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文檔簡(jiǎn)介
1、焦炭是高爐煉鐵的主要燃料,極大的影響著生鐵的產(chǎn)量和質(zhì)量,而其作為不可再生資源,隨著開(kāi)采日益減少,進(jìn)出口價(jià)格也日趨增高,國(guó)家“十二五”規(guī)劃明確指出要建立資源節(jié)約型社會(huì),各個(gè)大型能耗企業(yè)都在努力尋求各種節(jié)能減排的措施,而煉焦行業(yè)如果能提高生產(chǎn)效率,則對(duì)于其他行業(yè)也能減少一定的成本壓力。
但煉焦工藝的復(fù)雜性,導(dǎo)致了其優(yōu)化控制變得艱難,首先由于配合煤比例的多變性以及焦?fàn)t爐況的不穩(wěn)定性,很難精確的建立起煉焦的優(yōu)化模型,其次焦?fàn)t的各種參數(shù)
2、之間存在著強(qiáng)烈的耦合,而各個(gè)參數(shù)也存在著多采樣率、信息采集不準(zhǔn)確等問(wèn)題,為優(yōu)化控制增添了諸多困難,而且由于現(xiàn)今焦?fàn)t控制系統(tǒng)并不完善,很多地方并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn),數(shù)據(jù)采集也是人力實(shí)現(xiàn),設(shè)定值一般根據(jù)爐長(zhǎng)經(jīng)驗(yàn)給定,對(duì)爐況的變化很難做出相應(yīng)的調(diào)整,使得焦炭生產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定,能耗大,生產(chǎn)成本高。為此,本文有效的利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),從大量的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)中提取出煉焦生產(chǎn)的基本規(guī)律,并利用這些數(shù)據(jù)準(zhǔn)確預(yù)報(bào)出焦?fàn)t狀態(tài),防止事故發(fā)生,還能快速的根據(jù)這些規(guī)律
3、確定與工況相對(duì)應(yīng)的最優(yōu)給定值,為煉焦生產(chǎn)提供準(zhǔn)確的指導(dǎo)。
焦?fàn)t火道溫度是表征爐溫的主要參數(shù),對(duì)焦炭的產(chǎn)量和質(zhì)量有著直接的影響,在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)中,由于火道溫度過(guò)高,不可能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),若要得到任一時(shí)刻火道溫度值,必須通過(guò)建立與其他可測(cè)參數(shù)之間的非線性模型對(duì)火道溫度進(jìn)行預(yù)測(cè);本文首先對(duì)煉焦過(guò)程進(jìn)行機(jī)理分析,找出與火道溫度相關(guān)性較大的各個(gè)參數(shù),然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)初步建立火道溫度的預(yù)測(cè)模型,再研究其他理論算法對(duì)模型結(jié)果的影響,尋找
4、較好的方法作為火道溫度預(yù)測(cè)模型的理論依據(jù)。最后結(jié)合煉焦生產(chǎn)過(guò)程的大量數(shù)據(jù)、各個(gè)參數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系和優(yōu)化控制的現(xiàn)狀分析,提出了基于數(shù)據(jù)挖掘的煉焦操作參數(shù)優(yōu)化方法,針對(duì)火道溫度設(shè)定值進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)合煉焦生產(chǎn)過(guò)程中操作參數(shù)、狀態(tài)參數(shù)、生產(chǎn)工藝指標(biāo)等尋找最優(yōu)火道溫度設(shè)定值,為焦?fàn)t優(yōu)化控制提供良好的基礎(chǔ)。具體的,本文主要的研究成果如下:
(1)通過(guò)對(duì)煉焦工藝及實(shí)際煉焦生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)理分析,利用海量現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)建立火道溫度預(yù)測(cè)模型的基本框架,針對(duì)
5、BP網(wǎng)絡(luò)收斂速率較慢、易陷入局部極值等缺點(diǎn),提出了極限學(xué)習(xí)機(jī)的預(yù)測(cè)方法,提高了模型預(yù)測(cè)精度和計(jì)算速度。
?。?)提出了基于馬氏距離的二次聚類(lèi)方法,在確定了煉焦過(guò)程中的操作參數(shù)、狀態(tài)參數(shù)及各項(xiàng)工藝指標(biāo)的基礎(chǔ)上,模式匹配過(guò)程中遍歷檢索大量數(shù)據(jù)時(shí),先對(duì)聚類(lèi)中心進(jìn)行匹配,找出最接近聚類(lèi)中心后,在其子空間內(nèi)尋找最佳匹配模式,省略了其他不相似模式的匹配時(shí)間,明顯加快了模式匹配的速率。
?。?)提出了基于粒子群算法優(yōu)化BP網(wǎng)絡(luò)的模式演
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