殘?zhí)剂?，為原料高位熱值?/p>
9、本發(fā)明進一步設(shè)置為，環(huán)境燃燒協(xié)同指數(shù)計算邏輯：，為環(huán)境燃燒協(xié)同指數(shù)；分類規(guī)則：，其中，和為預(yù)設(shè)閾值。
10、本發(fā)明進一步設(shè)置為，所述方法包含：
11、對生成的預(yù)處理燃料構(gòu)建候選摻混比；
12、依據(jù)動態(tài)博弈評分對候選摻混比進行篩選獲得最優(yōu)摻混比；
13、候選摻混比構(gòu)建邏輯：，其中，為環(huán)境約束，為熱值約束，為硫約束。
14、本發(fā)明進一步設(shè)置為，環(huán)境約束計算邏輯為：，其中，為原料的環(huán)境燃燒協(xié)同指數(shù)，為質(zhì)量篩選閾值；熱值約束計算邏輯：，其中，為原料熱值，最低熱值要求，清潔燃料熱值；硫約束計算邏輯：，其中，為原料硫含量，為硫排放限值，為清潔燃料硫含量。
15、本發(fā)明進一步設(shè)置為，動態(tài)博弈評分計算邏輯：，其中，為動態(tài)博弈評分，為候選摻混比，為參數(shù)總數(shù)，為超標(biāo)參數(shù)總數(shù)，為參數(shù)的實際值，為參數(shù)的安全閾值，為參數(shù)權(quán)重，為敏感度，為全局懲罰系數(shù)，為懲罰函數(shù)，，其中，為參數(shù)隨著摻混比的變化而得到的實際值，為基準(zhǔn)值，為懲罰系數(shù)，為懲罰項；最優(yōu)摻混比計算邏輯：，為最優(yōu)摻混比。
16、本發(fā)明進一步設(shè)置為，實時監(jiān)測燃燒狀態(tài)構(gòu)建燃燒狀態(tài)集：，其中，為燃燒溫度，為火焰穩(wěn)定性；燃料投加速率計算邏輯：，其中，為投加速率，為預(yù)計下一時刻投加速率，和為調(diào)節(jié)系數(shù)，為設(shè)定目標(biāo)溫度，為設(shè)定目標(biāo)火焰穩(wěn)定性；燃料投加速率限幅約束：，為系統(tǒng)允許的最大燃料投加速率，根據(jù)當(dāng)前燃燒狀態(tài)動態(tài)調(diào)整下一時刻的投放速率，確保燃燒過程始終保持在設(shè)定的溫度和穩(wěn)定性范圍內(nèi)。
17、本發(fā)明進一步設(shè)置為，動態(tài)排放風(fēng)險指數(shù)構(gòu)建邏輯：，其中，為動態(tài)排放風(fēng)險指數(shù)，為氮氧化物濃度，為硫氧化物濃度，為顆粒物濃度，為氮氧化物濃度基準(zhǔn)值，為硫氧化物濃度基準(zhǔn)值，為顆粒物濃度基準(zhǔn)值，為權(quán)重系數(shù)，為氮氧化物濃度動態(tài)變化率；若動態(tài)排放風(fēng)險指數(shù)大于設(shè)定閾值觸發(fā)控制算法優(yōu)化摻混比。
18、本發(fā)明進一步設(shè)置為，優(yōu)化摻混比計算邏輯：，其中，為優(yōu)化摻混比調(diào)整量，為比例項，為目標(biāo)排放風(fēng)險閾值，為積分項；調(diào)整摻混比為：。
19、本發(fā)明還提供一種氣化渣混合生物質(zhì)燃料摻燒控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
20、數(shù)據(jù)采集與融合模塊：對傳感器進行初始化與標(biāo)定，并采集傳感器數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)融合對原始數(shù)據(jù)進行預(yù)處理；
21、原料智能分類模塊：根據(jù)預(yù)處理數(shù)據(jù)構(gòu)建環(huán)境燃燒協(xié)同指數(shù)，對原料進行質(zhì)量判定和智能分類；
22、摻混比優(yōu)化模塊：基于分類結(jié)果構(gòu)建最優(yōu)摻混比模型，利用動態(tài)博弈評分篩選最優(yōu)摻混比；
