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申请/专利权人:金川集团信息与自动化工程有限公司;金川集团股份有限公司
摘要:本发明提供了一种用于预测合成炉出口氯化氢纯度的方法,根据氯氢燃烧过程热化学反应方程和生产流程关联信息设计出基于生产机理和数据业务驱动的混合递推计算模型,实现氯化氢纯度实时预报并主动推送至合成工序DCS系统,其中,通过氯气、氢气燃烧过程热反应机理构建氯氢燃烧基准计算模型,并考虑到氯氢流量检测结果的“慢蠕变”特性,在递推模型中引入具有时变动态特性的纯度计算关联因子和纯度修正系数,综合协调纯度递推过程的梯度计算方向和步长,实现纯度预测结果能够反映和跟踪合成炉出口氯化氢纯度的真实状态。
主权项:1.一种用于预测合成炉出口氯化氢纯度的方法,其特征在于,包括如下步骤:a.采用ModbusRTU通讯方式采集来自于合成工序DCS系统的氯气和氢气流量实时检测数据,并形成过程检测数据时序队列; T=nτ其中,τ是系统的采样周期,其对应单位为s,T是氯化氢纯度离线化验周期,其对应单位为s,N是检测数据时序队列中记录的离线化验次数;b.采用ModbusRTU通讯方式采集来自于合成工序DCS系统的离线录入并具有典型特征的氯化氢纯度数据进行预处理,并形成递推计算预测模型匹配自动更新样本域; 所述步骤a和b中数据样本的对应数据处理方法具体如下: 其中,S指样本集,指kT时刻氢气流量,指k-1T时刻氢气流量,指kT时刻氢气流量增量,指kT时刻氯气流量,指k-1T时刻氯气流量,指kT时刻氯气流量增量,m指氯化氢纯度预测样本域设定长度,指离线化验的氯化氢纯度;c.依据氯气、氢气化学反应特征,构建氯化氢纯度基准计算模型;所述步骤c中依据氯气和氢气在燃烧状态下的化学反应热方程式如下:H2g+Cl2g→2HClgΔH=-184.6KJmol可得到氯化氢纯度递推计算关联因子βt-k,其计算过程如下: d.引入离线化验纯度和工艺计算纯度,在线递推计算氯化氢纯度修正系数;所述步骤d中引入离线化验纯度和工艺计算纯度,动态更新在线递推计算模型的氯化氢纯度修正系数为: 其中,指氯化氢纯度预测系统在p时刻采集到来自DCS系统更新的离线化验氯化氢纯度数据,Ppret-p指p时刻与离线化验氯化氢纯度数据时间尺度对应匹配的递推关联因子,指p时刻合成炉离线化验氯化氢纯度的绝对增量,αt-p指p时刻氯化氢预测纯度修正系数,来自氯化氢纯度预测系统的中间计算单元,αt指当前氯化氢预测纯度修正系数,αt-k指氯化氢纯度修正系数定长队列中第k个氯化氢预测纯度修正系数,n指氯化氢纯度修正系数定长队列的设定长度;e.结合氯化氢纯度修正系数和氯化氢纯度基准计算模型,形成氯化氢纯度在线递推预测模型;所述步骤e中氯化氢纯度在线递推预测模型为: 其中,指k时刻氢气流量增量,指k时刻氯气流量增量;f.根据当前氯气、氢气检测流量,实时预测输出合成炉出口氯化氢纯度,以边界约束条件为判定准则,对预测纯度数据进行主动审核筛选,最终结果在操作界面上显示,并通过ModbusRTU总线通讯方式传输至DCS系统;所述步骤f中氯化氢纯度预测模型如下: 其中,指当前合成炉出口的氯化氢预测纯度,αt指当前合成炉出口氯化氢预测纯度修正系数,Ppret指当前氯化氢预测纯度模型输出;所述步骤f中对合成炉出口氯化氢纯度的边界约束条件如下: 其中,Pcalt指当前氯化氢计算纯度,Pcalt计算方式和需满足的要求如下: 其中,指指当前合成炉入口氯气流量,指当前合成炉入口氢气流量;g.根据离线化验结果和模型样本时序队列更新条件,刷新样本集,重新计算氯化氢纯度预测模型参数并完成模型迭代。
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