23、智能閉環(huán)燃燒控制模塊：構(gòu)建閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，實時采集溫度、火焰穩(wěn)定性參數(shù)輸入閉環(huán)反饋系統(tǒng)，實現(xiàn)對燃燒過程的智能調(diào)節(jié)；
24、排放監(jiān)測與反饋優(yōu)化模塊：構(gòu)建動態(tài)排放風(fēng)險指數(shù)，結(jié)合變量回歸與動態(tài)調(diào)整算法，實現(xiàn)污染物排放的閉環(huán)優(yōu)化控制。
25、本發(fā)明提供一種氣化渣混合生物質(zhì)燃料摻燒控制方法及系統(tǒng)，所述方法通過對傳感器進行初始化與標(biāo)定，并采集傳感器數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)融合對原始數(shù)據(jù)進行預(yù)處理；根據(jù)預(yù)處理數(shù)據(jù)構(gòu)建環(huán)境燃燒協(xié)同指數(shù)，對原料進行質(zhì)量判定和智能分類；基于分類結(jié)果構(gòu)建最優(yōu)摻混比模型，利用動態(tài)博弈評分篩選最優(yōu)摻混比；構(gòu)建閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，實時采集溫度、火焰穩(wěn)定性參數(shù)輸入閉環(huán)反饋系統(tǒng)，實現(xiàn)對燃燒過程的智能調(diào)節(jié)；構(gòu)建動態(tài)排放風(fēng)險指數(shù)，結(jié)合變量回歸與動態(tài)調(diào)整算法，實現(xiàn)污染物排放的閉環(huán)優(yōu)化控制，產(chǎn)生的有益效果包括：
26、數(shù)據(jù)融合與智能分類：通過多模態(tài)傳感器采集原料理化參數(shù)，結(jié)合數(shù)據(jù)融合技術(shù)，能夠精確判斷不同原料的質(zhì)量和燃燒特性，并智能分類。根據(jù)環(huán)境燃燒協(xié)同指數(shù)，有效區(qū)分出優(yōu)質(zhì)、需預(yù)處理或禁用的燃料，為后續(xù)的摻燒優(yōu)化提供精準(zhǔn)的輸入。
27、最優(yōu)摻混比模型與動態(tài)博弈評分：基于預(yù)處理數(shù)據(jù)，通過動態(tài)博弈評分方法，對候選摻混比進行篩選，選出最優(yōu)摻混比。此方法充分考慮了環(huán)境、熱值、硫排放等多方面的約束條件，能夠優(yōu)化燃料配比，提升燃燒效率，降低有害排放。
28、閉環(huán)優(yōu)化與污染物排放控制：當(dāng)動態(tài)排放風(fēng)險指數(shù)超出設(shè)定閾值時，控制系統(tǒng)自動啟動優(yōu)化算法，調(diào)整摻混比，實現(xiàn)對污染物排放的閉環(huán)優(yōu)化控制。這種自動調(diào)節(jié)機制能夠根據(jù)燃燒狀態(tài)和排放情況，靈活調(diào)整策略，減少污染物的生成。
29、上述說明僅是本申請技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本申請的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本申請的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本申請的具體實施方式。
1.一種氣化渣混合生物質(zhì)燃料摻燒控制方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣化渣混合生物質(zhì)燃料摻燒控制方法，其特征在于，安裝多模態(tài)傳感器采集原料理化參數(shù)，將采集的原始數(shù)據(jù)上傳至云端進行清洗與去噪，通過加權(quán)平均的方法來融合傳感器數(shù)據(jù)獲得預(yù)處理數(shù)據(jù)集合：，其中，為預(yù)處理數(shù)據(jù)集合，為傳感器數(shù)量，為傳感器權(quán)重，為傳感器輸出；數(shù)據(jù)融合獲得的預(yù)處理數(shù)據(jù)集合：，其中，為原料汞含量，為原料氯含量，為原料鉀含量，為原料鈉含量，為原料硫含量，為原料灰分熔點，為原料水分，為原料揮發(fā)分，為原料殘?zhí)剂?，為原料高位熱值?/p>
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣化渣混合生物質(zhì)燃料摻燒控制方法，其特征在于，環(huán)境燃燒協(xié)同指數(shù)計算邏輯：，為環(huán)境燃燒協(xié)同指數(shù)；分類規(guī)則：，其中，和為預(yù)設(shè)閾值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣化渣混合生物質(zhì)燃料摻燒控制方法，其特征在于，所述方法包含：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種氣化渣混合生物質(zhì)燃料摻燒控制方法，其特征在于，環(huán)境約束計算邏輯為：，其中，為原料的環(huán)境燃燒協(xié)同指數(shù)，為質(zhì)量篩選閾值；熱值約束計算邏輯：，其中，為原料熱值，最低熱值要求，清潔燃料熱值；硫約束計算邏輯：，其中，為原料硫含量，為硫排放限值，為清潔燃料硫含量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種氣化渣混合生物質(zhì)燃料摻燒控制方法，其特征在于，動態(tài)博弈評分計算邏輯：，其中，為動態(tài)博弈評分，為候選摻混比，為參數(shù)總數(shù)，為超標(biāo)參數(shù)總數(shù)，為參數(shù)的實際值，為參數(shù)的安全閾值，為參數(shù)權(quán)重，為敏感度，為全局懲罰系數(shù)，為懲罰函數(shù)，，其中，為參數(shù)隨著摻混比的變化而得到的實際值，為基準(zhǔn)值，為懲罰系數(shù)，為懲罰項；最優(yōu)摻混比計算邏輯：，為最優(yōu)摻混比。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種氣化渣混合生物質(zhì)燃料摻燒控制方法，其特征在于，實時監(jiān)測燃燒狀態(tài)構(gòu)建燃燒狀態(tài)集：，其中，為燃燒溫度，為火焰穩(wěn)定性；燃料投加速率計算邏輯：，其中，為投加速率，為預(yù)計下一時刻投加速率，和為調(diào)節(jié)系數(shù)，為設(shè)定目標(biāo)溫度，為設(shè)定目標(biāo)火焰穩(wěn)定性；燃料投加速率限幅約束：，為系統(tǒng)允許的最大燃料投加速率，根據(jù)當(dāng)前燃燒狀態(tài)動態(tài)調(diào)整下一時刻的投放速率，確保燃燒過程始終保持在設(shè)定的溫度和穩(wěn)定性范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣化渣混合生物質(zhì)燃料摻燒控制方法，其特征在于，動態(tài)排放風(fēng)險指數(shù)構(gòu)建邏輯：，其中，為動態(tài)排放風(fēng)險指數(shù)，為氮氧化物濃度，為硫氧化物濃度，為顆粒物濃度，為氮氧化物濃度基準(zhǔn)值，為硫氧化物濃度基準(zhǔn)值，為顆粒物濃度基準(zhǔn)值，為權(quán)重系數(shù)，為氮氧化物濃度動態(tài)變化率；若動態(tài)排放風(fēng)險指數(shù)大于設(shè)定閾值觸發(fā)控制算法優(yōu)化摻混比。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種氣化渣混合生物質(zhì)燃料摻燒控制方法，其特征在于，優(yōu)化摻混比計算邏輯：，其中，為優(yōu)化摻混比調(diào)整量，為比例項，為目標(biāo)排放風(fēng)險閾值，為積分項；調(diào)整摻混比為：。
10.一種氣化渣混合生物質(zhì)燃料摻燒控制系統(tǒng)，用于實現(xiàn)權(quán)利要求1-9任一項所述的一種氣化渣混合生物質(zhì)燃料摻燒控制方法，其特征在于，包括：